第2单元 第9讲 光合作用的色素、场所和过程
光合作用的反应场所和过程
光合作用的反应场所和过程光合作用通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能，把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成富能有机物，同时释放氧的过程。
光合作用的场所叶绿体是光合作用的场所。
叶绿体是双层膜的细胞器，内部分为基质和基粒，基质中含有多种酶，基粒由类囊体堆叠而成，类囊体中含有光合作用所需的色素和色素。
扩展资料光合作用的过程光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。
1、光反应场所:基粒的类囊体薄膜上。
条件:光、色素、酶、水、ADP、Pi。
ADP+Pi+能量→ATP。
能量转变:光能转化成ATP中活跃的化学能。
2、暗反应场所:叶绿体基质中。
条件:酶，[H]，ATP,CO2,C5。
能量转化:ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能。
光反应与暗反应的联系:光反应为暗反应提供[H]，和能量，暗反应为光反应提供合成ATP的原料。
光合作用的总反应方程式6CO2+6H2O（光照、酶、叶绿体）→C6H12O6（CH2O）+6O2。
光合作用速率外部因素一、光照1、光强度对光合作用的影响光强度-光合速率曲线黑暗条件下，叶片不进行光合作用，只有呼吸作用释放。
随着光强度的增加，光合速率也会相应提高；当到达某一特定光强度时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即二氧化碳吸收量等于二氧化碳释放量。
当超过一定的光强，光合速率的增加就会转慢。
当达到某一光强时，光合速率不再增加，即光饱和点。
光合作用的光抑制光照不足会成为光合作用的限制因素，光能过剩也会对光合作用产生不利影响。
当光合机构接受的光能否超过所能利用的量时，会引起光合速率降低的`现象。
2、光质对光合作用的影响太阳辐射中，只有可见光部分才能被光合作用利用，光合作用的作用光谱与叶绿体色素的吸收光谱大体吻合。
二、二氧化碳1、二氧化碳-光合速率曲线二氧化碳是光合作用的原料，对光合速率影响很大。
二氧化碳-光合速率曲线与光强曲线相似。
2、二氧化碳的供给二氧化碳主要是通过气孔进入叶片，加强通风或设法增施二氧化碳能显著提高作物的光合速率，对碳三植物尤为明显。
《光合作用过程》PPT课件
叶绿素 叶绿素a 蓝绿色 红光 叶绿素b 黄绿色 蓝紫光
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三、光合作用过程
太陽光能
CO2 H2O
叶绿体 精选课件ppt
O2
糖类
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(一)光反应阶段 叶绿体基粒(类囊体膜)上
1、水的光解
H2O
光能 叶绿素
[H] + O2
2、ATP的形成 ADP + Pi + 能量 酶 ATP
光能
ATP中不稳定(活跃)的化学能
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问题： 什么是光合作用？
光合作用：是绿色植物通过叶绿体，利用可
见光中的光能，把二氧化碳和水合成为储存能 量的糖类（通常指葡萄糖），并且释放出氧气 的过程。
光合作用总反应式：
CO2+H2O
光能 叶绿体
(CH2O)+O2
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练习巩固
填空：
1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于 水的光解 和 形成ATP ； 形成的 [H] 和 ATP 提供给暗反应。
2.光合作用的实质是：把 CO2 和 H2O 转变为有机物， 把 光能 转变成 化学能 ，贮藏在有机物中。
3.在光合作用中， 葡萄糖是在 暗反应 中形成的，氧气是
在
光反应 中形成的，ATP是在 光反应中形成的，CO2是
在 暗反应 固定的。
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精选课件ppt
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O2以分子形式释放出来 [H] 和ATP参与到暗反应中
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9
(二)暗反应阶段 叶绿体基质
酶
1、CO2的固定 CO2 + C5
2C3
2、 C3的还原 2C3 + [H] 酶
光合作用必背知识点
光合作用必背知识点一、光合作用的概念。
1. 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。
反应式为：6CO_2 + 12H_2O →(光能, 叶绿体) C_6H_12O_6+6O_2 + 6H_2O。
二、光合作用的场所 - 叶绿体。
1. 结构。
- 双层膜结构。
- 内部有许多基粒，基粒由类囊体堆叠而成。
类囊体薄膜上分布着光合色素（叶绿素和类胡萝卜素）和与光反应有关的酶。
- 叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶，还有少量的DNA和RNA。
2. 光合色素。
- 叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）：主要吸收红光和蓝紫光。
叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色。
