高中生物 光与光合作用 课件
合集下载
高中生物《第五章 第四节 能量之源 光与光合作用》课件3 新人教版必修1
C1 a C2
AB段：弱光下， b 光合作用小于细胞呼吸 光照强度
O2 O2
CO2
CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
B点：光补偿点， 光合作用等于细胞呼吸
O2 CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
BC1段：强光下， 光合作用大于细胞呼吸
O2 O2
基粒 基质
(1)影响光合速率的因素（光强度）
CO2吸收值
表 观 光 合 速 率
真 正 光 合 速 率
CO2释放值
A
（光补偿点）
B
（光饱和点）
光强度
黑暗中呼吸作用强度
真正光合速率 = 表观光合速率 + 呼吸速率
②光照强度 A点：光照强度为0时只进行
细胞呼吸，释放C02量 代表此时的呼吸强度 随光照强度增强，光 AB段： 合作用逐渐增强，C02 的释放量逐渐减少,因 一部分用于光合作用
净
B点：光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于
光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率
BC段： 随光照强度不断增强，光合作用不断增强
光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用 C点： 不再增强
（2）光强度
CO2 吸 收 量
C1
a
0 A
B：光补偿点
光补偿点：光合 作用吸收的CO2 和呼吸放出CO2 相等时的光强度。 b
CO2
CO2
第五节 光合作用
光能
6CO2 + 12H2O
叶绿体
C6H12O6 + 6H2O + 6O2
进行光合作用的生物有哪些？ 自养生物 异养生物 1. 光合作用是不是细胞呼吸的逆反应？
高中生物《第11讲光与光合作用(Ⅱ)》课件
_随__着__温__度__升__高__，__酶__的__活__性__下__降__，__光__合__速__率__减__小__，__5_0_℃__左___ BC段
_右__光__合__速__率__几__乎__为__零__
6.举例说明光照强度、温度、CO2浓度对光合速率的应用。 提示 (1)光照强度：间作套种时农作物的种类搭配；林间带树种的配置；冬季 温室栽培等。 (2)温度：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率； 晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。 (3)CO2浓度：大田要“正其行，通其风”，多施有机肥；温室内可适当补充CO2， 即适当提高CO2浓度可提高农作物产量。
_随__着__光__照__强__度__不__断__加__强__，__光__合__作__用__强__度__不__断___ BC段 _加__强__，__光__合__作__用__强__度__大__于__细__胞__呼__吸__强__度__
_光__饱__和__点__，__继__续__增__加__光__照__强__度__，__光__合__作__用__强___ C点
5.(2013·北京，29)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取 至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以 及蔗糖和淀粉含量。结果如图所示： (4)综合上述结果可推测，叶片中光合 产物的积累会_抑__制__光合作用。 综合图1、图2相关信息可知，叶片 中光合产物积累将明显降低CO2固 定速率，即抑制光合作用。
4.(2014·四川，6)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两 种植物的光合速率如图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光 照强度)。据图分析，下列叙述正确的是( )
_右__光__合__速__率__几__乎__为__零__
6.举例说明光照强度、温度、CO2浓度对光合速率的应用。 提示 (1)光照强度：间作套种时农作物的种类搭配；林间带树种的配置；冬季 温室栽培等。 (2)温度：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率； 晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。 (3)CO2浓度：大田要“正其行，通其风”，多施有机肥；温室内可适当补充CO2， 即适当提高CO2浓度可提高农作物产量。
