第五章第4节光合作用廖改
光合作用教案(蕾改
光合作用教案（修订版）一、教学目标1. 让学生了解光合作用的概念、过程及其在生态系统中的重要性。
2. 掌握光合作用的基本原理，包括光能转化、化学反应等。
3. 能够运用光合作用的知识解释生活中的现象，提高学生的实际应用能力。
4. 培养学生的观察能力、思考能力和创新能力。
二、教学内容1. 光合作用的概念：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能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
2. 光合作用的过程：光能转化、化学反应、有机物合成、氧气释放等。
3. 光合作用的意义：提供生物界的能量来源、维持大气氧气和二氧化碳的平衡、促进生态系统的物质循环等。
三、教学重点与难点1. 教学重点：光合作用的概念、过程及其在生态系统中的重要性。
2. 教学难点：光合作用的基本原理，包括光能转化、化学反应等。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究光合作用的奥秘。
2. 利用多媒体课件，生动展示光合作用的过程和实例。
3. 通过小组讨论、实验操作等环节，培养学生的实践能力和团队合作精神。
五、教学准备1. 准备相关多媒体课件、教学素材和实验器材。
2. 安排实验室，准备进行光合作用实验。
3. 提前让学生预习光合作用的相关知识，了解基本概念。
六、教学过程1. 导入新课：通过一个关于光合作用的趣味故事，激发学生的兴趣，引出本节课的主题。
2. 讲解光合作用的概念：简洁明了地讲解光合作用的定义，让学生初步了解光合作用的基本内容。
3. 光合作用的过程：详细讲解光合作用的过程，包括光能转化、化学反应等，结合多媒体课件，让学生直观地感受光合作用的进行。
4. 光合作用的意义：阐述光合作用在生态系统中的重要性，如提供能量来源、维持大气氧气和二氧化碳的平衡等。
5. 课堂互动：设置一些关于光合作用的问题，让学生进行思考和回答，以检验学生对知识的掌握程度。
七、光合作用的探索实验1. 设计实验：让学生设计一个关于光合作用的实验，可以选择实验材料、实验方法等。
必修1 第5章_光合作用与能量转化(第四课时)-课件
实际光合速率、净光合速率和呼吸速率的表征与识别
实际光合速率
O2产生速率
CO2固定（或消耗） 速率
有机物产生（或 制造、生成）速
率
净光合速率
O2释放速率
CO2吸收速率 有机物积累速率
呼吸速率
黑暗中O2吸收 速率
黑暗中CO2释放速率
有机物消耗速率
真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
（一）影响因素--光照强度
（一）影响因素--光照强度
光合作用原理的应用
在农业生产上可以通过适当增强 光照强度来提高光合作用速率。
（二）影响因素-- CO2浓度 请同学们观看视频《探究CO2对光合作用速率的影响》。
（二）影响因素-- CO2浓度
1.走势分析：一定范围内，光合作用速率 随CO2浓度的增大而增大。
2.关键点分析： A点：光合作用速率=细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点。 B点：达到最大光合作用强度所需的最小CO2浓度，称为CO2饱和点， 此后CO2浓度增加，光合作用强度不再增加。
n3=n1+n2
②光合作用固定的CO2量 ＝实测的_C_O_2吸__收__量__＋细胞呼吸释放的CO2量。
m3=m1+m2
③光合作用产生的葡萄糖量 ＝葡萄糖的__积__累__量__(_增__重__部__分__)＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。
实际光合速率、净光合速率和呼吸速率的表征与识别
实际光合速率
O2产生速率
CO2固定（或消耗） 速率
有机物产生（或 制造、生成）速
率
净光合速率
O2释放速率
CO2吸收速率 有机物积累速率
呼吸速率
黑暗中O2吸收 速率
黑暗中CO2释放速率
4光合作用和能量转化教案新教材人教版2019高中生物必修一
第五章第四节光合作用与能量转化教学目标：1、说明光合作用以及对它的认识过程。
2、研究影响光合作用速率的环境因素。
3、提取和分离叶绿体色素。