- 类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）：主要吸收蓝紫光。
胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。
三、光合作用的过程。
1. 光反应阶段。
- 场所：叶绿体的类囊体薄膜上。
- 条件：光、色素、酶。
- 物质变化。
- 水的光解：2H_2O →(光能) 4[H]+O_2。
- ATP的合成：ADP + Pi+能量 →(酶) ATP（此能量来自光能）。
- 能量变化：光能转变为活跃的化学能（储存在ATP和[H]中）。
2. 暗反应阶段（卡尔文循环）- 场所：叶绿体基质。
- 条件：酶、[H]、ATP、CO_2。
- 物质变化。
- CO_2的固定：CO_2 + C_5 →(酶) 2C_3。
- C_3的还原：2C_3 →([H]、ATP、酶) (CH_2O)+C_5。
- 能量变化：活跃的化学能转变为稳定的化学能（储存在有机物中）。
四、影响光合作用的因素。
1. 光照强度。
- 在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增强而增强。
当光照强度达到一定值时，光合作用强度不再随光照强度的增强而增加，此时达到光饱和点。
- 光照强度较低时，植物只进行呼吸作用，随着光照强度增强，光合作用强度与呼吸作用强度相等时的光照强度称为光补偿点。
2. 温度。
- 温度通过影响酶的活性来影响光合作用。
光合作用场所及色素
▲细菌细胞膜等 外界CO2 光
外界CO2
叶
肉
细 胞
外界 O2
CO2 , H2O O2 , 有机 物
外界 O2
★讨论：净光合作用不同情况下的箭头及计算。
线粒体与叶绿体的比较
不同点 比较项目 相同点 线粒体 叶绿体 能光合作用的真核细胞才有叶 能光合作用的真核细胞中都 所有需氧型和兼性厌氧型真核细 绿体。 有~ 。 胞都有线粒体。有叶绿体的细胞 有线粒体的细胞不一定有叶绿 一定存在线粒体。 都能在细胞质中运动。 体。 都有磷脂、蛋白质， DNA 和 酶与有氧呼吸有关， RNA。 酶分布在基质和内膜中。 都是遗传物质的载体。 酶与光合作用有关， 酶分布在…和…中； 特有叶绿体色素
叶绿体色素吸收光谱：
某种色素的吸收光谱是其在各个波长处所吸收光的百分数。 吸收光谱只能反映该色素对不同波长光的吸收关系。 光合作用的作用光谱表示在某些波长的光下的光合速率。 作用光谱确定进行光合作用的有效波长。 ■ 吸收光谱 ≠ 作用光谱 ■ 作用光谱与吸收光谱的相关性，反映色素对光合作用贡献的大小。
（2）方法步骤： ① 取4支试管，编号1、2、3、4。第1、2号试管内各加5ml叶绿体悬浮液；第 3、4号试管内各加5ml叶绿体色素提取液。 ② 将第1、3号试管放在强直射光下，另两支放在暗处。 ③ 相同时间后对比观察颜色变化。 （3）支持该同学假设的结果应该是：与 2号管相比，1号管略退色；与 4号管 相比，3号管明显退色。
纸层析即用滤纸作载体，让不同成分分离开。
1.本实验可用于：
★了解叶绿体色素的种类【即：色素带的数目】； 大致的含量比例【即：色素带的宽窄】； 有关物理性质：【但肉眼不能直接看到吸收光谱】 颜色， 溶解特性（色素带的位置反映其在层析液中的溶解度）。
第9讲-光合作用
考点5：光合速率的测定方法
① ②
呼吸速率：左移，遮光
净光合速率：右移，光照充足
NaHCO3溶液：保证密闭容器内CO2浓度的恒定。 对照组：死的绿色植物和NaHCO3溶液。
Step 1：测定呼吸速率
遮光处理
同向相减，反向相加
装置
甲装置
乙装置
左移b
呼吸速率
a-b a+b
有色液滴移 左移a 动的距离 左移a
光反应 VS 碳反应
特别注意：光反应为碳反应提供ATP和NADPH，碳 反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋。
光合作用和呼吸作用中氧元素的去向
特别注意：光合作用中O2中的氧全部来自水，呼吸作 用中H2O中的氧全部来自氧气。
光合作用：光能→ATP和NADPH中活跃的化学能 →有机物中稳定的化学能 呼吸作用：有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的 化学能和热能。
②CO2浓度：
OA段：光合速率=0
CO2 吸 收 量
CO2饱和点
C
O CO2 释 放 量
B A CO2补偿点
CO2浓度
C4植物 VS C3植物
切记：C4植物的CO2补偿点和CO2饱和点均低于C3植物。
③温度和水分：
最适温度
④矿质元素：
光合速率的日变化
春季晴朗一天 盛夏晴朗一天 脱落酸：植物失水 时促进气孔关闭
右移b
Step 2：测定净光合速率
例题：已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25 ℃和30 ℃，如图表示30 ℃时光合作用与光照强度的关 系。若温度降到25 ℃（原光照强度和二氧化碳浓度不变）， 理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是（ ） A. 下移、右移、上移 B. 下移、左移、下移 C. 上移、左移、上移 D. 上移、右移、上移
光合作用的场所
光合作用的场所
光合作用是植物通过光能转化为化学能的过程，使植物能够进行生长和维持生命活动。
光合作用主要发生在植物的叶绿体中，包括叶片和茎的绿色组织。
叶绿体是光合作用的场所之一。
在叶片的表皮下层和肉眼可见的叶脉中，含有大量的叶绿体。
叶绿体内有叶绿素和其他光合色素，能够吸收太阳光的能量。
光合作用的第一阶段发生在叶绿体的叶绿体膜中，称为光反应。
在光反应中，太阳光的能量被捕获并转化为能够驱动化学反应的化学能。
除了叶绿体，光合作用还发生在植物的茎的绿色组织中。
茎内的叶绿体数量较少，但同样能进行光合作用。
