第一轮光合作用一轮复习课件(修改)

德国 梅耶
1864年德国萨克斯实验 （证明绿叶在光下制造淀粉）
黑暗处理 一昼夜 让一张叶片一半 曝光一半遮光 除去叶绿素
酒精 水
滴 加 碘 酒 后 或者用碘蒸气处理这片叶，发 现曝光的一半呈深蓝色，遮光 的一半则没有颜色变化。
萨克斯的实验
结论： 放在暗处几小时， 产物———淀粉 目的是什么？ 条件———光照
走近高考
• (1999高考题)在植物实验室的暗室内，为了 尽可能地降低植物光合作用的强度，最好 安装（ ）。 • A、红光灯 B、绿光灯 • C、白炽灯 D、蓝光灯
光合作用怎样进行？
H 2O
光解 吸收
O2 [H]
酶 还原
2C3
固定
光能
叶绿体 中的色素 分子
多种酶参
能
CO2
ATP 酶 ADP+Pi
NADP++2e+H+ 酶 NADPH ADP+Pi + 能量 酶 ATP
能量变 化
光能转换成电能再变 成ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能变 成稳定的化学能
联系
①光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供NADP+和ADP和 Pi。②没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成。 ③光反应是物质和能量的准备阶段，暗反应是物质和能量的完成阶段， 两个过程相辅相成。
（1）NaHCO3溶液的作用：
烧杯中的NaHCO3溶液保证 了容器内CO2浓度的恒定，满足 了绿色植物光合作用的需求。
（2）植物光合速率测定指标：植物光合作用释放氧气，
是容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水 滴右移的体积即代表光合速率。
(3)整个装置必须在光下，光是植物进行光合作用的条件。
1648年海尔蒙特（比利时）实验
干燥土壤90.8kg 只用雨水浇灌 小柳树2.25kg
五年后柳树长大 土壤烘干后称重
实验前 土壤干重 柳 树 90.800kg 2.25kg
实验后 90.743kg 76.70kg
变化
-0.057kg
+74.75kg
结论：建造植物体的原料是水分
结论：植物可以更新空气
哪些外界条件会影响光合作用的进行?
强度 源自文库率
浇水
Mg2+ 施肥
温度 pH
空气 中的 浓度
光合作用过程图解
探究 环境因素对光合作用强度的影响
（1）光照强度
（2）CO2浓度
（3）温度
温度——影响酶的活性
①光合作用是在 酶 酶的活性 响 ；
②B点表示：
的催化下进行的， 温度直接影
此温度条件下，光合速率最高
增 加 减 少 减 少
下 降 增 加 增 加
减少 增加 增加
减少 增加 增加
减少 增加 减少
光照不变 CO2供应增加
增 加
减 少
减少
减少
增加
(三)光合作用原理的应用
光合作用强度：
是光合作用反应强弱的指标。一般用植物单 位时间内单位面积通过光合作用制造糖类的量来 表示。
即：光合速率
光合速率的测定方法：
水的光解： 2H2O NADPH的形成： ATP的形成：
色素
NADP++2e-+H+
NADPH
（活跃化学能）
ADP+Pi +能量
ATP
暗反应
2（C3）
1个CO2
提供NADPH
提供ATP
多种酶 参加催化
（C5）
（CH2O）
① CO2的固定；② C3的还原。
暗反应总结：
场所： 叶绿体的基质中
条件：
多种酶、 NADPH 、ATP
间接作用。
知识拓展
色素与叶片的颜色
正常 正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为 3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶片总是 绿色 呈现绿色 叶色 寒冷时，叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较 变黄 稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄
叶色 秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了 较多的可溶性糖，有利于形成红色的花青素， 变红 而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子呈现红色
叶绿体中色素的含量曲线图：
含 量
叶绿素（镁元素）
类胡萝卜素
0
叶龄
（三）叶绿体中色素的吸收光谱
叶绿体中的色素提取液
蓝紫光、红光 叶绿素主要吸收___________ 蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收________
