第5章 第4节 光合作用
第五章 第4节 能量之源--光与光合作用2
光合作用过程
光合作用一系列化学反应中根据是否需要光能，可以概括 为为光反应和暗反应两个阶段。 光反应阶段：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有 光才能进行。 暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，有光无 光都可以进行。
光合作用过程
H2O
水在光下分解
O2
[H] ATP 酶
ADP+Pi
光反应示意图解
英格豪斯
R.梅耶 萨克斯
只有在光照下只有绿叶才可以更新空气
植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来 绿色叶片光合作用产生淀粉
1880
1939 20世纪40年代
恩格尔曼
鲁宾 卡门 卡尔文
氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所。
光合作用释放的氧来自水。 光合产物中有机物的碳来自CO2
分析了光合作用的探究历程，你有何感悟？
第五章
细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源--光与光合作用
光合作用概念： 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，并且
产 物
光合作用的实质：合成有机物，储存能量
光合作用的探究历程
1771年，英国普利斯特利（J.Priestly)
１、完成课本后练习Ｐ106 ２、预习Ｐ110－－Ｐ114页
矿质营养对光合作用影响
Mg离子是叶绿素的组成元素 K离子参与光合作用产物的运输等 N元素是组成蛋白质的原料，参与光合作用酶的合成。 P元素是ATP的组成元素，也是光合膜的组成元素
探究环境因素对光合作用的影响
实验原理： 利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使 叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由 于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉 的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的 强弱。 实验步骤：
必修一 第5章 第4节 光合作用速率与净光合速率
考点六 高考常考的植物“三率”（总光合 速率、净光合速率、呼吸速率）问题归纳化学中反应速率的表示方法：用单位时间内反应物浓度减少的量或生成物浓度增加的量表示。
1.呼吸作用速率的表示方法：C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2――→酶6CO 2＋12H 2O ＋能量可用单位时间内：C 6H 12O 6浓度减少的量、或O 2的消耗量、或CO 2的生成量来表示即可；单位：mol/s 。
呼吸作用速率描述为：植物非绿色组织（如苹果果肉细胞）或绿色组织在黑暗条件下测得的值（可用单位时间内CO 2释放量、O 2吸收量或葡萄糖等有机物消耗量表示）。
2.光合速率的表示方法：6CO 2＋12H 2O C 6H 12O 6＋6H 2O +6O 2可用单位时间内：CO 2浓度减少的量、或C 6H 12O 6的生成量、或O 2的生成量来表示即可；单位：mol/s 。
（1）光合速率分为：真正光合速率（总光合速率）、净光合速率（表观光合速率）净光合速率：植物绿色组织或细胞，在“有光”条件下测得的值。
真正光合速率：可用单位时间叶绿体内CO 2固定量、O 2产生量、葡萄糖产生量或制造量表示；（2）植物真正光合速率、净光合速率、呼吸速率三间的内在关系净光合速率＝真正光合速率－呼吸速率，或者：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
（3）区分清楚净光合速率、总光合速率是接此类问题的关键：之一，净光合速率（表观光合速率）的常用判断方法：①坐标曲线中，若CO 2的吸收量或氧气的释放量出现负值，则纵坐标为净光合速率；②光照条件下，单位时间内，测得植物体或叶肉细胞CO 2的吸收量、O 2的释放量、有机物的积累量都表示净光合速率；③小室内（植物体以外），CO 2、O 2变化速率的；④涉及葡萄糖等有机物积累量的。
之二，真正光合速率（总光合速率）的常用判断方法：①凡是涉及植物体或叶绿体固定CO 2速率、制造O 2或有机物速率的；②叶绿体吸收CO 2速率或释放O 2速率或制造葡萄糖速率的。
2024年高中生物新教材同步必修第一册 第5章 第4节 第2课时 光合作用的原理含答案
2024年高中生物新教材同步必修第一册 第5章 第4节 第2课时 光合作用的原理第2课时 光合作用的原理[学习目标] 1.说明光合作用以及对它的认识过程。
2.掌握光合作用过程中的物质变化和能量变化。
1．光合作用的概念2．光合作用的反应式化学反应式：CO 2＋H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2。