茎的绿色组织主要分布在幼嫩的茎皮和叶柄上，能够利用太阳光进行光合作用。
光合作用的场所主要集中在植物的叶绿组织中，而且不同部位的叶绿组织对光合作用的贡献程度也有所差异。
叶片是植物最主要的光合器官，拥有大量的叶绿体，因此在光合作用中起着重要的作用。
茎的绿色组织在光合作用中的作用相对较小，但仍然能够为植物提供一部分能量。
总之，光合作用的场所主要是植物的叶绿体，包括叶片和茎的绿色组织。
这些地方通过吸收太阳光的能量，将其转化为化学能，为植物提供生长和维持生命活动所需的能量。
2012届高考生物一轮复习精品课件：第9讲 能量之源——光与光合作用
第9讲 │ 要点探究
[点评] 同位素示踪法是利用放射性元素作为示踪剂对研究对 象进行标记的微量分析方法，即把放射性同位素的原子参到其他 物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追 踪，就可知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样 分布的。从而研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和 去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机 理等。用于示踪技术的放射性同位素一般是用于构成细胞化合物 的重要元素。如 3H、14C、15N、18O、32P、35S 等。下面的变式题 是从不同侧面考查同位素标记法的应用。
CO2＋H2O― →(CH2O)＋O2 ― 叶绿体
光
第9讲 │ 考点整合
无机物氧化时所释放的能量 自养
第9讲 │ 要点探究 要点探究
► 探究点一
实施者 普里斯 特利
分析光合作用的探究过程
实验过程和实验现象 点燃的蜡烛与绿色植物，密闭 →蜡烛不熄灭 小鼠与绿色植物，密闭 →小鼠不 易窒息 黑暗 绿叶 12 h 曝光碘蒸气深蓝色 ――→ 实验结论 植物更新 空气
第9讲 │ 能量之源——光与光合作用
第9讲
能量之源——光与光合作用
第9讲 │ 考点整合 考点整合
蓝绿
黄绿
蓝紫光和红光
蓝紫光 二氧化硅 色素被破坏
光能
二氧化碳
能量
第9讲 │ 考点整合
绿叶 淀粉 同位素标记法 光合作用释放的氧气来自水
第9讲 │ 考点整合
色素 ATP中的化学能 类囊体的薄膜上
有机物
第9讲 │ 要点探究
【2010•漳州质检】某人利用小球藻为实验材料做 了下列两个实验，最初时各个试管中小球藻的量相同，请 回答：
实验一
浙江省生物《选考总复习》配套文档：第2单元 第9讲 光合作用的色素、场所和过程 含解析
考纲要求 1.光合作用的概念、阶段、场所和产物[必考(b）、加试(b)]。
2。
色素的种类、颜色和吸收光谱［必考（a)、加试(a）]。
3.光反应和碳反应的过程[必考（b)、加试(b）]。
4.活动：光合色素的提取与分离［必考（b)、加试(b)].考点一光合色素和叶绿体的结构1．叶绿体的结构与功能(1)结构模式图（2）结构错误!↓决定(3）功能：进行光合作用的场所.2．叶绿体中的色素及色素的吸收光谱由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收可见光,而对红外光和紫外光等不吸收。
（2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收,只是吸收量较少。
思考诊断1．热图解读：完善叶绿体的结构与光合作用过程观察上面的叶绿体结构示意图，完成下列问题:(1)①为外膜,②为内膜.(2）③为基粒，是由许多类囊体堆叠而成的,其膜可称为光合膜。
④为液态的叶绿体基质，含有许多酶。
2．为什么叶片一般呈现绿色？提示因为叶绿素对绿光吸收很少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。
题型一色素的种类、颜色和吸收光谱1．如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。
据图判断，以下说法不正确的是(）A．由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光B．用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度C．由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中三碳酸分子的量增加D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470 nm波长的光的利用量显著减少答案C解析类胡萝卜素主要吸收400～500 nm波长的光，A正确；据图可知，用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确；由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，色素吸收光能增强，光反应增强,三碳酸分子还原加速，叶绿体中三碳酸分子的量将减少，C项错误；叶绿素b主要吸收420~470 nm波长的光，缺镁时叶绿素合成减少，所以此波段的光的利用量显著减少，D正确。
光合作用过程图解
光合作用过程图解
在自然界中，光合作用是植物、藻类和一些细菌利用太阳能将二氧化碳和水转
化为能量的重要生理过程。
通过光合作用，这些生物能够合成有机物质，并释放氧气。
下面我们将通过图解来详细了解光合作用的过程。
光合作用过程图解
光合作用包括光反应和光独立反应两个阶段，接下来我们将分别介绍这两个阶
段的详细过程。
光反应阶段
1. 光捕获
•光合色素分子在叶绿体内吸收光能，并激发成为激发态。
•激发态的光合色素分子释放出能量，将光束转化为化学能。
2. 光合电子传递