吸收光能的百分比
二、叶绿体的结构与功能
类囊体
外膜 内膜 基质 基粒
类囊体的薄膜上 捕获光能的色素分布在___________
复习：呼吸作用
C6H12O6+6H2O+6O2
C6H12O6 酶
酶
6CO2+ 12H2O +能量
(高等动物和人、马铃 薯块茎、甜菜块根等）
2C3H6O3 + 能量
（乳酸）
C6H12O6 酶
（大多数植物、酵母菌) 2C2H5OH + 2CO2 + 能量
（酒精）
第四节
能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构
资料一：
叶绿体在光照条件下产生O2。
资料二：在类囊体上和基质中，含有多种进行光合作用 所必需的酶。
结论： 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。
光合作用的场所只能是叶绿体吗？ 蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也能进行 光合作用。
二、光合作用的原理和应用
1864
1880 1939 20世纪40代
萨克斯
恩格尔曼 鲁宾 卡门
绿色叶片光合作用产生淀粉
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
卡尔文
CO2＋H2O
光能 叶绿体
（CH2O）＋O2
糖类
三、光合作用的意义
（1）为生物生存提供了物质来源 （2）为生物生存提供了能量来源 （3）维持了大气中O2和CO2的相对稳定 ( 4 ) 对生物的进化有直接意义。
红橙光 蓝紫光
蓝紫光 较快
（二）叶绿素合成的条件
1.光照是影响叶绿素形成的主要条件
2.适宜的温度
3.矿质元素 植物缺乏N、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn的元素是，就不能 形成叶叶绿素，出现缺绿病。N、Mg都是组成叶绿素 的元素，不可缺少。Fe、Me、Cu、Zn等可能是叶绿素
形成过程中某些酶的活化剂，在叶绿素形成过程中起
光能 叶绿体 绿色植物通过_____，利用_____， CO2和H2O 把_________________ 转化成储存能量的 O2 的过程。 _______ 有机物 ，并释放出_______
光合作用的探究历程（P101－102）
光合作用的具体过 程是如何被人们认 识和发现的？
光合作用的探究历程
恩格尔曼实验方法的巧妙之处： (1) 实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅 具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布 在细胞中，便于观察和分析研究。 (2) 排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制 无关变量和减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在 黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧 的影响，从而确保实验能够正常进行。 (3) 观测指标设计得妙：通过好氧细菌的分布进行检测 ，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。 (4)实验对照设计得妙：进行黑暗(局部光照)和曝光的 对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。
物质上把无机物（CO2和H2O） 转变成以糖类为主的有机物 光合作用的实质 能量上把光能转变成有机 物中稳定的化学能
（二）光照和CO2浓度变化对光合作用物质含 量变化的影响
条件 停止光照 CO2供应不变 突然光照 CO2供应不变 光照不变 停止CO2供应 C3 C5 NADPH ATP (CH2O)合成量
叶绿素b
功能：吸收、传递和转化光能 特性： 不溶于水，只溶解于有机溶剂
色素的种类
颜 色
含 量 最 多 较 多 最 少 较 少
溶解 度 较低 最低 最高 较高
扩散 速度 较慢 最慢 最快
吸收光 的颜色
作 用 吸 收 传 递 转 化 光 能
蓝 叶绿素 a 叶绿素（占 绿 总量的 黄 3/4） 叶绿素b 绿 胡萝卜 类胡萝卜素 素 （占总量的 1/4） 叶黄素 橙 黄 黄 色
（一）叶绿体的结构
外膜: 内膜: 基质:暗反应的 场所。
基粒:由类囊体（单层膜）堆叠而成， 分布着光合色素，光反应的场所。
类囊体膜（光合膜）：
基 质
类 囊 体 腔
（二）叶绿体的功能
装片中好氧细菌向叶绿体被 光束照射到的部位集中。