3．探索光合作用原理的部分实验时间/发现者 内容19世纪末科学界普遍认为，在光合作用中，CO 2分子的C 和O 被分开，O 2被释放，C 与H 2O 结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 1928年科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖1937年希尔(英国)在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H 2O ，没有CO 2)，在光照下可以释放出氧气1941年鲁宾、卡门(美国)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H 218O ＋CO 2→植物→18O 2，H 2O ＋C 18O 2→植物→O 2，得出光合作用释放的氧全部来自水1954、1957年 阿尔农(美国) 在光照下，叶绿体可合成ATP ，这一过程总是与水的光解相伴随4.光合作用过程(1)光反应阶段 ①条件：有光。
②场所：类囊体薄膜。
③物质变化a ．将H 2O 分解为氧和H ＋，其中H ＋与NADP ＋结合形成NADPH 。
b ．使ADP 和Pi 反应形成ATP 。
④能量变化：将光能转化为储存在ATP 和NADPH 中的化学能。
(2)暗反应阶段①条件：有没有光都能进行。
②场所：叶绿体基质。
③过程(卡尔文循环)a ．CO 2的固定：C 5＋CO 2――→酶2C 3。
b ．C 3的还原：2C 3―――――→酶ATP 、NADPH(CH 2O)＋C 5。
④能量变化：NADPH 、ATP 中活跃的化学能变为有机物中稳定的化学能。
(3)光反应与暗反应之间的联系光反应为暗反应提供NADPH 和A TP ，暗反应为光反应提供ADP 和Pi 、NADP ＋。
高中生物必修一第五章第4节光合作用(知识点+练习)
五、光合作用◎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。
1．发现2、场所双层膜叶绿体 基质 ：DNA ，多种酶、核糖体等 基粒 多个类囊体（片层）堆叠而成胡萝卜素（橙黄色）1/3类胡萝卜素 叶黄素（黄色） 2/3 吸蓝紫光色素 （1/4） 叶绿素A （蓝绿色）3/4叶绿素 吸红光和蓝紫光（3/4） 叶绿素B （黄绿色）1/43．过程 ◎ 光合作用的实质通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。
4、光合作用的意义①制造有机物，实现物质转变，将CO 2和H 2O 合成有机物，转化并储存太阳能； ②调节大气中的O 2和CO 2含量保持相对稳定； ③生物生命活动所需能量的最终来源； 注：光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
5、影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用光合速率是光合作用强度的指标，它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。
影响因素包括植物自身内部的因素，如处在不同生育期等，以及多种外部因素。
(1)单因子对光合作用速率影响的分析①光照强度(如图所示)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表明此时的呼吸强度。
AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度=细胞呼吸强度，称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上，植物才能正常生长)。
BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，称C点为光饱和点。
应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。
间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。
②光照面积(如图所示)曲线分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用叶面积的饱和点。
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 影响光合作用的因素 总结
B
CO2
释 放 A’
量 A
C
阳生植物
阴生植物
光照强度
根据上表：阴生植物的光饱和点和 光补偿点低于阳生植物的原因？
阴生植物的叶绿素含量低，且叶绿素 a/b的值也低，导致光反应速率降低， 同时Rubp羧化酶含量也比阳生植物的 低，导致暗反应速率低，故阴生植物 的光饱和点和光补偿点均低。
13
练习
光照强度
光补偿点：植物达到光
合速率等于呼吸速率时， 所对应的光照强度。
总（真）
光合速率光饱和点：植物达到最
呼吸速率
大光合速率所需要的最
A
CO2 A:光合作用为0，只进行呼吸作用
小光照强度
释放
应用：①合理密植；
量
②阴雨天适当补充光
照，及时对大棚除霜消雾。 11
Ⅰ.影响光合作用强度的因素
CO2 吸收
量
C D
O
B
A
CO2 释放
量
E 光照强度
F
光照强度由O到E变化的过程中：
用面积表示
①细胞呼吸消耗的有机物是多少？
矩形SAOEF
②光合作用制造的有机物是多少？ ③此梯过形程SA中CDF积累的有机物是多少？
梯形SACDF－矩形SAOEF
即，梯形SDCBE－△SOBA
12
补充：阳生植物和阴生植物
CO2
吸
C’
2.如果光合强度用CO2的量表示，那么，“同化”、“固定”或“消 耗”CO2的量表示的是总光合强度，而“从环境（或容器）中吸收” 或“环境（或容器）中减少”CO2的量则指的是净光合强度。
3.如果光合强度用O2的量表示，那么“产生”或“制造”O2的量指 的是总光合强度，而“释放至容器（或环境）中”或“容器（或环 境）中增加”O2的量则指的是净光合强度。