教学重难点：1、光合作用过程和方程式书写2、影响光合作用速率的环境因素及应用分析教学过程：一、捕获光能的色素和结构1.实验原理厘里一厂百机.剂〔如无水乙蚱不能3赢色藏实验■理|—分离色素在层析液中需解度不同，在滤纸条上扩散的速度不同2.实验步骤「二氧化硅:研磨充分4L碳酸钙：保护叶绿素■无水乙醉:溶解色素画滤液细线细、齐、直（待干后重驻一两次）分离绿叶中的色索滤纸条插入层析液中.层析液不能触及滤液细线防止色素溶于层析液提取绿叶中的包素绿叶剪碎研磨工过源制备滤纸条3.实验结果1.实验注意事项和目的2.实验出现异常的原因分析(1)滤纸条上色素带颜色过浅的原因分析①未加二氧化硅或研磨不充分，色素未充分提取出来。
②使用放置数天的绿叶或绿叶用量少，滤液中的色素(叶绿素)含量太少。
③一次加入大量的无水乙醇，导致提取液浓度太低。
④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。
⑤画滤液细线次数过少。
⑥选用绿叶叶脉过多，叶肉细胞过少。
⑦滤液细线触及层析液。
⑵滤纸条色素带重叠：滤纸条没经干燥处理，滤液细线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致。
⑶滤纸条看不到色素带：①忘记画滤液细线；②滤液细线触及层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。
⑷滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。
2.捕获光能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。
⑵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。
2.叶绿体的结构与功能(1)结构模式图「外表：①双层膜1[②基质：含有与暗反应有关的酶⑵结构内部1③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。
关于光合色素的4点提醒(1)可进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体(如蓝藻等)，但是都含有光合色素。
(新教材)统编人教版高中生物必修1第五章第4节《光合作用与能量转化》优质说课稿
(新教材）统编人教版高中生物必修1第五章第4节《光合作用与能量转化》优质说课稿今天我说课的内容是部编人教版（新教材）高中生物必修1第五章第4节《光合作用与能量转化》。
第五章属于模块1“分子与细胞”的内容。
细胞的生命活动是需要能量来驱动的。
太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头。
外界能量进入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。
细胞是如何通过化学反应来获取和利用能量的呢?通过本章教学，学生更深入地理解生命的本质。
本章教学有助于学生科学自然观的形成；有助于从生命观念、科学思维、科学探究、社会责任4个方面培养学生生物学科核心素养。
本章共有四节，分别从酶、ATP、细胞呼吸的原理、光合作用四个方面讲述细胞的能量供应和利用。
本课是第四节，主要讲述捕获光能的色素和结构，光合作用的原理。
本节选取了细胞生物学方面最基本的知识，是学习其他章节的基础，也承载着实现本章教学目标的任务。
为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目的和核心素养、教学重难点、学情分析、教学准备、教学方法、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准。
普通高中生物课程标准（2017版2020年修订）：【内容要求】“2.2.3 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
”二、说教材。
本课是人教版高中生物必修1第五章《细胞的能量供应和利用》第四节内容。
“光合作用与能量转化”是高中生物必修课程中的核心内容之一，是高中一年级学习的重点内容，属于必修模块一的组成部分。
细胞的能量供应和利用知识是生物学方面最基本的知识，是学习其他模块和章节的基础。
本课以问题探讨导入，分两小节讲解。
第一小节讲述捕获光能的色素和结构。
先通过探究实践活动讲解捕获光能的色素种类，又通过实验介绍了这些色素吸收的差别，然后讲解了这些色素的部位。
接下来讲解了叶绿体的结构适用于进行光合作用。
第二小节讲解光合作用的原理和应用。
2024-2025学年高中生物新教材同步必修第一册第5章第4节 第3课时 光合作用原理的应用