•激发态的光合色素分子释放的能量使得叶绿体内的电子被激发并传递。
•电子经过一系列的载体，释放能量，最终转移至NADP+还原为NADPH。
3. 水的光解
•光合作用中水分子被光能分解，产生氧气和氢离子。
•氧气释放到空气中，达到自然界中氧气的释放作用。
光独立反应阶段
1. 羧酸循环
•羧酸循环中，固体化的二氧化碳与RuBP（磷酸果糖）结合形成磷酸二酮。
•磷酸二酮分解为甘油三磷酸，同时森氏循环得以继续进行。
2. 森氏循环
•在森氏循环中，甘油三磷酸经过一系列酶的催化作用，最终合成出葡萄糖。
•葡萄糖是植物合成有机物质的重要产物，也是植物生长的能量来源。
综上所述，光合作用是植物生长发育不可或缺的过程，通过光合作用植物可以
合成有机物质，为自身提供能量，也为我们提供氧气，维持生态平衡。
希望通过这个图解，能更直观地了解光合作用的过程。
《光合作用的过程》 讲义
《光合作用的过程》讲义光合作用是地球上最重要的化学反应之一，它为几乎所有的生命提供了所需的物质和能量。
理解光合作用的过程，对于我们认识生命的奥秘、解决能源问题以及保护环境都具有极其重要的意义。
光合作用发生在植物、藻类和某些细菌中。
从整体上看，光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应是在类囊体膜上进行的。
首先，叶绿体中的色素分子吸收光能。
这些色素主要包括叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素等。
它们就像一个个小小的“光能收集器”，将光能捕获并传递给反应中心的叶绿素 a 分子。
当叶绿素 a 分子获得光能后，被激发，释放出一个高能电子。
这个高能电子经过一系列的电子传递链，在这个过程中，会形成跨类囊体膜的质子电化学梯度。
基于这个梯度，质子会通过 ATP 合酶回流，从而驱动 ADP 和磷酸（Pi）合成 ATP。
这就是光合磷酸化的过程，生成的 ATP 被称为“能量货币”，为后续的反应提供能量。
同时，失去电子的叶绿素 a 分子会从水分子中夺取电子，使水分子被分解为氧气和氢离子（H⁺），这就是水的光解。
产生的氧气释放到大气中，成为地球上大多数生物呼吸所需氧气的来源。
光反应的产物 ATP 和 NADPH（还原型辅酶Ⅱ）是暗反应所必需的。
暗反应，也称为卡尔文循环，是在叶绿体基质中进行的。
二氧化碳进入叶绿体后，首先与一种叫做二磷酸核酮糖（RuBP）结合，在酶的催化下，形成一种不稳定的六碳化合物。
这种六碳化合物很快分解为两个三碳化合物——3-磷酸甘油酸。
3-磷酸甘油酸在 ATP 和 NADPH 的作用下，被还原为 3-磷酸甘油醛。
一部分 3-磷酸甘油醛经过一系列的转化，可以形成葡萄糖等有机物；另一部分 3-磷酸甘油醛则会重新生成 RuBP，使得反应能够持续进行下去。
整个光合作用的过程是一个非常精妙的调节系统。
例如，当光照强度变化时，植物可以通过调节光反应中电子传递的速率、ATP 合成的速度等来适应。
当二氧化碳浓度改变时，暗反应中的关键酶活性会发生变化，从而调节整个反应的进程。
光合作用阶段方程式及场所
光合作用阶段方程式及场所
（1）光反应。
场所：类囊体薄膜。
2H₂O—光→4[H]+O₂
ADP+Pi（光能，酶）→ATP
（2）暗反应（新称碳反应）。
场所：叶绿体基质。
CO₂+C₅→（酶）C₃
2C₃+([H])→（baiCH₂O）+C₅+H2O
（3）总方程
6CO₂+6H₂O（光照、酶、叶绿体）→C₆H₁₂O₆（CH ₂O）+6O₂
二氧化碳+水→（光能，叶绿体）有机物（储存能量）+氧气
光合作用的过程是一个比较复杂的问题，从表面上看，光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程，但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。
扩展资料：
光合作用时植物在同化无机碳化物的同时，把太阳能转变为化学能，储存在所形成的有机化合物中。
每年光合作用所同化的太阳能约为人类所需能量的10倍。
有机物中所存储的化学能，除了供植物本身和全部异养生物之用外，更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。
因此可以说，光合作用提供今天的主要能源。
绿色植物是一
个巨型的能量转换站。
植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。
人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等，无不来自光合作用，没有光合作用，人类就没有食物和各种生活用品。
换句话说，没有光合作用就没有人类的生存和发展。
《光合作用的过程》PPT课件讲义
C （CH2O） H
CO2 H2O
O
CO2
O2
H2O
能量的转移途径：
光能
ATP中活 跃的化学
碳的转移途径：能
(CH2O)中稳 定的化学能
CO2
C3
（CH2O）
光反应阶段与暗反应阶段的比较
项目
光反应阶段
暗反应阶段
场所 条件 物质变化
能量变化
基粒(囊状结构 的薄膜上)
叶绿体基质中
需光,色素，酶和水 ATP，[H]，CO2和多种酶
3.CO2浓度
4.叶龄
5.叶面积
6. 水分：
1) 直接作用：作为光合作用的原料 2) 间接作用：
(1) 影响气孔开放 (2) 影响光合产物运输 (3) 缺水时淀粉水解加强，糖类积累 (4)水分亏缺严重时，光合机构受损，电子
传递降低合酶和ATP的重要组分 P：ATP的重要组分；维持叶绿体正 常结构和功能 Mg：叶绿素的重要组分
2．自养生物和异养生物
特点：能够以光能或无机物氧化释放的化学
能为能源，以环境中的二氧化碳为碳的来
自养生物
源，来合成自身的组成物质，并且储存能量
代表生物光 化能 能自 自养 养生 生物 物： ：绿 硝色 化植 细物 菌
