捕获光能的色素和结构
专题6 光合作用(讲解部分)
2.实验方法及原理
项目 提取
分离
方法 用④ 无水乙醇 或丙酮提取 纸层析法
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原理 叶绿体中的色素不溶于水,溶于 有机溶剂 叶绿体色素在⑤ 层析液 中 的溶解度不同,色素随层析液在 滤纸条上的扩散速度不同
3.实验流程
步骤
提
研
取
磨
色
素
过 滤
栏目索引
操作要点
说明
(1)无水乙醇:作为 ⑥ 提取 液,可溶解绿 叶中的色素 (2)二氧化硅:有助于研 磨得更充分 (3)碳酸钙:⑦ 防止研 磨中叶绿素被破坏
通过影响④ 酶 的 活性进而影响光合作 用(主要制约暗反应)
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a.大田中适时播种; b.温室中,增加昼夜温 差,保证植物有机物的 积累
2.多因子变量对光合速率的影响
图像
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含义 应用
P点前,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随该因子的不断加强,光合速 率不断提高;Q点时,横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,影响因素为坐 标图中所标示出的其他因子
二、叶绿体 1.结构:
栏目索引
2.功能:进行光合作用的场所。 3.与功能相适应的结构特点:吸收光能的色素分布于② 类囊体薄膜 上; 与光合作用有关的酶分布在③ 类囊体薄膜和叶绿体基质 中。
考点二 光合作用的原理与应用
一、光合作用的过程 1.过程图解
栏目索引
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2.过程分析 (1)光反应为暗反应提供了① [H]和ATP ,其转移方向是从② 类囊体 膜 到③ 叶绿体基质 。 (2)能量变化:光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。 (3)若环境中的CO2含量减少,则叶绿体中C3的含量将④ 降低 ,C5的含量 将⑤ 升高 ,[H]和ATP的含量将⑥ 升高 。
光合作用
1771年，普里斯特利 （英）的实验
1771年英国普利斯特利实验 （证明植物可以更新空气）
Ａ
思考题：
1、小鼠
Ｂ
光照下，一段时间后
生活、 蜡烛燃 烧需要 什么气 体？
2、这个
Ｃ
实验说 明什么 问题？
Ｄ
设计一个实验证明绿色植物在光 下制造淀粉。
1864年德国萨克斯实验 （证明绿叶在光下制造淀粉）
该实验的巧妙之处：
1．实验材料选用水绵和好氧性细菌。 因为水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧 性细菌可确定释放氧气的部位。 2．选用黑暗并且没有空气的环境。 排除了氧气和光的干扰。
3．先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在 光下。 先选极细光束，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位， 相当于一组对比实验；用好氧细菌检测，能准确判断水 绵细胞中释放氧的部位。而后用完全曝光的水绵与之做 对照，从而再一次证明实验结果完全是光照引起的，并 且氧是由叶绿体释放出来的。
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的 巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分 子，还有许多进行光合作用的酶。
光合作用的全过程
H2O O2
水在光 下分解
光能
叶绿体中 的色素
[H]
ATP
酶 ADP+Pi 还原
2C3
多种酶参 加催化
CO2 固定 C5
（CH2O）
光反应过程
暗反应过程
什 么 叫 光 合 作 用 ？
光合作用：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， 并且释放氧气的过程。
1664年(比利时 )海尔蒙特实验
海尔蒙特的结论:建造植物的原料是水
每天浇水， 五年后 土重100千克 树2.5千克 土减少了0.1千克 树重84.5千克, 增加了82千克
2025高考生物总复习捕获光能的色素和结构及光合作用的原理
第13讲捕获光能的色素和结构及光合作用的原理课标内容(1)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。
(2)活动：绿叶中色素的提取和分离。
