第三章第五节光合作用(2)
浙科版高中生物必修1第三章细胞的代谢第五节光合作用将光能转化为化学能课件
4.影响光合速率的重要因素 (1)光强度:光合速率随光强度的增加而增加,但在强度达到全日照之前,光合作用 已达到光饱和点时的速率,即光强度再增加,光合速率也不会增加。因为在光饱 和点的光强度下,光合作用的光反应已达到最快的速率,所以光强度再增加也不能使 光合速率增加。
(2)温度:一定范围内光合速率随温度的升高而加快。光合作用对温度比较敏感, 温度过高则酶的活性减弱或丧失,所以光合作用有一个最适温度。 (3)CO2浓度:CO2直接影响碳反应速率。空气中CO2浓度的增加会使光合速率加 快。
④过程减弱,随三碳酸减少②③ 过程减弱,①过程正常进行
光照不变,CO2由不足到充足
④过程增强,随三碳酸增加②③ 过程增强,①过程正常进行
特别提醒 a.以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,而非长时间。 b.以上各物质变化中,三碳酸和五碳糖含量的变化是相反的,NADPH和ATP含量 的变化是一致的。
问题1 光照几毫秒后停止光照,光反应和碳反应是不是都会马上停止? 提示 停止光照后,光反应马上停止,碳反应在消耗完光反应产生的ATP 和NADPH后会停止。
问题2 光照停止后,短时间内NADPH、ATP、三碳酸、五碳糖的量如何变化? 提示 NADPH、ATP减少,三碳酸增多,五碳糖减少。
1.对光反应与碳反应认识的4个误区 (1)光合作用中光反应和碳反应不是独立的,而是息息相关的两个过程,没有光反 应,碳反应也无法进行。 (2)光合作用的场所在真核生物中一定为叶绿体,在原核生物中为细胞质中含有 光合色素的光合膜。 (3)光合作用过程中,ATP提供能量;NADPH提供能量并作为还原剂,是氢的载体, 提供氢。 (4)三碳糖或五碳糖的组成元素中有磷。
3.正常实验结果分析 (1)从色素带的宽度可推知色素含量:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。 (2)从色素带的位置可推知色素在层析液中的溶解度大小:胡萝卜素>叶黄素>叶 绿素a>叶绿素b。 (3)在滤纸上相邻色素带间,距离最近的色素带是叶绿素a与叶绿素b,距离最远的 是胡萝卜素与叶黄素。
人教版生物七年级上册：绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡课件
清水
接下来该怎样进行实验？
安
暗
装
处
光
脱
漂
加
装
理
照
色
洗
碘
置
液
预测结果
清水装置中叶片变蓝，氢氧化钠装置中叶片不变蓝。 实验结论：二氧化碳是光合作用的原料
氢氧化钠
视 察
二、光合作用还能产生氧气 演示实验
注意，氧气助燃!
三、光合作用还需要水
圆圈内的叶 片就没有水 供应了
讨论交流
只有植物的绿色部分进行光合作用叶绿体可能是光合作用的场所
第三章 第五节
光合作用吸取二氧化碳释放氧气
人教版 生物（初中） （七年级 上）
生物圈中的碳—氧平衡是如何维持的？ 大气
学习目标
1、光合作用的原料和产物是什么？ 2、光合作用的实质是什么？ 3、光合作用的原理在农业生产上有怎样的应用？
海尔蒙特实验
柳树增重80多千克 土壤减少不到100克
是什么物质使柳树增重了呢？
没有气泡冒出
感谢各位的凝听
人教版 生物（初中） （七年级 上）
四、光合作用的实质
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（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
• 主体： • 场所： • 条件： • 原料： • 产物：
绿色植物 叶绿体 光 二氧化碳、水 有机物(贮存了能量)、氧气
四、光合作用的实质
光合作用示意图
光
物质转变
对照、单一变量 二氧化碳
探究实验
方案一：
A
水
B
A
方案二：
清水
氢氧化 钠
B
氢氧化钠
高二生物第三章 第5节 光合作用浙江版必修1知识精讲
高二生物第三章第5节光合作用某某版必修1【本讲教育信息】一、教学内容光合作用1. 自养、异养两类生物。
2. 光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物。
3. 色素的种类、颜色和吸收光谱。
4. 光反应的过程及光系统的作用。
5. 碳反应的过程。
6. 分析外界因素对光合速率的影响。
7. 比较细胞呼吸和光合作用的异同。
二、教学重、难点：光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物光反应的过程及光系统的作用碳反应的过程三、全面突破知识点1：自养、异养生物思考：绿色植物是怎样获得各种营养物质的？一般把能以二氧化碳和水为原料，合成有机物质，供给其自身生长、发育和繁殖所需的物质和能量的生物都称为自养生物。
绿色植物是通过光合作用自身合成有机物的，所以绿色植物是自养生物。
思考：人和动物是怎样获得各种营养物质的？人和动物、营腐生或寄生生活的真菌、大多数种类的细菌都是依靠摄取外界环境中的有机物来获得各种营养物质的，这样的生物都称为异养生物。
知识点2：光合作用的概念及光合作用的发现1. 光合作用的概念绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O合成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。
2. 光合作用的发现（1）17世纪比利时海尔蒙特柳苗栽培实验公元前3世纪，古希腊学者亚里士多德曾经提出，植物生长在土壤中，土壤是构成植物体的原材料。
这一观点长期被奉为经典，直到17世纪初布鲁塞尔的医生Van Helmont做了一个简单而有意义的实验，才把这个观点推翻了。
Van Helmont将一株2.3kg重的小柳树种在重90.8 kg的干土中，用雨水浇灌5年，小柳树长成重76.7kg的植株，而土壤重量只比实验开始时减少57g。
他由此得出结论，即植物是从水中取得生长所需的物质的。
现在看来，他只说对了一半。
结论：植物的物质积累不是来自于土壤，而是完全来自于水。