装片中好氧细菌分布在叶绿体 所有受光部位的周围。
O2是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。 光合作用需要光照。
叶绿体基粒囊状结构中 叶绿体基质中 光、色素和酶
光 色素
ATP、 NADPH 、多种酶
CO2的固定： 酶 CO2＋C5 2C3 C3的还原： 2C3 酶 (CH2O) NADPH 、 ATP ADP+Pi C5的再生： 酶 2C3 C5 NADPH 、 ATP ADP+Pi
物质 变化
O2+4H++4e-
；
③BC段表示：
超过最适温度，光合速率随温度升高而下降
；
（4）水分
H2O是光合作用的原料。在一定范围内,H20越多，光 合速率越快，但到A点时，即H2O达到饱和时，光合速 率不再增加。
光合速率的日变化:
• 两个时间段为何光合速率不同？
（５）矿质元素
考点二| 光合作用与细胞呼吸的关系及综合应用
盛放滤液的试管管 (5) 口加棉塞
(1 滤纸预先干燥处理 ) (2 滤液细线要直、 分 ) 细、匀 离 色 (3 滤液细线干燥后再 素 ) 画－两次 (4 滤液细线不触及层 ) 析液
使层析液在滤纸上快 速扩散 使分离出的色素带平 整不重叠
积累更多的色素，使 分离出的色素带清晰 分明
防止色素直接溶解到 层析液中
2、方法与步骤：
2、方法与步骤：
1）色素的提取：
2）色素的分离
易错警示！ 过程
实验中的注意事项及操作目的 操作目的 使滤液中色素含量高 溶解色素
注意事项
(1) 选新鲜绿色的叶片 (2) 研磨时加无水乙醇 提 (3) 加少量SiO 和CaCO 2 3 取 色 (4) 迅速、充分研磨 素
研磨充分和保护色素 防止乙醇挥发，充分 溶解色素 防止乙醇挥发和色素 氧化
一、捕获光能的色素和结构
捕 获 光 能 的 色 素
胡萝卜素 类胡萝 （橙黄色） 卜素 叶黄素 (占1/4) （黄色） 叶绿素a 叶绿素 （蓝绿色） (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？
种类
类 胡 萝 卜 素
胡萝卜素
叶黄素 叶绿素a
关 于 色 素
叶 绿 素
1939年鲁宾和卡门的实验（同位素示踪法）
结论：光合作用释放的氧全部来自水。
美国卡尔文
用14C标记14CO2，供 小球藻进行光合作用， 探明了CO2中的C在光 合作用转化成有机物 中的碳的途径，这一 途径称为卡尔文循环。
年代
1771 1779 1845
科学家
普利斯特利 英格豪斯 R.梅耶
结论
植物可以更新空气 只有在光照下植物可以更新空 气 植物在光合作用时把光能转变 成了化学能储存起来
对大多数生物，活细胞所需能量 太阳能 。 的最终源头是_______
绿叶中色素的提取和分离
1、提取色素的原理？ 绿叶中的色素能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、分离色素的原理？
各种色素在层析液中的溶解度不同， 溶解度大的则在滤纸上扩散的快；反 之，则慢。
2、方法与步骤：
加催化
C5
(CH2O)+H2O
暗反应阶段
光反应阶段
光合作用的过程
光合作用的场所：
类囊体膜（光合膜）：
基 质
类 囊 体 腔
（一）光合作用的过程：
光合作用的过程：
光合作用的过程图解：
光反应总结：
• 场所：叶绿体的囊状结构（类囊体）薄膜
• 条件： 光、色素、酶 • 过程：
光
用于暗反应 O2+4H++4e酶 酶
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果， 所以有人认为植物也能使空气变污浊？
1779年，荷兰的英格豪斯
普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；植 物体只有绿叶才能更新空气。
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。
光 能 化 学 能
储存在什么物质中？
(对应学生用书第 62 页) [ 识记—基础梳理] 1．光合作用与有氧呼吸的区别
光合作用 物质变化 合成 无机物――→有机物 有氧呼吸 分解 有机物――→无机物
能量变化 光能―→稳定的化学能(储能)
中活跃 稳定的化学能―→ATP __________ 的化学 能、____ 热 能(放能) _______
酶 2C (CH2O) 3 C3的还原： ATP ADP+Pi NADPH 、 物质变化： 酶 2C3 C5 NADPH 、 ATP ADP+Pi
CO2的固定： CO2＋C5
酶
2C3
能量变化： ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等 有机物中稳定的化学能
光反应阶段
进行 部位 条件 2H2O
暗反应阶段