人教版高中生物学必修1精品课件 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 第2课时 光合作用的原理和应用
应用
②温室大棚 使用无色透
明材料;
环境因素 光
对光合作用的影响原理
续表 应用
③合理密植, 目的是提高 光能的利用
率
环境因素 温度
对光合作用的影响原理
应用
①适时播种; ②进行温室栽 培时,白天应 适当提高温 度,晚上应适 当降低温度
环境因素
对光合作用的影响原理
应用
旁栏边角 想一想
致用 视角1 探究环境因素对光合强度的影响
（乙醇酸）
2. 水中圆形小叶片在中、强光下，叶片上浮，试分析其原因并在下图中绘制叶肉细胞 气体交换图。
提示 光合作用强度大于细胞呼吸强度，叶 片中氧气增多。
3. 下图所示为科学家研究环境因素对同一植物光合作用强度的影响。
知新
1. 光合作用的强度 （1） 概念:植物在单位时间内通过_光__合__作__用___制造糖类的数量。 （2） 影响因素：土壤中水分的多少、环境中_____浓度、温度的高低、光照的_强__弱___、 光的波长。
01 考点一 光合作用的原理 02 考点二 影响光合作用的因素 03 情境突破 光呼吸
01 考点一 光合作用的原理
导入
1. 什么是希尔反应？该反应的设计思路是什么？证明了什么问题？
3. 光合作用的光反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些？
4. 光合作用的暗反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些？
03 情境突破 光呼吸
命题情境
（乙醇酸）
高考例证
图1
（1） 图1中，类囊体薄膜直接参与的代谢途径有_①__⑥___（从①～⑦中选填），在红
光照射条件下，参与这些途径的主要色素是__________________。
过氧化
高中生物第一册 5 4 光合作用与能量转换 教学设计
第五章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化一、教学目标知识方面：1、说出绿叶中色素的种类和作用。
2、说出叶绿体的结构和功能。
3、说出光合作用以及对它的认识过程。
4、说出光合作用原理的应用。
5、简述化能合成作用。
能力方面：尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
情感态度价值观：通过研究科学家对光合作用原理的探究过程，认同科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。
二、教学重点、难点及解决方法1、教学重点：⑴绿叶中色素的种类和作用。
⑵光合作用的发现及研究历史。
⑶光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
⑷影响光合作用强度的环境因素。
解决方法：⑴通过色素提取和分离实验，让学生仔细观察分离出的不同色带，色带的颜色、分布顺序和宽窄，思考其原因及作用。
⑵让学生从化学反应的角度看光合作用的过程，明确每一个物质变化的来龙去脉和相应的能量转化的过程。
⑶让学生通过探究活动理解光合作用原理的应用。
2、教学难点：⑴光反应和暗反应的过程。
⑵探究影响光作用强度的环境因素。
解决方法：⑴通过由浅入深的讲解，让学生理解光反应和暗反应的过程，区别和联系。
⑵通过探究活动——环境因素对光合作用强度的影响，让学生掌握光合作用原理在农业生产中的应用。
三、课时安排：3课时四、教学方法：讲解、实验法。
五、教具准备：课件六、学生活动1、指导学生阅读教材，找出需了解的知识点。
2、让学生讨论认识叶绿体的结构，这种结构有哪些适于进行光合作用的特点；光合作用的过程，影响因素等。
七、教学程序第1课时[问题探讨]结合教材讨论：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？导言：追根溯源，对绝大多数生物来说，能量的最终来源是光能。
将光能转换成化学能要靠光合作用，进行光合作用的细胞，首先要能够捕获光能，那么捕获光能的色素有哪些呢？一、捕获光能的色素。
人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源---光与光合作用》 教案
能量之源--光与光合作用一、教材分析本节是人教版高中生物必修1：《分子与细胞》第5章第4节的内容。
在此前章节中，我们已经学习了细胞中的有机物、细胞的结构和细胞器等知识。
这为本节知识的学习打下基础。
绿色植物通过光合作用合成有机物，为地球上多姿多彩的生命提供了氧气和养料。
因此，光合作用是细胞能量代谢中的重要学习内容，在高中生物知识体系中占有重要地位。
二、教学目标1、知识与能力阐述光合作用的基本过程分析影响光合作用的因素2、过程与方法通过探究活动不断提升获取信息、理解信息、分析、推理、评价及实验探究的能力3、情感态度价值观通过对光合作用影响因素的分析，形成把理论付诸实践，用知识服务社会的意识三、重难点1、重点植物光合作用的基本过程2、难点对影响光合作用因素的分析四、教法学法教师提供问题情境，引导学生自主思考后，小组成员讨论完善。
小组代表展学，其他成员补充完善。
注意利用典型例题即时强化巩固。
五、教学过程（一）导入1、据估计，地球上的自养植物一年中通过光合作用合成约4--5千亿吨有机物。
2、这些有机物中所含能量相当于10，000，000亿千瓦时的电能。
3、三峡电站2012年的发电量为1000亿千瓦时。