第3课时光合作用原理的应用[学习目标] 1.设计并实施实验，探究环境因素对光合作用强度的影响。
2.关注光合作用原理的应用。
1．光合作用的强度(1)概念：简单地说，就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)意义：直接关系农作物的产量，研究影响光合作用强度的环境因素很有现实意义。
2．探究光照强度对光合作用强度的影响的实验3．影响光合作用强度的环境因素(1)确定依据：根据光合作用的反应式可以知道，光合作用的原料——水、CO2，动力——光能，都是影响光合作用强度的因素。
因此，只要影响到原料、能量的供应，都可能是影响光合作用强度的因素。
(2)举例分析：环境中CO2浓度，叶片气孔开闭情况，都会因影响CO2的供应量而影响光合作用的进行。
叶绿体是光合作用的场所，影响叶绿体的形成和结构的因素，如无机营养、病虫害，也会影响光合作用强度。
此外，光合作用需要众多的酶参与，因此影响酶活性的因素(如温度)，也是影响因子。
4．化能合成作用(1)概念：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的合成作用。
(2)实例 硝化细菌⎩⎪⎨⎪⎧ 能量来源：将氨氧化成硝酸释放的能量反应物：水和二氧化碳产物：糖类判断正误(1)植物的光合作用和细胞呼吸总是同时进行( )(2)能进行光合作用的生物是自养生物( )(3)自养生物都是利用光能把无机物转变成有机物( )答案 (1)× (2)√ (3)×解析 (1)植物细胞在黑暗条件下只能进行细胞呼吸，不能进行光合作用。
(3)自养生物可以是光能自养，也可能是化能自养，都能把无机物转变成有机物。
任务：探究光照强度对光合作用强度的影响1．本实验的自变量是什么？如何控制？提示 自变量是光照强弱。
通过调节光源与实验装置的距离来控制。
2．本实验的因变量是什么？检测指标是什么？提示 因变量是光合作用强度。
检测指标是相同时间内圆形小叶片浮起的数量。
3．水中圆形小叶片在强、中、弱不同光照条件下，分别呈现上浮、沉到水底的状况，原因及叶肉细胞的气体交换图分析如下：(1)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶于水，所以叶片沉到水底。
光合作用教案(蕾改
光合作用教案(蕾改教案光合作用教案（修订版）1.1 背景介绍：光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，同时释放氧气的过程。
它是地球上生命存在的基础，对于维持生态平衡和人类生活具有重要意义。
1.2 目的：通过本节课的学习，让学生了解光合作用的概念、过程和意义，培养学生的观察能力和科学思维。
1.3 教学方法：采用问题驱动法、实验观察法和小组讨论法，激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力和合作能力。
二、知识点讲解2.1 光合作用的定义：光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，同时释放氧气的过程。
2.2 光合作用的过程：光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，通过光能将水分解产生氧气和ATP；暗反应发生在叶绿体的基质中，利用ATP和NADPH将二氧化碳还原为有机物。
2.3 光合作用的意义：光合作用不仅为植物提供了生长所需的有机物，还为其他生物提供了食物来源和氧气，维持了地球生态系统的平衡。
三、教学内容3.1 光合作用的概念：引导学生了解光合作用的定义，明确光合作用是植物、藻类和某些细菌的一种生理功能。
3.2 光合作用的过程：通过实验观察和动画演示，让学生了解光合作用的过程，包括光反应和暗反应。
3.3 光合作用的意义：通过案例分析，让学生认识到光合作用对地球生态系统的重要性。
四、教学目标4.1 知识与技能：学生能够准确地描述光合作用的概念、过程和意义。
4.2 过程与方法：学生能够通过实验观察和动画演示，了解光合作用的过程。
4.3 情感态度价值观：学生能够认识到光合作用对地球生态系统的重要性，培养爱护环境的意识。
五、教学难点与重点5.1 教学难点：光合作用的过程较为复杂，学生难以理解。
5.2 教学重点：引导学生通过实验观察和动画演示，深入了解光合作用的过程。
（由于篇幅原因，后续五个章节的教学内容未详细展开，您可以根据以上格式和思路进行编写。
生物人教版(2019)必修一5.4光合作用与能量转化(共51张ppt)