_随__着__光__照__强__度__不__断__加__强__，__光__合__作__用__强__度__不__断___ BC段 _加__强__，__光__合__作__用__强__度__大__于__细__胞__呼__吸__强__度__
_光__饱__和__点__，__继__续__增__加__光__照__强__度__，__光__合__作__用__强___ C点
5.(2013·北京，29)为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取 至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以 及蔗糖和淀粉含量。结果如图所示： (4)综合上述结果可推测，叶片中光合 产物的积累会_抑__制__光合作用。 综合图1、图2相关信息可知，叶片 中光合产物积累将明显降低CO2固 定速率，即抑制光合作用。
4.(2014·四川，6)将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作)，测得两 种植物的光合速率如图所示(注：光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光 照强度)。据图分析，下列叙述正确的是( )
人教版高中生物必修一课件：5.4能量之源光和光合作用 (共52张PPT)
光合作用探究 —德国的梅耶
光
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
什么是光合作用？
归纳和总结
光合作用需要的条件 （1）物质条件：
原料（CO2、H20）、 酶、 光合色素 （2）能量条件：光能 （2）结构条件：叶绿体 （3）环境条件：
光、CO2、温度、H2O、矿质元素、 光合作用的物质和能量变化： （1）CO2和H20生成了有机物和O2 （2） 光能转化成储存在有机物中的能量（化学能）
随着光强的增高，光 合速率相应提高，当到达 某一光强时，叶片的光合 速率等于呼吸速率，即 CO2 吸 收 量 等 于 CO2 释 放 量，表观光合速率为零， 这时的光强称为光补偿点。
图26 光强-光合曲线图解
A.比例阶段； B.比例向饱和过 渡阶段； C.饱和阶段
➢ 不同植物的光强-光合 曲线不同，光补偿点 和光饱和点也有很大 的差异。
能量之源——光和光合作用
光合作用的发现和概述
光合作用的探究历程 ——范.海尔蒙特（1642）
柳树增加 的物质来源 于水！
柳树增重：74.47kg
土壤减重：0.06kg
光合作用的探究历程 ——普利斯特利
结论：植物可以更新空气
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？
(二)CO2
1.CO2-光合曲线 光下CO2浓度为零时叶片只 有光、暗呼吸,释放CO2。图中 的OA部分为光下叶片向无CO2气 体中的CO2释放速率,通常用它 来代表光呼吸速率。
在比例阶段，光合速率随
CO2浓度增高而增加，当光合速 率与呼吸速率相等时，环境中 的CO2浓度即为CO2补偿点(图中
图 30 叶片光合速率对细胞间隙 CO2浓度响应示意图
人教版高中生物必修一课件：5.4光合作用最终版(共68张PPT)
②某实验小组得到的色素提取液颜色过浅，可能 的原因有哪些？ 研磨不充分，色素未能充分提取出来； 称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小； 未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
——《系统集成》P51“特别提醒”
一、捕获光能的色素
（一）实验：绿叶中色素的提取与分离
2、分离色素：
方法：纸层析法
原理：色素在层析液中 溶解度不同 ，溶解度高的 色素分子随层析液在纸条上的扩散得快，溶解度低 的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢，因而 可用层析液将不同的色素分离。
一、捕获光能的色素
（一）实验：绿叶中色素的提取与分离
2、分离色素：
步骤： ①制备滤纸条
②画滤液细线
剪去两角， 画铅笔细线
铅笔线
要求： ①细、齐、直， ②待干后重复 2-3次
增加 减少 减少 增加
的色素带明显。
③色素分离时，为何要注意层析液不能没及滤液 细线？
防止色素溶解于层析液中，不能分离。
——《系统集成》P51“精讲妙点”
（一）实验：绿叶中色素的提取与分离 2、分离色素
实验结果：
（橙黄色） （黄色）
（蓝绿色） （黄绿色)
胡萝卜素 类胡萝 卜素
叶黄素
叶绿素a 叶绿素b
叶绿素
❖溶解度从高到低依次为？
1771—1777，普里斯特利的实验
现象： 蜡烛 熄灭
现象： 小鼠 死亡
现象： 蜡烛持 续燃烧
现象： 小鼠 存活
结论：植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。