（通过数据，吸引学生兴趣，突出光合作用的重要性，引起学生对本节知识的重视）（二）光合作用的定义绿色植物通过_____，利用_____，把_________________转化成储存能量的_______，并释放出_______的过程。
播放flash动画，展示“光合作用的过程”（学生通过动画在头脑中形成整体印象，为分析过程打下基础）（三）光合作用的过程学生完成导学案“探究一光合作用的过程”相应内容1．完善光合作用的图解2．辨析光反应和暗反应过程光反应暗反应图解条件场所物质转化能量转化联系小组代表展示学习成果，其他成员进行补充、完善课后作业：结合光合作用的基本过程分析C3、C5、ATP、[H]在不同条件下的含量变化。
高中生物必修一第五章第四节能量之源-光与光合作用
第四节能量之源-光与光合作用一、捕获光能的色素1.实验：绿叶中色素的提取和分离①绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。
②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。
③实验过程中加入少许的二氧化硅和碳酸钙，二氧化硅有助于充分研磨，碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。
2.分类叶绿素a（蓝绿色）叶绿素（含量约占3/4）绿叶中的色素叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）类胡萝卜素（含量约占1/4）叶黄素（黄色）①最上层的是：胡萝卜素；②最下层是：叶绿素b；③最宽的色素带是：叶绿素a；3.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要存在于叶绿体中。
【习题一】下列关于光合色素的叙述，错误的是（）A．叶绿素a和叶绿素b都含镁元素B．胡萝卜素在层析液中的溶解度最大C．叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光【分析】1、叶绿体含有叶绿素和类胡萝卜素，是光合作用的场所．主要由叶绿体外被、类囊体和基质三部分构成，其中类囊体包括基粒类囊体和基质类囊体．光合色素都存在于叶绿体的类囊体膜上．2、叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg．类胡萝卜素不含Mg．3、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．【解答】解：A、叶绿素a和叶绿素b都含镁元素，类胡萝卜素不含Mg．A正确；B、胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸条上扩散的最快，B正确；C、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；D、植物呈现绿色是由于，叶绿素几乎不吸收绿光，绿光被反射回来的缘故，D 错误。
故选：D。
【习题二】为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）．下列叙述正确的是（）A．强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成C．四种色素在层析液中溶解度大小是I＜Ⅱ＜Ⅲ＜ⅣD．色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，会缩短得到四条色素带的时间【分析】析题图：滤纸条从上到下依次是：Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a（最宽）、Ⅳ叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照．【解答】解：A、根据题图来看：强光照导致了该植物叶绿素含量降低，绿色变浅，A错误；B、强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照可抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，B正确；C、四种色素在层析液中溶解度大小是I＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，C错误；D、素分离过程中如果滤液线触及石油醚，色素会溶解在层析液，D错误。
人教版高中生物必修一优质课件：第五章第4节《能量之源——光和光合作用》(共73张PPT)
（三）光合作用的过程：
1、写出光合作用的总反应式： 2、根据是否需要光，光合作用的过程可以 概括地分为 光反应 和 暗反应 两个阶段。 3、读懂教材103页光合作用过程的图解 4、填表比较光合作用过程中的两个阶段
光合作用的反应式：
CO2+H2
O*
* （ CH O ） +O 2 2 叶绿体
光能
6CO2+12H2O
请分析光下的植物突然停止光照后，其体 内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？ C3 ↑ [H] ↓ 停止 光反应 还原 光照 停止 ATP↓ 受阻 C5 ↓
2C3 请分析光下的植物突然停止 CO2的供 供氢 应后，其体内的 C 化合物和 C 化合物 5 3 CO2 [H] 的含量如何变化？ 酶 供能 C↓ 5 C ATP 固定 3 CO2 ↓ （ CH O ） 停止 2 C5 ↑
恩格尔曼实验的巧妙之处