考点一捕获光能的色素和结构1.绿叶中色素的提取和分离可看作两个实验哦！(1)实验原理(2)实验装置及操作(3)实验结果及分析2.叶绿体中色素的吸收光谱分析由图可以看出：①植物叶片呈现绿色的原因是叶片中的色素对绿光的吸收少，绿光被反射出来。
②植物幼嫩的茎和果实的细胞以及气孔保卫细胞中也含有吸收光能的色素，而根、叶片表皮等处的细胞中观察不到叶绿体，也不含吸收光能的色素。
③植物细胞的液泡中的色素(花青素，为水溶性色素)不参与光合作用。
3.叶绿体的结构适于进行光合作用(1)叶绿体的结构模式图(2)叶绿体的功能——进行光合作用的场所(3)叶绿体功能的实验验证(1)叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢。
(2023·全国乙卷，2D)(×)提示溶解度越高扩散得越快。
(2)纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液。
(2021·河北卷，3C)(√)(3)依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离。
(2021·北京卷，13C)(×)提示依据在层析液中的溶解度不同。
(4)提取光合色素的实验中，研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素。
(2019·江苏卷，17A)(×)提示加入CaCO3防止叶绿素被破坏。
(5)用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰。
(2023·全国乙卷，2C)(√)1.分离叶绿体中的色素，也可用如图所示的方法，即在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现不同颜色的4个同心圆，请写出①～④依次对应的色素及颜色。
①________________，②________________，③________________，④________________。
捕获光能的色素和结构教案
捕获光能的色素和结构教案第一章：引言1.1 课程背景光合作用是生物界中一个重要的过程，它为生物提供了能量和有机物质。
为了更好地理解光合作用的原理和机制，我们需要先了解捕获光能的色素和结构。
1.2 教学目标通过本章的学习，学生将了解捕获光能的色素和结构的基本概念，掌握它们的功能和作用，并能应用于实际问题中。
1.3 教学方法采用讲授法，结合图示、动画等多媒体教学手段，引导学生主动探究、思考和讨论。
第二章：色素2.1 色素的定义和分类2.1.1 色素的定义：色素是一类能够吸收、发射或散射光线的物质。
2.1.2 色素的分类：根据色素的化学性质，可分为天然色素和人工合成色素。
2.2 色素的功能2.2.1 吸收光能：色素能够吸收光能，将其转化为化学能，用于光合作用。
2.2.2 传递光能：某些色素能够将吸收的光能传递给其他色素，提高光合作用的效率。
2.2.3 保护作用：色素还能够吸收、分散和反射紫外线，保护植物免受损伤。
第三章：叶绿体结构3.1 叶绿体的定义和分类3.1.1 叶绿体的定义：叶绿体是植物细胞和某些原生生物中的一种细胞器，是光合作用的场所。
3.1.2 叶绿体的分类：根据叶绿体的形状和大小，可分为椭圆形叶绿体和杆形叶绿体。
3.2 叶绿体的结构3.2.1 外膜：叶绿体的外层结构，具有保护作用。
3.2.2 内膜：叶绿体的内层结构，形成了一系列的嵴，有利于物质的运输和交换。
3.2.3 类囊体：叶绿体内的一个薄膜系统，包含了光合色素和相关酶，是光合作用的主要场所。
3.2.4 基质：叶绿体内的液体环境，含有多种酶和营养物质，参与光合作用的反应过程。
第四章：捕获光能的过程4.1 光能的吸收4.1.1 光能的吸收过程：光合色素通过吸收光能，将其转化为化学能。
4.1.2 光能的传递：吸收光能的色素将能量传递给其他色素，提高光合作用的效率。
4.2 光能的转化4.2.1 光能转化为化学能：通过光合作用，将光能转化为有机物质和氧气。
《捕获光能的色素和结构》教案
《捕获光能的色素和结构》教案一、教学目标1. 让学生了解光合作用的概念和意义。
2. 使学生掌握叶绿体结构，了解叶绿体中色素的种类、作用和颜色。
3. 培养学生观察实验现象，分析问题和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点：光合作用的概念，叶绿体的结构，色素的种类、作用和颜色。
2. 教学难点：叶绿体中色素的提取和分离实验。
三、教学方法采用问题驱动法、实验法和小组合作学习法，引导学生主动探究，提高学生分析问题和解决问题的能力。
四、教学准备1. 实验材料：新鲜绿叶、无水乙醇、碳酸钙、石英砂、层析液、滤纸条、显微镜等。