绿色光源发出绿色的光，这种波长的光 线不能被光合色素吸收，因此无法用于 光合作用中制造有机物。
导入新课 自主学习 深度学习 迁移应用
导入新课 自主学习 深度学习 迁移应用
叶绿体的结构适于进行光合作用
导入新课 自主学习 深度学习 迁移应用
1.恩格尔曼第一个实验的结论是什么？ 氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进 行光合作用的场所
2.恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧细 菌可确定释放氧气多的部位; 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰; 用极细的光束照射，叶绿体上有光照多和光照少的 部位，相当于一-组对比实验; 临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验结果
一、捕获光能的色素和结构
捕获光能的色素
绿叶中色素的提取与分离
导入新课 自主学习 深度学习 迁移应用
提取色素的原理：
叶绿体中的色素属于脂溶性色素，不溶于水，易溶于 有机溶剂，因此可用无水乙醇等有机溶剂来提取。
导入新课 自主学习 深度学习 迁移应用
据《绿叶中色素的提取》视频并阅读教材P98的实践与探究，回 答下列问题：
导ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ新课 自主学习 深度学习 迁移应用
1.滤液细线的划线原则是什么？ 细、直、匀。 待滤液干后，再重画一到两次。
2.分离色素时有哪些注意事项？
不能让层析液滤液细线触及层析液。 使用时应注意盖好盖子并避免挥发。 层析过程应在通风处进行。 结束时应用肥皂将手洗干净。
滤纸上的滤液细线若触到 层析液，滤液细线中的色 索会被层析液溶解，而不 能在滤纸上扩散。
高中生物人教版必修1第5章 第4节 光合作用与能量转化 二 光合作用的原理和应用 课件
探究点一：光合作用的过程
光反应
暗反应
阅读课本P103回答下列问题： 1.光反应是否需要光？ 2.光反应的物质变化有哪些？ 3.光反应中吸收光能的是什么？存在于哪里？ 4.光反应中合须作有用光的才第能一进个行阶段，
H2O
O2 场所：叶绿体的类囊体薄膜
光解
合成ATP
ADP+Pi
酶
→光能ATP
能量变 化
光能转换成电能 再变成活跃的化学能 （ATP、NADPH中）
CO2的固定CO2+C5酶→光 2C3
三碳的还原2C3A→T酶P →[H]C6H12O6
活跃的化学能变成稳 定的化学能
光反应为暗反应提供NADPH和ATP 联系 暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料
2物.只绿有色有植机物物光合作（用×的反) 应物是CO2和H2O，而产
3.光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行
( ×）
4.光合作用过程中产生的【H】和呼吸作用中产
生的【H】是同一种物质 （×）
11
例1、在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是 ( ) ①叶绿体基质 ②类囊体薄膜 ③线粒体基质 ④线粒体内膜
9
光合作用的重要意义
➢ 包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物 质来源和能量来源
➢ 维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
➢ 促进生物进化 从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用
是生物界最基本的物质代谢和能量代谢
10
判断下列说法是否正确
1.光合作用产生的O2来自于CO2和H2O中的O ( ×）
ADP+Pi
实质（能量变化）：
2C3
固定
CO2 多种酶 C5
光合作用教案(蕾改
光合作用教案（修订版）一、教学目标1. 让学生了解光合作用的概念、过程和意义。
2. 掌握光合作用的基本原理，能够解释绿色植物如何利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
3. 了解光合作用在生态系统中的作用，认识光合作用对生物圈的重要性。
二、教学重点与难点1. 教学重点：光合作用的概念、过程、意义及其在生态系统中的作用。