但别人重复实验，有的成功，有的失败，原因何在？
三.光合作用的探究历程
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。
——《系统集成》P51“特别提醒”
一、捕获光能的色素
（一）实验：绿叶中色素的提取与分离
2、分离色素：
方法：纸层析法
原理：色素在层析液中 溶解度不同 ，溶解度高的 色素分子随层析液在纸条上的扩散得快，溶解度低 的色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得慢，因而 可用层析液将不同的色素分离。
一、捕获光能的色素
（一）实验：绿叶中色素的提取与分离
2、分离色素：
步骤： ①制备滤纸条
②画滤液细线
剪去两角， 画铅笔细线
铅笔线
要求： ①细、齐、直， ②待干后重复 2-3次
增加 减少 减少 增加
的色素带明显。
③色素分离时，为何要注意层析液不能没及滤液 细线？
防止色素溶解于层析液中，不能分离。
——《系统集成》P51“精讲妙点”
（一）实验：绿叶中色素的提取与分离 2、分离色素
实验结果：
（橙黄色） （黄色）
（蓝绿色） （黄绿色)
胡萝卜素 类胡萝 卜素
叶黄素
叶绿素a 叶绿素b
叶绿素
❖溶解度从高到低依次为？
1771—1777，普里斯特利的实验
现象： 蜡烛 熄灭
现象： 小鼠 死亡
现象： 蜡烛持 续燃烧
现象： 小鼠 存活
结论：植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。
但别人重复实验，有的成功，有的失败，原因何在？
三.光合作用的探究历程
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。
高中生物：5.4.2《光合作用的原理和应用》优质课件(共37张PPT)
只有当光合强度＞呼吸强度时，植物才能积累有机物而生长。
考点整合
1．影响光合作用的内部因素
（1）色素的含量：影响光反应。 （2）酶的活性：影响暗反应。
2．影响光合作用的外界因素
（1）光照强度：影响光反应。 （2）CO2浓度：影响暗反应。 （3）温度：影响酶活性。 （4）必需元素供应：如Mg是合成叶绿素的元素。 （5）水：光合作用的原料，直接影响光合作用。
A．图中表示番茄光合作用和呼吸作用强度相等的点是b、 d
B．b→c段变化的原因是光合作用强度大于呼吸作用强度 C．若在b点突然停止光照，叶绿体内ADP含量增加 D．若在b点突然停止光照，叶绿体内C3含量将减少
8、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℃，图表示植物在25℃时光合作用强度与光照 强度的关系．若将温度提高到30℃的条件下，其他条件
必需元素供应
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：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。
水
水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致 叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
CO2
ATP
CO2
葡萄糖 葡萄糖
5、若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利（ D ）
A、昼夜恒温25℃
B、白天温度25℃，夜间温度15℃
C、昼夜恒温15℃
D、白天温度30℃，夜间温度15℃
6、曲线Ⅰ表示黄豆光合作用速率与 光照强度的关系(适宜温度、CO2浓度为 0.03%)。在y点时改变某条件，曲线
知识拓展
条件
高中生物必修一第五章第四节《能量之源——光与光合作用》课件
CO2
18O
2
H2O
H218O
走近高考
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
C、白炽灯
B
B、绿光灯
D、蓝光灯
三、光合作用的过程
光能 (CH2O) +*O2 CO2+H2*O 叶绿体
反应条件： 光能等
反应场所： 叶绿体
反应物： CO2，H2O 生成物： 有机物，O2
硝化细菌
2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2
硝化细菌
2HNO3+能量
6CO2+6H2O
能量
2C6H12O6+ 6O2
自养生物：
能够直接把从外界环境摄取的无机物转 变成为自身的组成物质，并储存了能量的一 类生物
如：绿色植物，蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等
异养生物：