2. 教学工具：多媒体课件、实验仪器、显微镜等。
五、教学过程1. 导入新课通过展示光合作用的动画，引导学生回顾光合作用的概念，为新课的学习做好铺垫。
2. 讲授新课（1）介绍叶绿体的结构，包括外膜、内膜、类囊体和基质等部分。
（2）讲解叶绿体中色素的种类、作用和颜色，如叶绿素、类胡萝卜素、藻红素等。
（3）阐述色素在光合作用中的重要作用，如吸收、传递和转化光能。
3. 实验演示进行叶绿体中色素的提取和分离实验，让学生观察实验现象，了解色素的提取和分离过程。
4. 学生实验学生分组进行实验，观察并记录实验现象，教师巡回指导，解答学生疑问。
5. 总结与拓展对本节课的内容进行总结，强调光合作用的重要性和叶绿体中色素的作用。
布置课后作业，拓展学生知识。
六、课后作业1. 绘制叶绿体的结构示意图，并标注各部分的功能。
2. 总结光合作用的过程及其意义。
3. 描述叶绿体中色素的提取和分离实验的原理及步骤。
七、教学反思在课后对教学效果进行反思，分析学生的掌握情况，针对存在的问题调整教学策略。
八、教学评价通过课堂表现、实验操作和课后作业，评价学生对光合作用和叶绿体色素知识的理解和运用能力。
九、课时安排本节课计划用1课时（45分钟）完成。
十、教学拓展可根据学生兴趣和实际情况，开展课外实践活动，如参观植物实验室、观察不同植物叶绿体的形态和颜色等。
专题10 光合作用(解析版)
专题10 光合作用一、捕获光能的色素和结构(一)绿叶中色素的提取和分离1．实验原理2．实验步骤(1)提取色素①研磨②过滤：用单层尼龙布过滤→收集滤液。
(2)分离色素——纸层析法滤纸条上呈现四条颜色、宽度不同的色素带①色素带的条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素；(二)绿叶中的色素及其吸收光谱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。
这4种色素吸收的光波长有差别，但是都可以用于光合作用。
(三)叶绿体的结构适于进行光合作用1．叶绿体的模式图①叶绿体膜：双层膜；②基质：含有与暗反应有关的酶；③基粒：由类囊体堆2.(1)结论：直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。
(2)实验方法的巧妙之处①巧选实验材料：选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察；用好氧细菌可以确定释放氧气的部位。
②妙法排除干扰因素：没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰。
③巧妙设计对照实验：a.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；b.临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果；c.照射不同色光进行对照，直观地证明了叶绿体吸收的光谱有差别。
二、光合作用的原理和应用1．探索光合作用原理的部分实验(连线)2．光合作用过程(1)反应式：CO 2＋H 2O――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2。
(2)基本过程(据图填空)图中：①NADPH ，②2C 3，③ADP ＋Pi ，④O 2，⑤(CH 2O)。
(3)光反应与暗反应的比较(1)定义表示法：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)其他表示方法①单位时间内通过光合作用消耗的CO 2的量。
②单位时间内通过光合作用产生的O 2的量。
(3)研究意义：直接关系农作物的产量。
4．探究环境因素对光合作用强度的影响 (1)实验原理①利用抽气法排除叶片细胞间隙中的气体，使其沉入水中。
5.4-1捕获光能的色素和结构学案
章节5.4.1光合作用与能量转化一、捕获光能的色素和结构课型新课教学主备人审核人课时 1核心素养1.通过设计实验来探究色素的作用，培养学生科学探究精神，2.运用结构与功能相适应的观念，解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
3.引导学生关注植物工厂，知晓其科学发展重要性。
（★健康教育）学习重点能设计实验，客观地观察和描述实验现象，并得出叶绿体中的色素能够捕获光能以及吸收光谱的差别。
学习难点能运用结构与功能观，解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
学习过程批注【课前案】（知识梳理）一、捕获光能的色素1.填写下图：2、绿叶中色素的吸收光谱(1)写出图中色素①～③的名称：①________②________③________叶绿素a和叶绿素b主要吸收______________，胡萝卜素和叶黄素主要吸收__________。