2. 教学难点：光合作用的原理和过程，以及光合作用对生物圈的重要性。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究光合作用的奥秘。
2. 利用多媒体课件，生动展示光合作用的过程和意义。
3. 开展小组讨论，培养学生的团队合作能力和解决问题的能力。
四、教学准备1. 多媒体课件：光合作用的动画演示、相关图片等。
2. 教学道具：绿叶模型、二氧化碳和水的模型等。
3. 学习资料：关于光合作用的科普文章、视频等。
五、教学过程1. 导入：通过展示绿叶模型，引发学生对光合作用的好奇心，进而导入本节课的主题。
2. 光合作用的概念：引导学生了解光合作用的定义，即绿色植物如何利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
3. 光合作用的过程：展示多媒体课件，详细讲解光合作用的过程，包括光能的吸收、电子传递链、ATP和NADPH的、碳同化等。
4. 光合作用的意义：阐述光合作用对绿色植物生长、发育的重要性，以及光合作用在生态系统中的作用，如氧气供应、有机物合成等。
5. 光合作用与生态系统：讲解光合作用对生物圈的重要性，引导学生认识光合作用与人类生活、生态环境的密切关系。
6. 小组讨论：分组讨论光合作用在实际生活中的应用，如提高作物产量、治理环境污染等。
7. 总结与拓展：对本节课的内容进行总结，布置课后作业，引导学生进一步探究光合作用的相关知识。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对光合作用概念、过程和意义的掌握情况。
2. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的表现，评估其团队合作能力和解决问题的能力。
3. 课后作业：评估学生对光合作用在生态系统中作用的理解，以及其自主学习能力。
人教新课标高中生物必修一第4节 光合作用与能量转化 第3课时 示范课件
（四）光合作用原理的应用
CO2+H2O
光能 叶绿体
（CH2O）+O2
影响光合作用强度的因素有哪些？
CO2的浓度
H2O
温度
光：光照强度、光质、光照时间
矿质元素（Mg 合成叶绿素）
二、讲授新课
（四）光合作用原理的应用
1．探究光照强度对光合作用的影响
自变量： 光照强弱 控制方法：相同瓦数台灯离实验装置的距离 因变量： 光合作用强度 检测方法：相同时间小圆形叶片浮起的数量 无关变量： 要求相同且适宜 控制方法：如温度，用中间的盛水玻璃柱吸收热量排除干扰
二、讲授新课
（四）光合作用原理的应用
1．探究光照强度对光合作用的影响
二、讲授新课
（四）光合作用原理的应用
叶片浮 起数量 多
甲
叶片浮 起数量 中
乙
叶片浮 起数量 少
丙
二、讲授新课
（四）光合作用原理的应用 1．探究光照强度对光合作用的影响
项目 烧杯
小圆形 叶片
加富含CO2 光照 叶片浮 的清水 强度 起数量
二、讲授新课
（四）光合作用原理的应用
1．探究光照强度对光合作用的影响 实验原理：
抽气 叶片含有空气，上浮
叶片 下沉 ；
光合作用 产生O2充满细胞间隙，叶片 上浮 。
二、讲授新课
（四）光合作用原理的应用
1．探究光照强度对光合作用的影响
二、讲授新课
（四）光合作用原理的应用
1．探究光照强度对光合作用的影响
A．AB之间光合作用强度上升是光照强度增强所致 B．DE之间光合作用强度下降是光照强度减弱所致 C．BC之间和DE之间光合作用强度下降原因不同 D．AB之间和CD之间光合作用强度上升原因相同
人教版生物必修第五章第四节-光合作用的原理和应用(很实用、很全面)
（CH2O）
光反应阶段 （_类__囊__体___薄__膜__）
暗反应阶段 （_叶__绿__体___基__质__）
4、光反应和暗反应的比较
项目 条件 场所 物质变化 能量变化 速度快慢
光反应
暗反应
_光__、色素、酶
_A_T_P_、[H]、_C_O__2、多种酶
类__囊___体__薄__膜__
叶__绿___体__基__质__
条件 C3含量 C5含量 [H]和ATP (CH2O)的量
光照变弱
___↑___ __↓____ __↓____ ___↓___
光照变强
__↓____ __↑____ __↑____ __↑____
CO2减少
___↓___
___↑___ ___↑___
___↓___ ___↓___ ___↑___
√B．萨克斯的实验中，曝光的一半叶片是对照组，遮光的一半叶片是实验