不能直接利用无机物制成有机物，只能 把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的 组成物质，并储存了能量的一类生物
过程：
绿色 叶片 黑暗 处理
一半 曝光
碘
蒸
变蓝
汽
一半 遮光 处 没有 变蓝
结论: 绿色叶片在光的作用下产生了淀粉,
理
光合作用需要光
6、鲁宾、卡门实验
同位素 标记法？
用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它分别 成为H218O和C18O2。进行两组光合作用的实验： C18O2 O2
光照下的 小球藻悬 浮液
提取色素：
剪碎叶片，放入研钵中 研磨，加少许的 石英砂和碳酸钙 无水乙醇，快 速研磨 将研磨液进行过滤
分离:
制备滤纸条 画滤液细线 分离绿叶中的色素
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
上课光与光合作用(共60张)PPT课件
暗中
光下
极细光束照射
为什么选用黑暗并且没有空气的环境？
答：为了排除实验C前HEN环LI 境中光线和氧的 17
想一想
①恩格尔曼实验的结论是什么？
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恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？
• (1) 选用水绵为实验材料。不仅具有细长的带状叶
绿体，便于观察分析。
光照下的 小球藻悬液
H2O
H218O
结论：光合作用产生的氧气全部来自 H2O，而不是来自CO2。
CHENLI
25
6、为探究光合作用中 有机物的合成过程，美国 科学家卡尔文用14C标记的 14CO2探明了CO2中的C元 素在光合作用中的转化途 径。称卡尔文循环。
CHENLI
26
第4节 能量之源—— 光与光合作用
CHENLI
4
二、实验过程
1、提取色素：
取适量菠菜叶，加95%乙醇，再 加少许二氧化硅和碳酸钙，迅速 研磨成匀浆。
二氧化硅作用： 研磨充分
碳酸钙作用： 防止色素破坏
CHENLI
5
2、过滤
•
在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，
将研磨液迅速倒入漏斗中。收集滤液到一个
试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（防止挥
CHENLI
15
与光合作用有关的色素和酶分布在哪里呢？
在类囊体膜上分布有光合作用所需的 色素 和 酶 ，在基 质中也分布有光合作用所需的 酶 。
外膜
①
⑤ 基质
②
内膜
③ 基粒 CHENLI
类④囊. 体膜16
实验：探究叶绿体的功能
1880年，美国科学家恩格尔曼设计了一个 巧妙的实验。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
学能
联 系
物质联系：光光反反应应产为生暗［H反］映在提暗反供应A阶TP段和用N于A还DP原HC，3， 暗能学反量能应联释产系放生出：暗及的来光反N帮A反AD助应应DPP生C、为+3形成Pi光成、AT糖N反PA类、应D和[PH补+C]用5在，充于暗A光TA反PD反中应P应和的将；化其Pi学储以能存则的转化
化为糖类中的化学能。Fra bibliotek原料和产物的对应关系：
6CO2
+
12H2O
光能 叶绿体
C6H12O6+ 6H2O
+6O2
能量的转移途径：
光能
NADPH、ATP 中活跃的化
(CH2O)中稳定的 化学能
学能
料后思中到考的终产_：_物_光_C__O合__2 __作__C_，O用_2_有产_中机生。物的(有C6机H12物O6()C中6H的12O氧6)经中细的胞氧有来氧源呼于吸原
含量
决定
色素带 宽度
溶解度 决定
色素在滤纸条上 位置（从上到下）
叶绿素a27 叶绿素b9 叶黄素8 胡萝卜素4
依 最宽 次 次宽 减 次窄 少 最窄
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
依 橙黄色胡萝卜素 次 黄色叶黄素 减 蓝绿色叶绿素a 少 黄绿色叶绿素b
易错警示！ 实验中的注意事项及操作目的
接受其它色素所吸收的光能，该色素是
A．胡萝卜素
B．叶黄素
C．叶绿素a
C D．叶绿素b
光反应和暗反应的比较
光反应
暗反应
条件
光/色素/酶 ADP+Pi/NADP+等
ATP/［H］/多种酶等
场所 类囊体的薄膜上
基质中
物质变化
①将水分解成［H］和O2 ②形成ATP
① CO2的固定
② CO2 (C3)还原
能量变化 光能→电能→活跃化 活跃化学能→稳定化学能
A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素 B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作 D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