选材好。 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。 设计妙。 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，叶绿体上可分为有光照和无 光照的部位，相当于一组对照实验。
叶绿体的功能 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜
开始时 5年后 实验前后 的差值 柳树的 2.3kg 76.7kg +74.4kg 质量 干土的 90.8kg 90.7kg －0.1 kg 质量
结论：植物的物质积累不是 来自于土壤，而是完全来源 于水。
直到18世纪中期，人们一直以 为只有土壤中的水分是植物建造自身 的原料，而没有考虑植物能否从空气 中得到什么。
2.暗反应阶段 场所： 叶绿体的基质中 [H] 、ATP 条件： 多种酶、
CO2的固定：CO2＋C5
第五章第四节
（08广东）提取光合色素，进行纸层析分离，对该实 验中各种现象的解释，正确的是
A.未见色素带，说明材料可能为黄化叶片
B.色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液
C.提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b
D.胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的 溶解度最高
C
关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，不正确 的是 A.可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B.叶绿体中色素能够分离的原因是在不同色素在层析液 中的溶解度不同 C.研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒进 行研磨，不用作任何处理 D.滤液细线要画得细而直，避免色素带间的部分重叠
ห้องสมุดไป่ตู้
B
（2011年江苏卷）某研究组获得了水稻的叶黄素缺 失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定 和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片 相比，实验结果是 B A．光吸收差异显著，色素带缺第2条 B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条 C．光吸收差异显著，色素带缺第3条 D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条 变式：若改为蓝紫光照射光呢？
A
3、1779年，荷兰，英格豪斯： 植物在光和绿叶条件下才能更新空气 4、1785年，绿叶在光下放出氧气，吸收二氧化碳 5、1845年，德国，梅耶，光合作用把光能转化成化 学能储存。 6、1864年，德国，萨克斯
（置于暗处几小时）
证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
6、1864年，德国，萨克斯 （1）暗处理的目的是？ 消耗叶片中的营养物质 （2）仅对实验用的叶片暗处理还是整个植株暗处理？ 整个植株暗处理，防止有机物运输影响显色反应。 （3）该实验的实验组和对照组分别是？ 实验组：曝光 对照组：遮光 （4）实验用叶片光合作用时留在植株上还是取下来 光合作用？ 留在植株上，保证其他生活条件正常。 （5）为了更好的观察颜色变化，碘蒸气处理前最好 经过什么处理？ 酒精脱色，使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中
高中生物必修一第五章第四节光合作用(共47张PPT)
图一
图二
1、图二曲线和图一曲线有何不同，A、B、C三点的含义是什么？
A
AB
B
B点之后
光饱和点
光补偿点
阳生 阴生
若图中两条曲线分别代表阴生植物和阳生植物，请把 它们区分出来。
B 和 B′点都表示 CO2 饱和点。
应用：“正其行，通其风”，增施农家肥
3.温度对光合作用速率的影响
应 增大昼夜温差：
用
白天调到光合作用最适温度，夜晚适当降温，以降低作物细胞 呼吸，减少有机物的消耗，保证有机物的积累，促进作物生长。
水对光合速率的影响
夏季中午温度高 蒸腾作用强 叶片缺水
气孔关闭
结论： 植物可以更新空气
二、1779年英格豪斯（荷兰）实验
黑暗
光下
①普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。 ②植物体只有绿叶才能更新空气。
一段时间后
结论：植物可 以更新空气
一段时间后
三、1785年，人们才明确绿叶在光下放出的是 氧气，吸收的是二氧化碳。
四、德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律 明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转 换成化学能储存起来。
ch光合作用中c3c5atph的含量变化h减少atp减少c3含量上升c5含量下降ch2o合成量减少光照强弱co2供应丌变光照丌变减少co2供应含量上升ch2o合成量减少h相对增加atp相对增加条件c3c5h和atpch2o合成量光照减弱co2供应不变光照增强co2供应不变光照不变增加co2供应光照不变减少co2供应减少减少增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加增加增加hatp变化同步c3c5变化相反变化发生在短时间内后又建立新平衡