组 C．恩格尔曼的实验中，实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量 D．鲁宾和卡门的实验中，用18O标记H2O，证明了光合作用产生的氧气 来自于H2O
二、光合作用的概念和过程 1、概念：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___，并且释放出_氧__气__的过程。 2、化学反应式：
水__的___光__解__、ATP的合成
CO2的固定、C_3_的__还___原__
光能转化为活__跃___的__化__学__能_ 活_跃__的___化__学__能__转化为稳定的化学能
___速__度__很__快_____
____速__度__较__慢____
联系
光反应为暗反应提供_[H__]_和__A__T_P，暗反应为光反应提供_N__A__D__P_＋、 _A__D_P__和__P_i。②一般情况下，暗反应限制光反应。
2021-2022新教材生物人教版必修1课件：第5章 第4节 光合作用与能量转化
高中生物
步骤
方法
原因
分离绿叶中的 色素
将适量的层析液倒入试管中，将滤纸 条（有滤液细线的一端朝下）轻轻插 入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口
①层析液不能触及滤液细线：防止色素 溶解于层析液中而无法分离 ②塞紧试管口：防止层析液中的成分挥 发
观察与分析
高中生物
【问题思考】 （1）为什么需要选用新鲜绿色的叶片做实验材料？ 提示：新鲜绿色的叶片中色素含量高，从而使滤液中色素含量较高，实验效果明显。 （2）为什么研磨时要迅速？为什么研磨时要加入少量的碳酸钙和二氧化硅？ 提示：叶绿素不稳定，易被破坏，因此研磨要迅速、充分， 以保证提取较多的色素。二氧化硅会破 坏细胞结构， 使研磨充分。碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。 （3）为什么盛放滤液的试管管口加棉塞？ 提示：防止无水乙醇挥发和色素氧化。 （4）滤纸为什么需预先干燥处理？在制备滤纸条时， 为什么将一端的两个角剪掉？ 提示：干燥处理的目的是使层析液在滤纸上快速扩散；剪掉两角的目的是防止层析液沿滤纸边缘扩 散过快，以保证色素带分离整齐。
高中生物
（5）为什么滤液细线要画得直、细、齐，而且待滤液细线干燥后再重复画一两次？ 提示：滤液细线要画得直、细、齐的目的是使分离出的色素带平整、不重叠；滤液细线干燥后再重 复画一两次，使分离出的色素带清晰分明。 （6）在层析时，为什么不能让滤液细线触及层析液？ 提示：滤纸条上的滤液细线触及层析液，会使色素直接溶解到层析液中，结果使滤纸条上得不到色 素带。 （7）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。 （8）叶绿体中各色素溶解度大小的关系是怎样的？ 溶解度大小：胡萝卜素> 叶黄素> 叶绿素a> 叶绿素b。
高中生物新教材第5章第4节 光合作用与能量转化(第1课时)
质
与暗反应有关 的酶
思考·讨论
叶绿体的功能
资料1：1881年，[德]恩格尔曼的实验1
黑暗，细光束 照射。
细菌集中在光 束照射的叶绿 体部位。
均匀光照射。
细菌分布在 叶绿体所有 的受光部位 上。
注：水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，细菌为需氧菌， 可以运动。
恩格尔曼实验（动画演示）
恩格尔曼实验设计巧妙之处
叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色）
主要吸收红 光和蓝紫光
色素的功能： 叶绿体色素具有吸收、传递、转化 光能的作用
植物工厂用红色 或蓝色光的灯管，并 且在白天也开灯。
讨论：
1.靠人工光源生产蔬菜有 什么好处？
2.为什么要控制二氧化碳 浓度、营养液成分和温度 等条件？
3.为什么不使用绿色的塑 料薄膜或补充绿色光源？
2.制备滤纸条
将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将 一端减去两角，并在距这一端1厘米处用铅笔画一条细线。
铅笔线
画铅笔细线
剪角的目的：防止两侧色素扩散快，色素带不整齐
3.画滤液细线
• 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀划 出一条细线，
要求：细、齐、直。 • 待滤液干后，重复1-2次，
方法步骤： （具体操作见下页）
1.提取绿叶中的色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中的色素