二．叶绿体的结构适于进行光合作用1．叶绿体：(1)形态：一般呈扁平的或。
（2）结构：层膜，内部有许多，和之间充满了。
每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构（_____________）堆叠而成，增大了受光面积。
吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的上。
与光合作用有关的酶分布在_____________和____________。
___________中还含有少量DNA和RNA。
(3) 叶绿体分布：主要分布在植物的___________内。
【课中案】（思考与讨论）1、观察正常苗和白化苗有何不同，预测两种幼苗的未来走向如何，与什么有关2、色素带的分布有规律吗，这说明了什么3、根据教材98页最后一段的提示，让学生尝试设计实验探究色素具有吸收光的作用4、联系生活：（1）、物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源，为什么，有什么好处？（2）、如果你要建造一个温室大棚，你会选择什么颜色的膜，为什么5 、看教材P100。
构建叶绿体的结构模型6、想一想为什么说叶绿体的结构适于光合作用【课后案】1.下列关于光合色素的叙述正确的是( )A.叶绿体中的色素有四种，其中叶绿素a含量最大B.类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光C.大棚种植蔬菜时应选择红或蓝色透明的塑料薄膜D.光合色素只存在于叶绿体的内膜上2.如图是纸层析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条色素带，可以看到较暗的是( )A.①④B. ②③C. ③④D. ①②3.某同学提取得到绿叶中的色素溶液后,取一圆形滤纸,在滤纸中央滴一滴色素提取液,再滴一滴层析液,色素随层析液扩散得到如图结果,下列叙述正确的是 ( )A四条色素带由外到内的颜色分别是:黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色B.四条色素带由外到内的名称依次是:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素bC.提取色素时加入无水乙醇的目的是防止色素被分解D.色素带1、2主要吸收红橙光4、回答有关叶绿体色素的一组问题。
5-4-1捕获光能的色素和结构(教学课件)-高中生物学人教版(2019)必修一
叶绿素提取液
类胡萝卜 素提取液
蓝紫光和红光色带很暗 蓝紫光色带很暗
叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
◎◎
类叶
胡绿
萝素
卜主
素要
主吸
要收
吸
收
蓝 紫
蓝 紫 光
光 和 红 光
为什么植物叶片呈现绿色？
因为叶绿素对绿光吸收 最少，绿光被反射回来， 所以叶片才呈现绿色。
这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？
2、恩格尔曼先将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，这 样做的目的是什么？
提示：作对照，排除氧气和光的干扰。
3、用极细的光束照射和完全曝光，相对于原来的黑暗环境起什么作用？ 提示：对照作用。
恩格尔曼第一个实验
没
有
极
空 气
细
完 全
黑
光
暗
束
光 照
现 装片中好氧细菌向叶绿体被光 象 束照射到的部位集中。
A 红光部分 B 红光与蓝紫光部分 C 绿光部分 D 紫光部分
2.研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是 ( C )
A．使各种色素溶解在丙酮中
B．使研磨充分
C．防止色素分子被破坏
D．加速研磨
3.下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验的装置正确的是 ( B )
4.纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是 ( D )
问题探讨
你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、 二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂 完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。