人教版生物必修第五章第四节-光合作用和呼吸作用的关系(很实用、很全面)
√C.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(k—v) mol/瓶
D.24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k—v) mol/瓶
√C.给水稻提供C18O2，则产生18O2必须依次经历光合作用、有氧呼吸、再
一次光合作用 D.小白鼠吸入18O2，则在其尿液中可以检测到H218O，呼出的二氧化碳也可
能含有18O
三、真光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系 1、3者关系： 真光合作用-__呼__吸__作___用___=_净__光___合__作__用___。 其中真光合作用也叫：_总___光__合__作__用____、_实__际__光__合__作___用____。
⑥能量方面
光能→_A__T_P_中___活__跃__的__化__学___能___→_稳__定__的__化___学__能_
热能 ATP中活跃的化学能
各项生命活动
1.下列是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述错误的是 A.提供15N标记的氨基酸给细胞，粗面内质网上的核糖体和游离核糖体均
将出现放射性 B.给水稻提供14CO2，则14C的转移途径大致是：14CO2→14C3→(14CH2O)
植物（向外界）释放O2的量— 净
植物吸收CO2的量—净 产物中能转化为淀粉或其它有机物的量— 净
叶绿体吸收CO2的量/生成C6H12O6的量— 总
封闭小室内O2的增加量/CO2的减少量— 净
植物光合作用速率— 总
离体叶绿体所测出的光合速率— 总
① 1、哪一根代表真光合，哪一根 ② 代表净光合呢？
①代表真光合，②代表净光合。 2、判断理由是？ 真光合≥0 净光合可以为负值。
必修一 第五章 第4节 光合作用与能量转化
第4节光合作用与能量转化1、靠人工光源生产蔬菜有什么好处？用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足，导致光合作用强度低而造成的减产，同时人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。
2、为什么要控制二氧化碳浓度，营养液成分和温度等条件？影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件，二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。
3、捕获和转化光能的唯一的生物学途径是什么？光合作用4、对于高等植物来说，叶片是进行光合作用的主要器官。
这些植物的叶片多数是绿色的，说明其中有绿色的色素。
在玉米地里有时可以看到叶片中不含绿色色素的白化苗，在种子中储存的养分耗尽就会死去。
这说明什么问题？叶片中的绿色色素可能与光能的捕获有关。
5、提取色素和分离色素的试剂分别是什么？提取色素，用无水乙醇。
分离色素用层析液。
6、分离绿叶中色素的原理是什么？绿叶中的色素不止一种，他们都能溶解在层析液中，但不同的色素，溶解度不同，溶解度高的，随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢，这样滤液中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
7、提取色素，要用无水乙醇，如果只有95%的乙醇应该怎么办？将体积分数95%的乙醇加入适量无水碳酸钠。
8、二氧化硅、碳酸钙的作用分别是什么？二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙，可防止研磨中色素被破坏。
9、研磨时为什么要迅速、充分的研磨？迅速研磨，是因为无水乙醇易挥发。
充分研磨，是为了让滤液中获得足够量的色素。
10、过滤滤液时是选用的滤纸吗？如果不是，那应该选择什么？原因是什么？不是滤纸，而选择单层尼龙布。
滤纸会吸附色素。
11、哪些措施都是为了让滤液中含有足够量的色素？选用新鲜的绿叶；剪去叶片中不含色素的主脉；用无水乙醇充分溶解色素；研磨时添加二氧化硅；充分研磨；过滤时选用单层尼龙布。
12、将滤纸条减去两个角的目的是什么？为了让滤液细线更加平、直。
第5章 第4节 光合作用与能量转化(第1课时)
（1）实验步骤： ①提取色素
b.加入少许二氧化硅和碳酸钙，再放入10 mL
SiO2 无水乙醇，迅速、充分地进行研磨。
CaCO3 无水乙醇
二氧化硅:
有助于研磨得充分， 便于色素的释放。
碳酸钙:
防止研磨中色素被破 坏。
一、捕获光能的色素 1.实验：绿叶中色素的提取和分离： （1）实验步骤：
①提取色素 c.将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤，收集滤 液、封口
铅笔线
剪去两角， 画铅笔细线
一、捕获光能的色素 1.实验：绿叶中色素的提取和分离： （1）实验步骤：
②分离色素 （纸层析法） b.画滤液细线
滤液细线（细、齐、直） 重复2~3次
一、捕获光能的色素 1.实验：绿叶中色素的提取和分离： （1）实验步骤：
②分离色素 （纸层析法） c.分离色素
滤液细线不能没及层析液
二、叶绿体的结构适于进行光合作用 3.叶绿体功能的实验验证： （1）实验过程及现象：