特点：以环境中现成的有机物作为能量和
异养生物
碳的来源，将这些有机物转变成自身的 组成物质，并且储存能量
问题3.请举例说出你对化能合成作用的理解。
答案：自然界中少数种类的细菌，如硝化细菌虽然细胞内没有 叶绿素，不能进行光合作用，但是能利用体外环境中的某些无 机物氧化时所释放的能量来制造有机物， 2NH3＋3O2→2HNO2＋2H2O＋能量 2HNO2＋O2→2HNO3＋能量 6CO2＋6H2O→C6H12O6＋6O 2
2024届高三生物一轮复习课件第9讲 光合作用的原理和影响因素应用
用单层尼龙布过滤， 过滤叶脉及二氧化硅等并 且不吸附色素。
④将滤液收集到试管中，
12
及时用棉塞将试管口塞严。
34
盛放滤液的试管用橡 胶塞塞紧，防止无水乙 醇的挥发。
2.分离色素——纸层析法
（1）制备滤纸条
干燥的定性滤纸
1cm
铅笔线
剪去两角
为什么要剪去两角？ 避免层析液在边缘扩散过快（边缘效应）， 使其同步到达细线
C.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光， 不吸收红光
P一99，学科交叉：叶绿体中的色素只吸收 可见光 ，
而对红外光和紫外光等不吸收。
五、光合色素的吸收光谱—实验验证
1881年,德国科学家恩格尔曼(T. Engelmann,1843-1909) 做了这样的实验。
恩格尔曼实验——示意图
水绵(叶绿体呈螺旋带状分布)
可见，叶片中的色素与光能的捕获有关。 绿叶中有哪些色素呢？
一、实验原理
1.提取原理
用 无水乙醇
可以用体积分数95%的乙醇加入 适量无水碳酸钠来替代。
提取色素（色素能溶解在有机溶剂中）。
2.分离原理
用 层析液 分离色素。
绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液 在滤纸上扩散得快；反之则慢。这样，绿叶中色素就会随着层析液 在滤纸上的扩散而分开。
②放入少许二氧化硅和碳酸钙，再放入10mL
无水乙醇，迅速、充分地研磨。
1
SiO2 作用 有助于研磨充分
CaCO3 作用 防止色素被破坏 无水乙醇 作用 溶解、提取色素
讯速 作用 防止乙醇挥发
2
充分 作用 叶绿体能够被充分破坏， 使得色素能充分被释放出来
1.提取绿叶中的色素
③将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。
光合作用色素
的
叶绿素a
色 叶绿素 蓝绿色
素 (占3/4) 叶绿素b 黄绿色
滤纸上色带的扩排散列速顺度序最如快何？的宽？窄含如量何最？多说的明什？么？
2. 色素的作用
光合色素与光能的捕获
四种色素对光的吸收
叶绿体中的 色素提取液
叶绿素主要吸收_蓝__紫__光__、_红__光_ 类胡萝卜素主要吸收_蓝__紫__光___
按照亚里士多德的观点分析
预测实验结果：
实验前后土壤减少的重量=实验前后柳树增加的重量
植物增重完全来自土壤 实验前后土壤减少的重量 实验前后柳树增加的重量
植物增重并非完全来自土壤
你能得出什么结论？
植物光合作用到底与什么有关？
预测实验结果：
与植物光合作用有关的因素:空气、光、水 等
如果植物生长与空气有关，那么你如何设计 实验来验证植物进行光合作用与空气有关呢？
能量之源—— 光与光合作用
一 捕获光能的色素和结构
正常幼 苗能进 行光合 作用制 造有机
养料
正常苗
白化苗
白化苗 不能进 行光合 作用， 无法制 造有机
养料
因为有能捕获光能的色素
捕获光能的色素
绿叶中会有哪些种类的色素呢？ 它们分别是什么颜色的？ 各种色素在绿叶的含量相同吗？
一、捕获光能的色素
原料/条件
场所
产物
海尔蒙特(van Helmont)
H2O
普里斯特利（J. Priestley）
CO2
O2
英格豪斯（J. Ingen-housz） （阳光）
萨克斯（J. von Sachs）
淀粉
恩吉尔曼（C. Engelmann）
叶绿体
光能 CO2 + H2O 叶绿体（CH2O） + O2
高中生物光合作用的过程 PPT课件 图文
供能
ATP
CO2 2C3
固定
多种酶
C5
参与
(CH2O)n
光反应
暗反应
光反应和暗反应的比较
比较 项目
光反应
暗反应
条件
光照、色素、酶
黑暗或有光照都行，多种酶参与
场所
类囊体膜上
叶绿体基质中
物质 转化
能量 转化
2H2O → O2 + 4H+ + 4eNADP+ + 2e- + H+ → NADPH ADP + Pi → ATP
不但提出物质转化（无机物变成有机物），还提出了能 量转化（把光能转化成化学能） 光合作用的场所——叶绿体 不要把叶绿体写成叶绿素 不要把有机物写成葡萄糖或者淀粉
光合作用的意义
1.把无机物变为有机物 约合成5千亿吨/年
2.把太阳能转变为可贮存的化学能 转化3.2×1021J/y的日光
3.维持大气中O2和CO2的相对平衡 释放出5.35千亿吨氧气/年
4.促进生物进化
三、影响光合作用的因素
• 光合速率：光合作用的强度，又称为光合速率。 • 光合作用速率可以用一定量的植物（如一定量的
叶面积）在单位时间内进行光合作用释放O2或消 耗CO2的量来表示。 • 影响光合作用的因素： • 内在因素：植物体自身生长发育的不同阶段、生 长状态 • 外在因素：光照强度、CO2浓度、温度、其他方 面（如水、矿质元素）等
光合作用的过程
2008年12月 苏裕
叶片是进行光合作用的主要器官，叶绿体是
进行光合作用的场所。
每个叶肉细胞内含
有20-100个叶绿体，
叶绿体呈椭圆球形，
具有双层膜，每个
《光合作用的过程》 讲义
《光合作用的过程》讲义光合作用是地球上生命活动中至关重要的一个过程，它为几乎所有生物提供了赖以生存的物质和能量基础。
一、光合作用的概念简单来说，光合作用就是绿色植物利用光能，将二氧化碳和水转化为有机物（如葡萄糖）并释放出氧气的过程。
这一过程发生在植物细胞的叶绿体中。