讨论
1. 靠人工光源生产蔬菜有什么好处？
捕获光能的色素和结构课件-高一上学期生物人教版(2019)必修1
（1）分布 主要分布在绿色植 物的叶肉细胞
（2）形态 一般呈扁平的椭球
形或球形
基粒
外膜
基质 (含有与光合作 用有关的酶)
（3）结构
内膜 基粒 基质
叶绿体的功能
资料1 1881年，德国科学家恩格尔 曼的实验
（1）实验过程
黑暗中用极细
水绵+需氧细菌 黑暗 光束照射
（临时装片） 无空气Fra bibliotek（2）实验结论
完全暴露 在光下
绿叶中的色素对其他波长的光吸收量很少（尤其是绿光）
植物工厂里为什么不用发绿光 的光源呢？
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。
练习
1、下列关于光合色素的叙述，正确的是（ A ）
A.类胡萝卜素在层析液中的溶解度大于叶绿素 B.叶绿素可吸收红外光、紫外光用于光合作用 C.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 D.变红枫叶的叶绿体中的红色色素增加，叶绿素含 量降低
剪去两角的原因？
（3）画滤液细线 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条细线（也可将滤
液倒入培养皿，再用盖玻片蘸取滤液，在横线处按压出均匀的细线）。待 滤液干后，再重画一到两次。 积累更多的色素，使分离后的色素带明
显、不重叠。
（4）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
2.实验目的
（1）进行绿叶中色素的提取和分离。
（2）探究绿叶中含有几种色素。
3.材料用具 新鲜的绿叶（如菠菜的绿叶） *新鲜绿叶中色素含量较高 无水乙醇 *溶解色素、提取色素 层析液 *分离色素 二氧化硅 *有助于研磨得充分 碳酸钙 *防止研磨中色素被破坏
《捕获光能的色素和结构》 说课稿
《捕获光能的色素和结构》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《捕获光能的色素和结构》。
接下来，我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《捕获光能的色素和结构》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第五章第四节的内容。
本节内容是在学习了细胞的物质组成和结构基础之后，进一步探讨细胞如何获取能量进行生命活动。
在教材的编排上，先介绍了捕获光能的色素，包括色素的种类、颜色、吸收光谱等，为理解光合作用的光反应过程奠定基础；接着阐述了叶绿体的结构和功能，强调了叶绿体作为光合作用场所的重要性。
这部分内容不仅是对前面细胞结构知识的深化和拓展，也为后续学习光合作用的过程和原理搭建了桥梁。
二、学情分析授课对象为高一年级的学生，他们在初中阶段已经对光合作用有了初步的了解，但对于捕获光能的色素和叶绿体的结构等微观层面的知识相对陌生。
学生具备一定的观察和分析能力，但抽象思维能力还有待提高。
在教学中，可以通过实验、图片、动画等多种直观手段，帮助学生理解抽象的生物学概念。
同时，学生对探究性学习具有较高的热情和积极性，这为开展实验探究活动提供了有利条件。
三、教学目标基于对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识目标（1）说出叶绿体中色素的种类和作用。
（2）描述叶绿体的结构和功能。
2、能力目标（1）通过实验探究，培养学生的动手操作能力和科学探究能力。
（2）通过对色素提取和分离实验结果的分析，提高学生的观察能力和逻辑思维能力。
3、情感态度与价值观目标（1）体验科学探究的乐趣，培养学生严谨的科学态度。
（2）认同结构与功能相适应的生物学观点。
四、教学重难点1、教学重点（1）叶绿体中色素的种类和作用。
（2）叶绿体的结构和功能。
2、教学难点（1）叶绿体中色素的提取和分离实验。
（2）叶绿体结构与功能的适应性。
五、教学方法为了实现教学目标，突破教学重难点，我将采用以下教学方法：1、讲授法：讲解捕获光能的色素和叶绿体结构的相关知识，使学生形成系统的知识框架。
5.4-1捕获光能的色素和结构 说课稿
1、根据教材98页最后一段的提示，让学生尝试设计实验探究色素具有吸收光的作用
2、让学生观察叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱，分析光谱图
五、联系生活分析实际问题（41）
展示大棚图和植物工厂图
提出问题：
1、大多数植物叶片为什么是绿色的呢？
2、植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源，为什么，有什么好处？