[典 例 透 析]
【典例1】
(江苏单科，5)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操
作，正确的是
( )。
A．使用定性滤纸过滤研磨液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
(2)在温室内自然光照射基础上，给植物人工补充哪 些单色光对增产有利？ 红光、蓝紫光属于对植物光合作用最有效的光谱，因此可 以补充这两种光达到增产的目的。 红光主要促进糖类的合成，增加产量；蓝紫光主要促进蛋 白质的合成，利于育苗。
三：叶绿体的结构：
光合色素：位于 基粒类囊体薄膜 上
与光合作用有关 的酶：基粒类囊 体薄膜上和基质 中；随着幼叶的 生长，基粒数目 会增多。
（一）、光反应阶段 （二）、暗反应阶段
（一）、光反应阶段------光照条件
1.叶绿体色素的功能：
吸收、传递、转换光能
不同色素的功能不完全相同
2、光反应过程-----类囊体薄膜上
供氢
光能
活跃的化学能
供能 还原
电能
酶
H+浓度差驱动ATP合成
活跃的化学能
供 能
光反应：①吸收光能，在酶的催化作用下将水光 解成O2和[H]，释放氧气（3次膜）， ②形成ATP
20世纪40代
卡尔文
光合产物中有机物的碳来自CO2
光呼吸: 植物绿色细胞在停止接受光照后的很短时间内，二氧
化碳的释放量就会急剧增高，超过黑暗环境中细胞呼吸
CO2释放量的现象叫做二氧化碳猝发，也叫光呼吸。 由于在停止照光后光呼吸并不马上停止，因此就有剩
余的CO2释放，所以—般认为二氧化碳猝发是光呼吸的残 留阶段。
◆．提醒3：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、干旱、高温、叶片衰 老时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
(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，叶变黄。另外，Fe是叶绿 素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿 素合成受阻，叶变黄。
以某种物质对不同波长光的吸收率（可用百分率表示）为 纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线就是该物质的 吸收光谱
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收的最少；类胡 萝卜素主要吸收蓝紫光，对橙黄光吸收的最少，不吸收红 光等长波光。
◆提醒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。
不可见光
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
答案 B
二、四种光合色素的吸收光谱
主要吸收红 光和蓝紫光 且在红光区 蓝紫光区的 吸收峰值不 同，该过程 不需要酶的 参与
主要吸收蓝紫光，不吸收 红光等长波光，该过程不 需要酶的参与。此外，还 有保护叶绿素免遭光伤害 的作用
海格蒙特
普利斯特利 英格豪斯
R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼
水是植物生长的原料
植物可以更新空气从中吸收物质
只有在光照下只有绿叶才可以更 新空气，认识到光照的作用 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
氧由叶绿体释放出来，叶绿体是 光合作用的场所
1939
鲁宾 卡门
光合作用释放的氧来自水
第3讲 能量之源——光与光合作用（自然界最基本的
物质代谢和能量代谢）
2019备考·最新考纲: 1．光合作用的基本过程(Ⅱ) 2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ) 3.实验：叶绿体色素的提取和分离。
1、光合作用的概念及总反应式。 2、光合作用的过程，光反应、暗反应中物质变化、能 量变化及这两者之间的关系。 3、光、 CO2 、温度等因素对光合作用的影响，以及引 起C3、C5、C6H12O6含量的改变。
不可见光
◆提醒2
①无色透明大棚允许日光中的各色光透过，有色大棚主要 透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光 合效率最高。 ②色素对绿光吸收最少，绿色塑料大棚光合效率最低。
③审题时注意：大棚用的是薄膜或玻璃，是什么颜色就透
过什么光。若是用滤光片，滤光片什么颜色，滤去什么颜