二、光合作用的场所——叶绿体叶绿体是一种双层膜结构的细胞器，内部有许多由膜围成的扁平囊状结构，称为类囊体。
类囊体堆叠形成基粒，基粒之间充满了基质。
叶绿体的外膜和内膜具有选择透过性，保证了光合作用所需物质的进出。
在叶绿体的类囊体膜上分布着许多与光合作用相关的色素和酶，这些色素能够吸收光能，而酶则参与光合作用的光反应阶段。
基质中也含有多种酶，参与光合作用的暗反应阶段。
三、光合作用的过程光合作用可以大致分为光反应和暗反应两个阶段。
1、光反应光反应发生在类囊体膜上，需要光的参与。
当阳光照射到叶绿体上时，叶绿体中的色素分子吸收光能。
这些色素主要包括叶绿素 a、叶绿素 b、胡萝卜素和叶黄素等。
其中，叶绿素 a 是主要的吸收光能的色素。
吸收光能后的色素分子变得活跃，将光能转化为电能。
这种电能激发了一系列的化学反应，导致水的光解。
水在光的作用下分解为氧气和氢离子（H⁺），同时释放出电子。
这些电子被传递到一系列的电子传递体上，形成了电子传递链。
在电子传递的过程中，产生了一种叫做 ATP（三磷酸腺苷）和NADPH（还原型辅酶Ⅱ）的物质。
ATP 是细胞内的能量通货，而NADPH 则是一种强还原剂，它们将为暗反应提供能量和还原力。
2、暗反应暗反应发生在叶绿体基质中，不需要光直接参与，但需要光反应产生的 ATP 和 NADPH 来推动反应的进行。
暗反应的第一步是二氧化碳的固定。
二氧化碳与一种叫做五碳化合物（RuBP）结合，生成一种不稳定的六碳化合物，这种六碳化合物很快分解为两个三碳化合物（3-磷酸甘油酸）。
接下来，在 ATP 和 NADPH 的作用下，三碳化合物被还原为三碳糖（磷酸甘油醛）。
《光合作用的过程》 讲义
《光合作用的过程》讲义在我们所生活的这个充满生机的世界里，光合作用是一项至关重要的生命活动。
从绿色的植物到某些微生物，光合作用为地球上几乎所有的生命提供了赖以生存的物质和能量基础。
那么，光合作用到底是怎样一个神奇的过程呢？光合作用发生在植物细胞内的叶绿体中。
叶绿体就像是一个微小而精妙的工厂，里面进行着一系列复杂而有序的化学反应。
首先，我们来了解一下光合作用的光反应阶段。
当阳光照射到叶片上时，叶绿体中的色素分子，比如叶绿素，会吸收光能。
这些色素就像一个个小小的太阳能收集器，把光能捕捉并储存起来。
吸收了光能之后，会引发一系列的反应。
其中一个关键的步骤是水分子的分解。
在光的作用下，水分子被分解成氢离子（H+）、电子（e）和氧气（O₂）。
氧气作为光合作用的副产物被释放到大气中，这就是我们所呼吸的氧气的重要来源之一。
而产生的电子则会沿着一系列特殊的蛋白质传递，形成电子传递链。
在这个过程中，会产生一种叫做 ATP（三磷酸腺苷）的物质，它就像是细胞内的“能量货币”，为后续的反应提供动力。
同时，还会产生另一种重要的物质 NADPH（还原型辅酶Ⅱ），它具有很强的还原性，在后续的反应中发挥着关键作用。
接下来，就是光合作用的暗反应阶段。
这个阶段并不直接依赖于光，而是利用光反应阶段产生的 ATP 和 NADPH 来固定和还原二氧化碳（CO₂）。
二氧化碳首先与一种叫做核酮糖二磷酸（RuBP）的物质结合，在酶的作用下，形成一种不稳定的中间产物。
然后，这个中间产物经过一系列的反应，最终生成糖类等有机物。
在整个光合作用的过程中，酶起到了非常重要的催化作用。
它们能够加速化学反应的进行，使得光合作用能够高效地进行。
为了更好地理解光合作用的过程，我们可以想象一下。
光反应就像是在发电站里产生电能，而暗反应则像是在工厂里利用电能生产出各种产品。
光反应产生的 ATP 和 NADPH 就如同电能，为暗反应提供了所需的能量和还原力，使得二氧化碳能够被转化为有机物。
光合色素分布位置
光合色素分布位置光合色素是植物中的一种重要的化学物质。
它随着植物的生长而不断地分布到各种器官中，对植物的光合作用起着至关重要的作用。
那么，光合色素是如何分布到植物的不同部位的呢？接下来，我们将以多个步骤来解释光合色素的分布位置。
第一步：叶片植物的叶片是最重要的光合作用器官，也是光合色素的主要分布位置。
在叶片的叶绿体内，有许多类色素，其中最重要的是叶绿素。
叶绿素是绿色的，并且具有高度的吸收绿光的能力。
它们将吸收的光转化为化学能，为植物的生存提供能量。
但是，在叶片的不同部位，叶绿素的分布并不相同。
例如，在叶片的顶部和底部，叶绿素的含量会有所不同。
这是因为，由于受到自然光照的限制，光线到达叶片的不同部位时具有不同的强度和波长。
因此，植物需要在不同的位置上分别分布不同量的叶绿素以吸收光能。
第二步：茎和根尽管叶子是植物的光合作用主要部位，但是茎和根中的一些细胞也可以分布具有光合作用的物质。
这些细胞包括叶柄和叶脉中的绿色细胞以及根的表皮层。
这些细胞通常不含有像叶片中那样大量的光合色素，因为它们所能接触到的光比叶片少得多。
但是，这些细胞的光合作用能力加起来仍然对整个植物的生长起到重要的作用。
第三步：花和果实在花和果实中，也存在着一些具有光合作用含量的色素，如类胡萝卜素和苦菜素。
这些化合物主要存在于某些花色和果实上，使这些部位具有不同的颜色和味道。
类胡萝卜素可以吸收光线的紫外部分，苦菜素则以红外光为主要反应。
综上所述，光合色素往往是分布在植物的叶片和茎、根中具有光合作用的小部分细胞中。
这些化合物的分布取决于植物所处的环境和生长阶段，它们对植物的生长和发育具有举足轻重的作用。
在今后的研究中，我们可以更深入地了解光合色素在植物中的分布和作用，以帮助我们更好地保护和利用植物资源。
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考纲要求 1.光合作用的概念、阶段、场所和产物[必考(b)、加试(b)]。
2.色素的种类、颜色和吸收光谱[必考(a)、加试(a)]。
3.光反应和碳反应的过程[必考(b)、加试(b)]。
4.活动：光合色素的提取与分离[必考(b)、加试(b)]。