知识储备：在本册书第三章中学生已经学习过叶绿体形态、分布，与叶绿体功能的关系。所以学生具备提出问题、做出假设、设计实验进行探究的能力。
存在不足：缺乏“实验探究和验证假设”的过程性体验。
教学目标：
（1）通过对相关实验现象的分析和讨论，能归纳与概括出叶绿体色素的种类、含量、分布及吸收光谱特点（科学思维）。
（1）叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。（）
（2）叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能。（）
（3）植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光（）
2．下列关于高等植物细胞内色素的叙述，错误的是（）
A．所有植物细胞中都含有4种色素
B．有些植物细胞的液泡中也含有色素
C．叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收光能
我们都知道生物是一门培养人的实践能力的重要学科，因此，在教学过程中，不仅要使学生“知其然”，还要使学生“知其所以然”，我们在以师生既为主体，又为客体的原则下，展现获取理论知识，解决实际问题方法的思维过程。
教学策略：导入：（激发学生参与和探究兴趣）探究：（围绕探究色素的功能展开实验设计）解释：（小组汇报，归纳总结）拓展：（学以致用促进知识和概念转化）评价：多元评价真实反馈学生学习情况）
四：说教学环节
捕获光能的结构和色素
生长调节
植物生长调节物质如植物生长素、细胞分裂 素等可以影响植物的生长发育和光合作用。 例如，适宜浓度的植物生长素可以促进植物 叶片的生长和叶绿素的合成，从而提高植物
的光能捕获能力。
06
提高光能捕获效率的策略
选育高光效品种
选育叶绿素含量高、叶片较厚 、叶面积较大的品种：这些品 种能够吸收更多的光能，提高 光能利用率。
合理施肥
根据作物的需肥特性和土壤肥 力状况，合理施用氮、磷、钾 等肥料，促进作物的生长和光 合作用的进行。
水分管理
保持土壤适宜的水分含量，避 免干旱或水涝对作物生长和光 合作用的不良影响。
病虫害防治
及时防治病虫害，保持作物叶 片的完整和绿色，确保作物能 够正常进行光合作用。
THANK YOU
感谢聆听
04
光能捕获过程
光的吸收与传递
光的吸收
光合色素分子吸收特定波长的光，将其转化为激发态。
光的传递
激发态的光合色素分子将能量传递给相邻的色素分子，形成能量传递链。
光化学反应
水的光解
在光系统II中，光能驱动水的光解反应，产生氧气、质子和电子。
质子梯度的形成
电子传递过程中，质子被泵出类囊体膜外，形成质子梯度。
类胡萝卜素
结构
类胡萝卜素是一类黄色的脂溶性色素，主要存在于叶绿体的 类囊体膜上。
功能
类胡萝卜素能够吸收和传递光能，同时在光合作用中起到保 护叶绿素免受强光破坏的作用。
其他辅助色素
结构
除了叶绿素和类胡萝卜素外，还有一些其他的辅助色素，如藻胆素、藻红蛋白等 。
功能
这些辅助色素能够吸收不同波长的光，扩大植物对光能的利用范围，并将吸收的 光能传递给叶绿素进行光合作用。同时，它们还能起到保护叶绿素免受强光破坏 的作用。
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方法与步骤
1、秤取绿叶，剪碎
2、加入无水乙醇
3、研磨
4、过滤
5、获得含色素的滤液
6、制备滤纸条
7、铅笔画细的横线
8、画滤液细线
9、分离绿叶中的色素
胡萝卜素 (橙黄色)
捕 类胡萝
获 卜素
叶黄素 (黄色)
光 (占1/4)
能
的
叶绿素a (蓝绿色)
色 叶绿素
素 (占3/4) 叶绿素b (黄绿色)
滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？
探究一
（1）研磨时放入少量二氧化硅和碳酸钙的目的分 别是什么？
二氧化硅：使研磨充分 碳酸钙：防止色素被破坏
（2）滤纸条为什么要剪去两个角？
使层析液同步到达滤液细线
（3）层析时烧杯要加盖，为什么？
防止层析液挥发
（4）为什么重复画滤液细线？
为了积累更多的色素，使分离后的色素带明显
（5）为什么滤液细线不能触及层析液？
和氧气），呼吸作用为光合作用提供了能量和 相互
原料（CO2）
联系
五、光和作用原理应用
•光 • 1、光照强度：光合作用随光照强度的变化而
变化。光照弱时光合作用减慢，光照逐步增 强时光合作用随之加快，但是光照增强到一 定程度，光合作用速度不再增加。 • 2、光质不同影响光合速率，白光为复色光， 光合作用能力最强。
光在生产中的应用