实验步骤：
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＊而补充 绿色 光源，光合作用效率最低。
随堂练
3.下图是纸层析法分离叶绿体中色素的装置图， 层析后得到不同的色素带，在暗室内用红光照射四
C 条色素带，可以看到较暗的是( )
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
这些捕光色素存在于细胞中什么部位呢？
1817年，两位法国科学家首次从植物中分 离出叶绿素，当时并不清楚叶绿素在植物 细胞中的分布情况。
二、光合作用的过程
_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____，并且释放出___氧__气____的过程。
光能
CO2 + H2O 叶绿体 (CH2O) + O2
二、光合作用的过程
光反应 暗反应
2
胡萝卜素、叶黄素
3
D.叶绿素b、叶绿素a 、
4
胡萝卜素、叶黄素
白光 白光
白光 白光
色素溶液
4.色素对光的吸收
叶绿素主要吸收 蓝紫光和红光 ；
类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光
。
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜 色的玻璃、塑料薄膜或补充光源？
＊蔬菜大棚最好选择 无色透明 薄膜或玻璃、 补充 白色 光源，光合作用效率最高，
第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶 第2节 细胞的能量“通货”—ATP 第3节 ATP的主要来源—细胞呼吸 第4节 能量之源—光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构
2019/12/20
一、捕获光能的色素
实验：绿叶中色素的提取和分离
1.用什么试剂提取色素？是何原理？ 绿叶中色素能溶解于有机溶剂无水乙醇
1779年
1785年
到1785年，发现了 空气的组成，人们 才明确绿叶在光下 放出的是O2，吸收 的是CO2。
探究 历程
18世纪 中期 1771年
1779年
1785年
1845年
梅耶
能量转化与守恒定律
光 能
化 学 能
储存在什 么物质中？
探究 历程
18世纪 中期 1771年
1779年
1785年
1845年
绿色植物、 活泼的小鼠
小鼠死亡
一段时间后
绿色植物、 活泼的小鼠
小鼠不死
探究 历程
18世纪 中期 1771年
1779年
英格豪斯实验
植物体只有在有一光段的时条间件后下才能更新空气
植绿 燃色 烧物植 的体物蜡只、烛 有绿叶才能更蜡新烛熄空灭气
一段时间后
绿色植物、 燃烧的蜡烛
蜡烛不熄灭
探究 历程
18世纪 中期 1771年
色素 分布：类囊体的薄膜上 作用：吸收、传递、转化光能。
酶 分布：类囊体和基质上
注意： 类囊体增大了叶绿体膜面积,拓展了受光面积。
水绵具有细长、带状、呈螺旋状分布的叶绿体 →便于观察和分析研究
三、叶绿体的功能
恩格尔曼实验结论
黑
曝
暗
极细
无
光束
光 下
空
气
叶绿体是光合作用的场所 光合作用过程中产生氧气
1941年 结论：CO2中的碳在光合作用中转
1941年
化为有机物中的碳。
同位素标记法的应用
归纳：
（1）用3H标记亮氨酸
探究分泌蛋白合成、加工、运输和分泌过程
（2）18O标记H218O
探究光合作用中O2来源
（3）用14C标记14CO2
探究光合作用中CO2中的碳转化为有机物中的过程
一、光合作用探究历程
光反应和暗反应紧密联系，缺一不可
H2O
O2
水的光解
[H]
叶绿体 中的色素
[H]
酶
2C3
CO2
多种酶
C5
参加催化ATPΒιβλιοθήκη ATP酶酶
ADP + Pi ADP + Pi
(CH2O)
默写光合作用过程图解
备注：教材103页
小试牛刀
1. 光合作用产生的氧气中的氧原子来自（A ）
A.水 B.二氧化碳 C.水和二氧化碳 D.水或二氧化碳
推论：植物生长所需的物质来源于土中。
探究 历程
海尔蒙特柳树实验
18世纪
中期
五年后
柳树 2.5kg 土 100kg
柳树 82.5kg 土 99.9kg
推论：只有水分是植物建造自身的原料
探究 历程
18世纪 中期 1771年
普利斯特利实验
出生裁缝家—教会学校—啤酒厂工人
燃烧的木条在接近发酵车间 内盛啤酒的木桶木条会熄灭