1．叶绿体的结构与功能 (1)结构模式图(2)结构⎩⎪⎨⎪⎧外表：①双层膜内部⎩⎪⎨⎪⎧ ②基质：含有与碳反应有关的酶③基粒：由类囊体堆叠而成，分布有 色素和与光反应有关的酶↓决定(3)功能：进行光合作用的场所。
2．叶绿体中的色素及色素的吸收光谱由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。
(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。
思考诊断1．热图解读：完善叶绿体的结构与光合作用过程观察上面的叶绿体结构示意图，完成下列问题：(1)①为外膜，②为内膜。
(2)③为基粒，是由许多类囊体堆叠而成的，其膜可称为光合膜。
④为液态的叶绿体基质，含有许多酶。
2．为什么叶片一般呈现绿色？提示因为叶绿素对绿光吸收很少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。
题型一色素的种类、颜色和吸收光谱1．如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。
据图判断，以下说法不正确的是()A．由图可知，类胡萝卜素主要吸收400～500 nm波长的光B．用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度C．由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后，叶绿体中三碳酸分子的量增加D．土壤中缺乏镁时，植物对420～470 nm波长的光的利用量显著减少答案 C解析类胡萝卜素主要吸收400～500 nm波长的光，A正确；据图可知，用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度，B正确；由550 nm波长的光转为670 nm 波长的光后，色素吸收光能增强，光反应增强，三碳酸分子还原加速，叶绿体中三碳酸分子的量将减少，C项错误；叶绿素b主要吸收420～470 nm波长的光，缺镁时叶绿素合成减少，所以此波段的光的利用量显著减少，D正确。
2．(2016·宁波期末联考)下表是在适宜条件下测得某植物叶绿体中色素吸收光能的情况，下列分析错误的是()A.O2的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比的变化基本一致B．由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时，叶绿体中三碳酸分子的量会增加C．该植物缺乏镁时，叶绿素a吸收的光能百分比的减少幅度更大D．环境温度降低，该植物对光能的利用能力将降低答案 B解析植物光合作用吸收光能，发生水的光解产生O2，因此O2的释放速率变化与全部色素吸收光能百分比的变化基本一致，A项正确；由550 nm波长的光转为670 nm波长的光时，植物吸收的光能增加，光反应加快，为碳反应提供的NADPH和A TP增加，三碳酸分子的还原速率加快，叶绿体中三碳酸分子的含量减少，B项错误；镁是叶绿素的重要构成成分，植物缺乏镁时，叶绿素a含量降低，吸收的光能百分比的减少幅度更大，C项正确；表中实验数据是在最适温度条件下所得的实验结果，因此环境温度降低，该植物对光能的利用能力将降低，D项正确。
归纳提升影响叶绿素合成的因素(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗环境中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。
(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。
低温时，叶绿素分子易被破坏，而类胡萝卜素分子较为稳定，使叶片变黄。
(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶片变黄。
题型二叶绿体的结构3．如图是在电子显微镜下观察到的高等植物叶绿体结构模式图，下列有关叙述错误的是()A．①和②均为选择透性膜B．③上分布有与光反应有关的色素和酶C．在③上形成的产物NADPH和A TP进入④中为碳反应提供物质和能量D．④中进行的反应使ATP进入糖类等有机物中答案 D解析①和②分别表示叶绿体的外膜和内膜，为生物膜，具有选择透性；③为基粒，其上分布着光反应所需的色素和酶；光反应的产物NADPH和A TP进入④叶绿体基质中，为碳反应提供还原剂氢和能源物质ATP；A TP水解后将活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能，而非直接将ATP转移到有机物中。
4．如图甲为叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。
下列相关叙述正确的是()A．甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大B．图乙所示的结构来自图甲中的③C．③中的所有色素分子都可以吸收红光和蓝紫光D．图甲是光合作用的基本单位，蓝细菌可以进行光合作用的原因是具有图甲结构答案 B解析图甲中的①②③和④分别是叶绿体外膜、内膜、基粒和基质，乙所示的膜结构来自图甲中的③。
叶绿体扩大膜面积主要靠片层结构中的类囊体膜。
③中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
叶绿体是进行光合作用的基本单位，蓝细菌是原核细胞，除核糖体外，无其他细胞器，其能进行光合作用的原因是有藻蓝素和叶绿素。
考点二光合作用的概念及其过程1．光合作用的概念和反应式(1)光合作用指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成贮存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