色的光。
④将白光改为光照强度与白光相同的红光照射，会使
(1) 滤纸预先干燥处理
使层析液在滤纸上快速扩散
分 (2) 滤液细线要直、细、匀
离
色 素
(3)
滤液细线干燥后再画－ 两次
(4) 滤液细线不触及层析液
使分离出的色素带平整不重叠 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
层析液组成：石油醚20、丙酮2、苯1 分离色素时：用培养皿盖住小烧杯，并在通风条件下进行 分离色素实验拓展应用：
一、实验：
绿叶中色素的“提取”和"分离"
提取----无水乙醇或丙酮或95%酒精+Na2CO3
分离-----纸层析法
单层尼龙布
3
:
光合
1
色素
1 : 2 解惑
(1)叶绿体和液泡中都有色素，但只有叶绿体中的色素参与光能的 捕获（参与光合作用）。 (2)叶绿体中的色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体薄膜上， 与光合作用有关的酶存在于两个部位——叶绿体类囊体薄膜上和基 质中。 (3)黑暗中，叶绿体会转变成不含色素的白色体或只有类胡萝卜素 的有色体（脱分化）
③影响该反应的因素：外因：光照强度、温度、CO2浓度 内因：RuBp羧化酶的活性、数量；C5的含量；叶绿体基质 的PH ④停止光照的短暂时间里，暗反应仍持续进行
RuBP羧化酶（R酶）由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核 DNA编码的小亚基在叶绿体基质中共同组装而成 光合产物必须及时从叶片输出，否则会使酶的活性下降， 导致光合速率降低。
比较不同植物叶片色素的含量
知识归纳 色素与叶片的颜色
正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约 正常绿色 为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶
片总是呈现绿色
寒冷、干旱缺水时，叶绿素分解，类胡萝
叶色变黄 卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，
叶子变黄，产生ATP和[H]减少
秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积
议一议：(1)海洋中藻类有分层现象，与植物中的色
素吸收光的颜色有什么关系？ 绿、褐、红
水层对光波中的红、橙部分吸收显著多余蓝、绿部分的 吸收，深水层的光线是相对富含短波长的光;绿藻主要 吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，反射绿光，分布 于浅水层；红藻主要吸收蓝紫光和绿光，对红光吸收最 少，反射红光，分布于深水层；褐藻主要吸收蓝紫光和 红光，对绿光吸收增加，对黄光吸收最少，反射黄光， 分布于中水层。
叶色变红
累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的 花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子
呈现红色
色素的组成及功能的考查 1．关于叶绿素的叙述，错误的是 答案( D )。
A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
例4：将一株植物培养在H218O中并进行
D 光照，过一段时间后18O存在于
A．光合作用生成的水中 B．仅在周围的水蒸气中 C．仅在植物释放的氧气中 D．植物释放的氧气和周围的水蒸气中
提醒：
1．光反应为暗反应提供两种重要物质：[H]和ATP，[H] 的作用：还原剂+提供能量+供氢；其实暗反应为光反应也提 供物质：如ADP和Pi；NADP+等，注意产生位置和移动方向。
四、光合作用的原理和应用：
联 系
物质联系：光光反反应应产为生暗［H反］映在提暗反供应A阶TP段和用N于A还DP原HC，3， 暗能学反量能应联释产系放生出：暗及的来光反N帮A反AD助应应DPP生C、为+3形成Pi光成、AT糖N反PA类、应D和[PH补+C]用5在，充于暗A光TA反PD反中应P应和的将；化其Pi学储以能存则的转化
化为糖类中的化学能。Fra bibliotek原料和产物的对应关系：
6CO2
+
12H2O
光能 叶绿体
C6H12O6+ 6H2O
+6O2
能量的转移途径：
光能
NADPH、ATP 中活跃的化
(CH2O)中稳定的 化学能
学能
料后思中到考的终产_：_物_光_C__O合__2 __作__C_，O用_2_有产_中机生。物的(有C6机H12物O6()C中6H的12O氧6)经中细的胞氧有来氧源呼于吸原
含量
决定
色素带 宽度
溶解度 决定
色素在滤纸条上 位置（从上到下）
叶绿素a27 叶绿素b9 叶黄素8 胡萝卜素4