B．图乙所示的结构来自图甲中的③ C．③中的叶绿素在液泡中也有 D．ATP的合成场所只有叶绿体
第4节 能量之源
——光与光合作用
2019/12/20
二、光合作用的原理和应用
2019/12/20
使整个自然界每年大约形成四五千亿吨有机物 直接或间接为动物和人类提供了食物、能源 人类对它的研究已有300多年 …………
卡尔文
同位素标记法
1785年
1845年
1864年
1880年
1941年
1941年
1961年诺贝尔化学奖
探究 历程
18世纪 中期 1771年
1779年
卡尔文
1785年
1845年
同位素标记法
用14C标记14CO2，供小球 藻进行光合作用，探明 了CO2中的C的去向，称 为卡尔文循环。
1864年
1880年
光合作用的第一阶段， 必须有光才能进行。
光合作用的第二阶段， 有没有光都可以进行。
二、光合作用的过程
思考：光反应和暗反应 1. 发生的场所？ 2. 发生哪些物质变化？ 3. 发生哪些能量变化？ 4. 需要哪些条件？
1.光反应
光能
H2O
水的光解
O2
场所：类囊体薄膜 条件：光、色素、酶
物质变化：
叶绿体 中的色素
光合作用过程需要光照
恩格尔曼第二个实验 资料：透过三棱镜照射水绵临时装片，发现 好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于 光合作用，放出氧气
随堂练 B 4.图甲是叶绿体结构模式图，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
2.获得含有色素滤液后采用什么方法将色素分离？ 原理是什么？ 不同色素在层析液中的溶解度不同，因此随层 析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。
1.色素的提取
溶解
使研磨
取材(5g新鲜色深素绿的叶片更）充分
中和酸性物质， 防止色素被破坏
研磨 :加入 10ml无水乙醇、 二氧化硅 、 碳酸钙 。
过滤(单层尼龙布)
胡萝卜素 叶黄素
叶绿素a 叶绿素b
随堂练
2.某同学提取得到叶绿体色素溶液后，取一圆滤 纸，在滤纸中央滴加色素提取液，再滴加层析液， 色素随层析液扩散得到如图结果，则1、2、3、4
四条色带依次表示（ B ）
A. 叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b
B.胡萝卜素、叶黄素、
叶绿素a、叶绿素b
1
C.叶绿素a、叶绿素b 、
小试牛刀
4.光合作用过程中，水的分解及三碳化合物
形成葡萄糖所需能量分别来自 （C
）
A．呼吸作用产生的ATP和光能
B．都是呼吸作用产生的ATP
C．光能和光反应产生的ATP
D．都是光反应产生的ATP
二、光合作用的过程
元素的转移途径：
氧元素： H2O 碳元素： CO2
O2 C3 （CH2O）
能量的转移途径：
科学家
普利斯特利
结论
植物可以 更新空气 .
英格豪斯 只有在 绿叶 且在光照下才可以更新空气 梅耶 光合作用把 光能 转化成 化学能 . 萨克斯 绿叶通过光合作用产生 淀粉 .
恩格尔曼 叶绿体 是光合作用的场所. 鲁宾和卡门 光合作用释放的氧气是来自 水 .
卡尔文 光合作用产生的有机物中的碳来自 CO2 .
[H]
H2O→[H] + O2
ADP+Pi+能量→ATP
能量变化：
酶 ATP
光能转变为储存在 ATP中活跃的化学能
ADP + Pi
2.暗反应
卡 尔
[H]
文
酶
循
环
供能
ATP
酶
ADP + Pi
2C3
CO2
多种酶
参加催化 C5
(CH2O)+H2O
酶
CO2的固定：CO2 ＋ C5
2C3
C3的还原：2C3
[H]ATP
2.光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了（ D ）
A．O2和C3化合物 B．叶绿体色素 C．H20和O2 D．[H]和ATP
小试牛刀
3.光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶
段，下列说法正确的是（ D）
A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应
3.绿叶中的色素
排列顺序、宽窄，分别说明什么？
胡萝卜素 (橙黄色) 类胡萝卜素
叶黄素 (黄色) (约占1/4)
叶绿素a (蓝绿色) 叶绿素b (黄绿色) 叶绿素
(约占3/4)
秋天时叶子为何变成黄色？
秋季，叶绿素分子在低温下被破坏，类胡萝卜素 较稳定，叶片显出类胡萝卜素的颜色