(2)总反应式：6CO 2＋12H 2O ――→光叶绿体C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2。
2．光合作用的过程 Ⅰ.光反应(1)条件：叶绿体色素、酶、光和水。
(2)场所：叶绿体类囊体膜。
(3)产物：NADPH 、A TP 、O 2。
(4)物质转变①水在光下裂解为H ＋、O 2和电子。
②水中的氢(H ＋＋e －)在光下将NADP ＋还原为NADPH 。
(5)能量转变：光能被吸收并转化为ATP 和NADPH 中的化学能。
Ⅱ.碳反应(1)条件：多种酶、ATP 、NADPH 。
(2)场所：叶绿体基质。
(3)产物：三碳糖。
(4)主要变化①CO 2的固定：CO 2＋RuBP ―→2三碳酸分子。
②三碳酸分子的还原：三碳酸分子接受NADPH 中的氢和ATP 中的磷酸基团及能量，被还原成三碳糖，这是碳反应形成的产物。
③RuBP 的再生每3个CO 2分子进入卡尔文循环就形成6分子的三碳酸分子，后者都被还原为三碳糖，其中5个三碳糖分子在循环中再生为RuBP ，另一个三碳糖分子则离开卡尔文循环，或在叶绿体内合成淀粉、蛋白质或脂质，或运出叶绿体，转变成蔗糖。
思考诊断1．写出光合作用的总反应式及各元素的去向 提示2．光反应与碳反应的区别与联系ATP 和NADPH 中的活跃化学能→有机3.光照和CO 2浓度变化对光合作用物质变化的影响题型一 光反应和碳反应的过程1．下图表示光合作用的碳反应过程。
下列叙述错误的是( )A ．①是3－磷酸甘油酸B ．②和③在类囊体膜上产生C ．⑤是核酮糖二磷酸D ．⑥可在叶绿体内转变为氨基酸 答案 C解析 图中①为3－磷酸甘油酸(三碳酸分子)，②为ATP ，③为NADPH ，④为NADP ＋，⑤为三碳糖。
2. 如图为大豆叶片光合作用碳反应阶段的示意图。
下列叙述正确的是()A．CO2的固定实质上是将A TP中的化学能转变为三碳酸分子中的化学能B．CO2可直接被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类C．被还原的三碳酸分子在相关酶的催化作用下，可再形成RuBPD．光强度由强变弱时，短时间内RuBP含量会升高答案 C解析ATP中的能量转化到有机物中，成为稳定的化学能的过程，不参与CO2的固定，A项错误；在碳反应中，绿叶通过气孔从外界吸收进来的二氧化碳，不能直接被还原。
它首先与RuBP结合，形成三碳酸分子，三碳酸分子接受ATP释放的能量并被NADPH还原，再经一系列变化形成糖类，另一部分形成RuBP，B项错误；三碳酸分子被NADPH还原后可再形成RuBP，此过程中需要酶参与，C项正确；光强度由强变弱时，会造成NADPH和ATP在短时间内减少，RuBP的合成速率下降，而其分解速率不变，所以RuBP的含量会下降，D 项错误。
题型二条件骤变对光合作用物质含量变化的影响3．(2016·宁波模拟)离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短时间内叶绿体中3－磷酸甘油酸、RuBP及A TP相对含量的变化是()A．上升、下降、上升B．上升、下降、下降C．下降、上升、下降D．下降、上升、上升答案 D解析二氧化碳含量的改变直接影响的是碳反应中二氧化碳的固定过程，二氧化碳含量由高到低时，二氧化碳的固定过程变弱，该反应的反应物RuBP消耗减少，剩余的RuBP相对增多；生成物3－磷酸甘油酸减少，由于3－磷酸甘油酸的化合物减少，则又影响了3－磷酸甘油酸的还原，使得3－磷酸甘油酸的还原反应减弱，则消耗的NADPH和A TP量减少，所以NADPH和ATP剩余的量增多，所以突然中断CO2气体的供应，短时间内叶绿体中3－磷酸甘油酸的含量减少、RuBP的含量增多、A TP的含量增多。
4．(2014·新课标Ⅰ，2)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()A．O2的产生停止B．CO2的固定加快C．ATP/ADP比值下降D．NADPH/NADP＋比值下降答案 B解析正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物O2、ATP和NADPH停止产生，所以A、C、D项所叙述现象会发生；光照停止后，碳反应中3-磷酸甘油酸还原受影响，RuBP减少，CO2的固定减慢，B项所叙述现象不会发生。
考点三活动：光合色素的提取与分离1．实验原理2．实验步骤实验中的注意事项及操作目的问题探究(1)分析滤纸条上色素带宽窄不同的原因。
提示 不同种类的色素在绿叶中的含量不同，含量多的色素带宽，反之色素带窄。
(2)分析并比较各种色素的含量及其在层析液中的溶解度的大小。
提示 ①色素含量：叶绿素a ＞叶绿素b ＞叶黄素＞胡萝卜素。
②溶解度大小：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a ＞叶绿素b 。
(3)收集到的滤液绿色过浅的原因有哪些？ 提示 ①未加二氧化硅(石英砂)，研磨不充分。
②使用放置数天的菠菜叶，滤液中色素(叶绿素)太少。
③一次加入大量的95%的乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量95%的乙醇提取色素)。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
(4)滤纸条色素带重叠的原因是什么？提示 滤纸条上的滤液细线未画成一条细线(或重复次数少)。
(5)滤纸条上得不到色素带的原因是什么？提示 滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。