依 最宽 次 次宽 减 次窄 少 最窄
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
依 橙黄色胡萝卜素 次 黄色叶黄素 减 蓝绿色叶绿素a 少 黄绿色叶绿素b
易错警示！ 实验中的注意事项及操作目的
接受其它色素所吸收的光能，该色素是
A．胡萝卜素
B．叶黄素
C．叶绿素a
C D．叶绿素b
光反应和暗反应的比较
光反应
暗反应
条件
光/色素/酶 ADP+Pi/NADP+等
ATP/［H］/多种酶等
场所 类囊体的薄膜上
基质中
物质变化
①将水分解成［H］和O2 ②形成ATP
① CO2的固定
② CO2 (C3)还原
能量变化 光能→电能→活跃化 活跃化学能→稳定化学能
A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素 B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作 D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
[典 例 透 析]
【典例1】
(江苏单科，5)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操
作，正确的是
( )。
A．使用定性滤纸过滤研磨液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
(2)在温室内自然光照射基础上，给植物人工补充哪 些单色光对增产有利？ 红光、蓝紫光属于对植物光合作用最有效的光谱，因此可 以补充这两种光达到增产的目的。 红光主要促进糖类的合成，增加产量；蓝紫光主要促进蛋 白质的合成，利于育苗。
三：叶绿体的结构：
光合色素：位于 基粒类囊体薄膜 上
与光合作用有关 的酶：基粒类囊 体薄膜上和基质 中；随着幼叶的 生长，基粒数目 会增多。
（一）、光反应阶段 （二）、暗反应阶段
（一）、光反应阶段------光照条件
1.叶绿体色素的功能：
吸收、传递、转换光能
不同色素的功能不完全相同
2、光反应过程-----类囊体薄膜上
供氢
光能
活跃的化学能
供能 还原
电能
酶
H+浓度差驱动ATP合成
活跃的化学能
供 能
光反应：①吸收光能，在酶的催化作用下将水光 解成O2和[H]，释放氧气（3次膜）， ②形成ATP
20世纪40代
卡尔文
光合产物中有机物的碳来自CO2
光呼吸: 植物绿色细胞在停止接受光照后的很短时间内，二氧
化碳的释放量就会急剧增高，超过黑暗环境中细胞呼吸
CO2释放量的现象叫做二氧化碳猝发，也叫光呼吸。 由于在停止照光后光呼吸并不马上停止，因此就有剩
余的CO2释放，所以—般认为二氧化碳猝发是光呼吸的残 留阶段。
◆．提醒3：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、干旱、高温、叶片衰 老时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
(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，叶变黄。另外，Fe是叶绿 素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿 素合成受阻，叶变黄。
以某种物质对不同波长光的吸收率（可用百分率表示）为 纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线就是该物质的 吸收光谱
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收的最少；类胡 萝卜素主要吸收蓝紫光，对橙黄光吸收的最少，不吸收红 光等长波光。
◆提醒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。
不可见光
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
答案 B
二、四种光合色素的吸收光谱
主要吸收红 光和蓝紫光 且在红光区 蓝紫光区的 吸收峰值不 同，该过程 不需要酶的 参与
主要吸收蓝紫光，不吸收 红光等长波光，该过程不 需要酶的参与。此外，还 有保护叶绿素免遭光伤害 的作用
海格蒙特
普利斯特利 英格豪斯
R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼
水是植物生长的原料
植物可以更新空气从中吸收物质
只有在光照下只有绿叶才可以更 新空气，认识到光照的作用 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
氧由叶绿体释放出来，叶绿体是 光合作用的场所
1939
鲁宾 卡门
光合作用释放的氧来自水