• 1、适当提高光照强度。 • 2、延长光合作用时间。 • 3、增加光合作用面积——合理密植。 • 4、对温室大棚用无色透明玻璃。 • 5、若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红
色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合 能力较白光弱，但较其他单色光强。
温度及其在生产中的应用
• 光合作用的光反应和暗反应是酶促反应，温 度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。 温度过高，还会影响植物叶片气孔开度，影 响CO2供应，进而影响暗反应，从而影响光 合速率。
绿体中进行
胞质基质和线粒体中进行 不可
在光照条件下进行 有光无光都能进行
逆
物质转变 无机物 有机物 有机物 无机物
两者
能量转变 光能 ATP中活跃的 有机物中稳定的化学能 相反
化学能 有机物中 ATP中活跃的化学能
稳定的化学能
是异化作用的重要组成
是同化作用的重要组 部分
成成分
联系
光合作用为呼吸作用提供了物质基础（有机物 两者
二、光合作用的原理和应用 1、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。
问题1：光合作用的探究历程
光合作用的发现 ①1771年：英——普里斯特利的实验 ②1864年：德——萨克斯的实验 ③1880年：美——恩格尔曼的实验 ④20世纪30年代：美——鲁宾和卡门的实验
(CH2O) ADP+Pi 糖类
能量变化： ATP中活跃的化学能转变为糖类等
有机物中稳定的化学能
三碳化合物 2C3
基质 C3的 ATP
CO2
CO2的 固定
多种酶
还原
[H]
五碳化合物 C5
蛋白质 糖类 脂质
光反应
酶
暗反应
酶
酶
项目
过程
光反应
暗反应
条光 件 色素 酶
场所
需要光 色素、酶
类囊体膜上
不需要光 酶
暗反应 划分依据:反应过程 是否需要光能
类囊体膜
H2O
酶
[H]
1.光反应阶段
Pi ＋ADP ATP
场所：叶绿体内的类囊体膜上
条件 ：光、色素、 酶、 水 水的光解：H2O
物质变化：
光能 （还[H原]剂+）O2
ATP的合成：ADP＋Pi ＋能量（光能） 酶 ATP
能量变化：光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
提出问题
自然界中的植物叶片多为绿色，是因为 叶肉细胞中含有哪一结构呢？这一结构 是不是有什么特殊结构或物质存在？
叶绿体为什么是绿色的？
一、捕获光能的色素和结构
探究一
绿叶中有哪些色素呢？
绿叶中色素的提取和分离
目的要求： 1.绿叶中色素的提取和分离。 2.探究叶绿体中有几种色素。
材料用具：新鲜的绿色叶片(如菠菜叶片)。 干燥的定性滤纸，小烧杯，研钵，玻璃漏 斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，小试管，
普里斯特利实验
1864年，萨克斯(德)的实验
一半遮光
（置于暗处几小时）
一半曝光
思考：目的是什么？
为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽
1864年，（德）萨克斯的实验 ❖ 绿色叶片中光合作用中产生了淀粉
结论:氧气是叶绿体产生的;叶绿体是光合作用的场所
光合作用氧来源的探究
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三、光合作用的过程
光反应
• 1、适时播种。 • 2、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚
上适当降温。 • 3、植物“午休”现象的原因之一。
二氧化碳浓度
• 二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二 氧化碳浓度的高低明显影响光合速率。在一 定范围内，植物的光合速率是随CO2浓度增 加而增加，但到达一定程度时再增加CO2浓 度，光合速率不再增加。
叶绿素不稳定，低温把叶绿素分解，使叶片呈现类胡萝 卜的颜色
红叶是由叶子的花青素和胡萝卜素引起的
（3）温室的顶棚用红色玻璃还是绿色玻璃好？
红色玻璃
探究三
捕获光能的色素存在于哪里呢？
１、1817年 法国科学家首次从植物中分 离出叶绿素。 ２、1865年 德国植物学家萨克斯
叶绿素集中在叶绿体结构中
（二）叶绿体的结构
叶绿体是进行光合作用的场所。它 内部的巨大膜表面上，不仅分布着 许多吸收光能的色素分子，还有许 多进行光合作用所必需的酶。
光合作用色素能吸收、传递和转化光能
光与光合作用—捕获光能的色素和结构
色素的种类
颜 含 溶解 扩散 吸收光 作 色 量 度 速度 的颜色 用
叶绿素（占 叶绿素a
蓝 绿
总量的
最 多
圈的色素是
(A )