恩 格 尔 曼 实 验 二 ：
结论：叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光。
思考 为什么叶片呈绿色？ 秋冬季节为什么变黄了？
a.叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来； b.叶片中叶绿素的含量远远大于类胡萝卜素的含量，类胡萝 卜素的颜色被叶绿素掩盖了。叶绿体中的色素吸收绿光比较 少（但不是不吸收）。
二、叶绿体的结构适于进行光合作用 1.形态结构：一般呈扁平的椭球形或球形。
色素：胡萝卜素、叶黄素、 叶绿素a、叶绿素b
颜色：橙、黄、蓝绿、黄绿
一、捕获光能的色素 2.色素的功能 吸收光能
三棱镜
绿叶色素 提取液
一、捕获光能的色素 2.色素的功能
（1）叶绿素吸收的光谱
叶绿素主要吸收蓝紫光和红光
第五章第4节光合作用与能量转化高中生物必修一人教版
然后将等量的叶圆片转至不同浓度的NaHCO3 溶液中，给予一定的光照，测量每个培
养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间（如图乙所示），以研究光合作用速率与
NaHCO3 溶液浓度的关系。下列有关分析正确的是( C )
图甲
图乙
A.在ab段，随着NaHCO3 溶液浓度的增大，光合作用速率逐渐减小
C.将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在充满空气的小室内进行实验
D.用透过三棱镜的光照射临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域
【解析】水绵具有螺旋带状叶绿体，用极细的光束可将叶绿体分为有光照和无光照
的部位（相互对照），便于实验观察，A正确；用极细的光束照射水绵,发现需氧细
菌集中分布在叶绿体的照光部位，所以恩格尔曼的实验直接证明叶绿体能吸收光能
【解析】链接左栏探索历程，逐项分析
例4-8 (2024·陕西师大附中月考改编)如图是绿色高等植物的光合作用图解，下列说
法正确的是( B
)
A.①可代表光合色素，主要吸收蓝紫光
B.③是C3 ，若突然降低CO2 的供应量，短时间内③的含量会减少
C.④是ATP，该物质合成时不需要消耗能量
D.⑤是NADPH，仅作为③还原过程中的还原剂
题型1 色素的提取和分离
例14 某同学用新鲜菠菜叶进行绿叶中色素的提取和分离。下列说法错误的是( C
A.将菠菜叶剪碎，研磨时应加入二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇
B.滤纸条上的滤液细线若触及层析液会导致分离实验失败
C.滤纸条上，扩散最快的色素带呈蓝绿色，最宽的色素带呈橙黄色
D.若滤纸条上滤液细线的色素带变窄、变浅，可能是因为使用了久置的叶片
第5章 第4节 能量之源——影响光合作用因素
O2
0
外界因素使光合作用减弱，则B、C两点向 中间移动；外界因素使光合作用增强，则 B、C两点向两边移动。
B
光补偿点
C
光饱和点
D
光照强度 呼吸速率
A
植物生长的生理基础:净光合作用＞0
4
CO2 吸 收 量 mg/dm2·h
光合速率（强度）
阳生植物 阴生植物
净 光 合 速 率 呼 吸 速 率
0
CO2
B
2. 上图表示温室内光照强度（E）与作物光合速率（v）的关 系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，当E<B时，增大光 合速率的主要措施是① 增大光照强度 ；当B<E<C时，限 制作物增产的主要因素是②
；当E>C时，可采 CO2浓度 取③ _________ 措施，保证作物的最大光合速率。如遇连续阴天， 遮光
21
4、水分
植物夏季为何“午休”？ 水分 ①水分既是光合作用的原料，又是化学反应的媒介； ②水分是植物蒸腾的对象。缺水→气孔关闭→CO2进入 受阻→间接影响光合作用 应用措施：合理灌溉
22
5、必需矿质元素供应 • 影响： 在一定浓度范围内，增大必需元素的供应， 可提高光合作用速率; 但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度 过高而导致植物渗透失水而萎蔫。 • 应用：合理施肥 根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥 料，可提高农作物产量。
应用措施： ①增加光合作用面积， 如合理密植、间作和套 种； ②适当间苗、修剪，合 理施肥、浇水，避免陡 长，封行过早，使中下 层叶子所受的光照往往 在光补偿点以下，白白 消耗有机物，造成不必 26 要的浪费。
名词解释 间作： 在一块田地上同时、间隔种植两种作物。如在 同时间隔播种玉米和谷子。 套种： 就是在前一季作物生长后期，播种下一季作物。是 一种解决前、后季作物之间季节矛盾的复种方式 。 如在小麦成熟之前，在垄间播种棉花。 意义： 增大了光合作用面积；增加了单位土地面积上光合 作用时间，提高了光能利用率；同时还有利于不同作物对 不同矿质元素的充分吸收；避免了同种作物长时间种植易 患某种病虫害的可能。
人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源——光和光合作用》优秀课件(58张)(共58张PPT)
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素
（含量占3/4）
叶绿素b（黄绿色）