第3讲 能量之源——光与光合作用（自然界最基本的
物质代谢和能量代谢）
2019备考·最新考纲: 1．光合作用的基本过程(Ⅱ) 2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ) 3.实验：叶绿体色素的提取和分离。
1、光合作用的概念及总反应式。 2、光合作用的过程，光反应、暗反应中物质变化、能 量变化及这两者之间的关系。 3、光、 CO2 、温度等因素对光合作用的影响，以及引 起C3、C5、C6H12O6含量的改变。
不可见光
◆提醒2
①无色透明大棚允许日光中的各色光透过，有色大棚主要 透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光 合效率最高。 ②色素对绿光吸收最少，绿色塑料大棚光合效率最低。
③审题时注意：大棚用的是薄膜或玻璃，是什么颜色就透
过什么光。若是用滤光片，滤光片什么颜色，滤去什么颜
色的光。
④将白光改为光照强度与白光相同的红光照射，会使
(1) 滤纸预先干燥处理
使层析液在滤纸上快速扩散
分 (2) 滤液细线要直、细、匀
离
色 素
(3)
滤液细线干燥后再画－ 两次
(4) 滤液细线不触及层析液
使分离出的色素带平整不重叠 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
层析液组成：石油醚20、丙酮2、苯1 分离色素时：用培养皿盖住小烧杯，并在通风条件下进行 分离色素实验拓展应用：
一、实验：
绿叶中色素的“提取”和"分离"
提取----无水乙醇或丙酮或95%酒精+Na2CO3
分离-----纸层析法
单层尼龙布
3
:
光合
1
色素
1 : 2 解惑
(1)叶绿体和液泡中都有色素，但只有叶绿体中的色素参与光能的 捕获（参与光合作用）。 (2)叶绿体中的色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体薄膜上， 与光合作用有关的酶存在于两个部位——叶绿体类囊体薄膜上和基 质中。 (3)黑暗中，叶绿体会转变成不含色素的白色体或只有类胡萝卜素 的有色体（脱分化）
③影响该反应的因素：外因：光照强度、温度、CO2浓度 内因：RuBp羧化酶的活性、数量；C5的含量；叶绿体基质 的PH ④停止光照的短暂时间里，暗反应仍持续进行
RuBP羧化酶（R酶）由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核 DNA编码的小亚基在叶绿体基质中共同组装而成 光合产物必须及时从叶片输出，否则会使酶的活性下降， 导致光合速率降低。
比较不同植物叶片色素的含量
知识归纳 色素与叶片的颜色
正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约 正常绿色 为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶
片总是呈现绿色
寒冷、干旱缺水时，叶绿素分解，类胡萝
叶色变黄 卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，
叶子变黄，产生ATP和[H]减少
秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积
议一议：(1)海洋中藻类有分层现象，与植物中的色
素吸收光的颜色有什么关系？ 绿、褐、红
水层对光波中的红、橙部分吸收显著多余蓝、绿部分的 吸收，深水层的光线是相对富含短波长的光;绿藻主要 吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，反射绿光，分布 于浅水层；红藻主要吸收蓝紫光和绿光，对红光吸收最 少，反射红光，分布于深水层；褐藻主要吸收蓝紫光和 红光，对绿光吸收增加，对黄光吸收最少，反射黄光， 分布于中水层。
叶色变红
累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的 花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子
呈现红色
色素的组成及功能的考查 1．关于叶绿素的叙述，错误的是 答案( D )。
A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
例4：将一株植物培养在H218O中并进行
D 光照，过一段时间后18O存在于
A．光合作用生成的水中 B．仅在周围的水蒸气中 C．仅在植物释放的氧气中 D．植物释放的氧气和周围的水蒸气中
提醒：
1．光反应为暗反应提供两种重要物质：[H]和ATP，[H] 的作用：还原剂+提供能量+供氢；其实暗反应为光反应也提 供物质：如ADP和Pi；NADP+等，注意产生位置和移动方向。
四、光合作用的原理和应用：