A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素
C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b
7．阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱。 如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连 续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于
(D )
A．绿光区
B．红橙光区和绿光区
C．蓝紫光区和绿光区 D．红橙光区和蓝紫光区
基质中
物质变化 能量变化
水的光解、ATP的合成 CO2的固定；C3的还原
光能
ATP中活 ATP中活 有机物中稳 跃化学能 跃化学能 定化学能
联
系
光反应 为 暗反应 提供 [H ] 和ATP，暗反应 为 光反 应 提供 ADP 和Pi 。
四、光合作用的总反应式：
光合作用的反应式：
释释放放的的氧氧气气来 源来于源参于加参反加应
（1）、用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿 体，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。
（2）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境 中，排除了环境中光线和O2的影响，从而确保实 验能顺利进行。 （3）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进行 检测，能准确的判断水绵细胞中放O2 部位。 （4）、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实 验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。
的反水应的水
6CO2+12H2O
光能
叶绿体
C6H12O6+6O2+6H2O
为什么反应式的两边都有水？
思考：
整个光合作用过程中的物质 变化和能量变化分别是什么？
光合作用的实质：
转变
物质变化：无机物 有机物
转变
能量变化：光能
糖类等有机物中的
化学能
生理过程 比较项目
光合作用
呼吸作用
两者
关系
场所
条件
主要在绿色植物的叶 凡是活细胞都进行，在细 两者
处理
A
B
C
SiO2（少量）
＋
＋
＋
CaCO3（少量）
－
＋
＋
95％乙醇（10毫升）
＋
－
＋
蒸馏水（10毫升）
－
＋
－
注：“＋”表示加；“－”表示不加。试回答： （1）A处理得到的溶液颜色是____，原因是________________。 （2）B处理得到的溶液颜色是_____，原因是_______________。 （3）C处理得到的溶液颜色______，原因是________________。
8．用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况
相同的天竺葵，光照相同时间后，罩内O2最多的是 (C)
A．绿色罩 B．黑色罩 C．无色罩 D．蓝紫色罩
8．分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按 下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即 ：深绿色、黄绿色（或褐色），几乎无色。
实验流程
打出小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿 叶上打出(直径＝1cm)
抽出叶片内气体：用注射器(内有清水、小圆形叶 片)抽出叶片内气体(O2等)
小圆形叶片沉水底：将抽出内部气体的小圆形叶片 放入黑暗处盛有清水的烧杯中，小圆形叶片全部沉 到水底
D．色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加
入丙酮是为了溶解色素
3．分别在I、II、III三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜 绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三 种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色、几乎无色。
则I、II、III三个研钵中的溶液颜色分别是 （ D ）
A．几乎无色、黄绿色、深绿色 B．深绿色、几乎无色、黄绿色 C．黄绿色、深绿色、几乎无色 D．黄绿色、几乎无色、深绿色