因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光，另一半遮 光？ 为了进行对照，而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异，使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验，第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长，得知植物生长需 要吸收二氧化碳，同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论：植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论：光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径，称为卡尔文循环
五、光合作用的过程
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省海中高一生物科学素养课堂训练
（第5章第4节光合作用）
一、基础知识
1．叶绿素主要吸收光，类胡萝卜素主要吸收光。
2．叶绿体色素位于叶绿体的上，光反应的场所是，暗反应的场所是。
3．光合作用总反应式：；糖类等有机物（CH2O）中C来自，H来自，O2 来自。
4．光合作用的过程中，暗反应为光反应提供。
5．影响光合作用的主要外界因素有、、等。
6．叶片中的色素能够溶解在有机溶剂中，所以，可以用其提取绿叶中的色素。
绿叶中的不同种类色素在层析液中的不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散速度。
7．提取绿叶中的色素，提取试剂是，作用是；加入少许二氧化硅作用是；加入碳酸钙的作用是。
二、基础训练
1．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的
A．内膜上B．基质中C．类囊体膜上D．各部位上
2．光反应为暗反应提供了
A．［H］、ATP B．［H］、ADP C．O2、ATP D．O2、ADP
3．美国科学家鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2中的氧，证明了光合作用
A．制造了有机物B．利用了根系吸收的水分
C．释放的氧气来自H2O D．释放的氧气来自CO2
4．气孔关闭会导致光合作用效率下降，主要原因是
A．光反应过程中色素吸收光能过多B．光反应过程中产生的ATP数量过多
C．暗反应过程中还原剂的数量不足D．暗反应过程中产生的三碳化合物数量减少5．光合作用中形成ATP的部位是
A．叶绿体外膜B．类囊体薄膜C．叶绿体基质D．叶绿体内膜
6．科学家用含14 C的CO2来追踪光合作用中的碳原子，发现其转移途径是
A．CO2→叶绿素→ATP B．CO2→三碳化合物→ATP
C．CO2→ATP→（CH2O）D．CO2→三碳化合物→葡萄糖
7．自养生物与异养生物的根本区别在于
A．是否能进行光合作用B．是否是绿色植物
C．是否能利用有机物D．是否能将无机物合成有机物
8．光反应进行的部位是在叶绿体的
A．外膜B．内膜C．基质D．类囊体膜
9．在光合作用过程中，光能转化成化学能发生在
A．暗反应中B．光反应中
C．光反应和暗反应中D．光反应或暗反应中
10．暗反应的含义是
A．不需要光的反应B．在黑暗中的反应
C．释放氧的反应D．吸收氧的反应
11．暗反应进行的部位是在叶绿体的
A．外膜上B．内膜上C．基质中D．类囊体膜上
12．生长于较弱光照下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用并未随之增强，主要限制因素是
A．呼吸作用和暗反应 B．光反应C．暗反应D．呼吸作用
13．光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，下列叙述正确的是
A．光反应不需要酶，暗反应需要多种酶
B．光反应消耗水，暗反应消耗ATP
C．光反应储存能量，暗反应消耗能量
D．光反应固定二氧化碳，暗反应还原二氧化碳
14．在叶肉细胞中，利用氧和释放氧的细胞器依次为
A．线粒体和核糖体B．核糖体和高尔基体
C．高尔基体和叶绿体D．线粒体和叶绿体
15．在下列哪种条件下栽培番茄，对增产有利
A．日温15℃、夜温26℃B．昼夜恒温26℃
C．日温26℃、夜温15℃D．昼夜恒温15℃
16．光合作用产生的［H］与呼吸作用产生的［H］分别用于
A．都是还原CO2B．都是还原O2
C．前者还原O2，后者还原CO2D．前者还原CO2，后者还原O2
17．在绿叶中色素的提取和分离实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是
A．防止叶绿素被破坏B．使叶绿素溶解在无水乙醇中
C．使叶片充分研磨D．使各种色素充分溶解在无水乙醇中
18．在研钵中研磨绿叶时，如没有加入碳酸钙，可能会出现的结果是
A．研磨不够充分，提取的色素少
B．层析时各种色素不能相互分离，造成色素带的重叠
C．层析时不能划出细而整齐的滤液细线 D．层析后滤纸上的色素带颜色浅淡
19．判断并改错
（）1．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
（）2．光合作用需要的酶只分布在叶绿体基质中
（）3．叶绿体是光合作用的主要场所
（）4．暗反应必须在无光条件下进行
（）5．进行光合作用的生物一定含有叶绿体
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