（2）1771年，英，普里斯特利的实验结论：植物可以更新空气。
（3）1779年，荷，英根豪斯的实验结论1：只有在光下，植物才能更新空气。
浙科版高中生物必修一第三章第五节光合作用第2课时
B
A.B在叶绿体类囊体膜上进行 B.B所发生的能量转化是将活跃的化学能转变为三 碳糖中稳定的化学能 C.A中产生的O2参与C的第二阶段 D.X代表的物质从叶绿体基质移向类囊体膜
【解题关键】解答本题的关键是明确A、B、C分 别代表的代谢过程。 【解析】由图可知：A、B、C分别表示光反应、暗反 应和细胞呼吸，故A错，光反应产生的O2参与细胞呼 吸(C)的第三阶段；X是光反应产生的ATP，在叶绿体 中，ATP由类囊体膜移向叶绿体基质。
是三碳糖，该反应为碳反应，该过程中的物质变化有：
（1）CO2+RuBP （2） 2C3（三碳分子）
3.分析光反应与碳反应的联系
（1）在无光的条件下，碳反应能否长期进行？ 提示：不能。因为无光条件下，光反应不能进行，在没 有ATP和NADPH供应时，碳反应将不再进行。 （2）若碳反应停止，光反应能否持续进行？ 提示：不能。碳反应停止，光反应产生的ATP和NADPH积 累过多，抑制光反应进行。
第2课时
光反应和碳反应
一、光反应
1. 场所 类囊体膜 在＿＿＿＿＿中发生的。
类囊体膜？
P.36和86
思考：1. 光反应的进行需要哪些条件？ （1）光照：光反应能量变化的本质就是将光能转化 为化学能，因此，无光照，光反应就无法进行。 （2）色素：色素能吸收光能，传递光能，并且将光 能转化为化学能。 （3）酶：光反应是一系列化学反应，生物体内化学 反应的特点就是需要酶的催化才能进行。 除上述条件外还要有水、ADP、Pi、NADP+等反应物。
结论:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
光合作用产生的有机 物又是怎样合成的呢？
20世纪40年代，美国科 学家卡尔文利用放射性 同位素14C标记的14CO2做 实验研究这一问题。最 终探明CO2中的碳在光合 作用中转化成有机物中 的碳的途径，这一途径 称为卡尔文循环(碳反应)。
植物生理学第3章 植物的光合作用(二)
光合作用三步骤：
1）光能吸收、传递和转化：原初反应。
2）电能转化为化学能：电子传递和光合磷 酸化。
3）化学能转化过程：碳同化。
3.3 光合作用机理
两类反应：
光反应：前二者基本属于光反应。 暗反应：后者属于暗反应。
3.3 光合作用机理
• 光合作用二个反应两个阶段的发现
3.3 光合作用机理
反应中心
• 光能转换色素分子+原初电子受体+原初电 子供体。
• 基本成分为蛋白质和脂类。 • 光能转换色素分子为叶绿素a分子，这个叶
绿素a分子与脂蛋白结合排列在片层结构上。 • 色素电子传递。 • 高等植物最终电子供体是水，最终电子受
体为NADP。
7.10 Basic concept of energy transfer during photosynthesis
原初反应：
光反应
水的光解放氧
光能的吸收、传递与转化
电子传递与光合磷酸化： 形成活跃的化学能
暗反应 碳的固定：
形成稳定的化学能
3.3 光合作用机理
3.3.1 光能吸收
原初反应
• 光合单位=聚光色素系统+反应中心 • 原初反应=光能吸收+传递+转换
3.3.1 原初反应 Primary Reaction
激发能的传递速度及效率很高，一个红光量子可 传过几百个chla分子(30ps/个)，效率达
90~100%
7.19 Funneling of excitation from antenna system toward reaction center (Part 1)
Funneling of excitation from the antenna system toward the reaction center. (A)The excitedstate energy of pigments increases with distance from the reaction center; that is, pigments closer to the reaction center are lower in energy than those farther from the reaction center. This energy gradient ensures that excitation transfer toward the reaction center is energetically favorable and that excitation transfer back out to the peripheral portions of the antenna is energetically unfavorable.
光合作用 (2)
基质 主要成分是可溶性蛋白质及
其它代谢活跃物质。羧化酶约占可
溶性蛋白质的50﹪，还DNA、
RNA、核糖体、淀粉体、嗜锇颗粒
（叶绿体的脂类仓库）等。
二、光合色素的结构与性质 光合色素主要有三类：叶绿素、类胡 萝卜素、藻胆素。它们存在于类囊体上。 前两类为高等植物的叶绿体色素。 1、叶绿素（chlorophyll，chl） 主要有Chla和Chlb，不溶于水，易溶 于乙醇、丙酮等有机溶剂。
类胡萝卜素的最大吸收峰在蓝紫光区。不 吸收长波光
（三）荧光现象和磷光现象
荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈 绿色，而在反射光下呈红色的现象。
Chl + hν chl* 激发态
基态 光子能量
蓝 光
红 光
荧光(fluorescence）: CHL从第一
-
单线态回到基态所发射的光。
磷光(phosphorescence）:CHL从 第一三单线态回到基态所发射的光。 叶绿素的荧光和磷光现象说明叶 绿素能被光所激发，而叶绿素的激发 是将光能转变为化学能的第一步。
吸收光谱：叶绿素对不同波长光吸收后 形成的光谱。
叶绿素在红光区（640~660nm）和蓝紫 光区（ 430~450nm）有最强吸收。叶绿素 对绿光吸收最少，故叶绿素溶液呈绿色。
类胡箩卜素在蓝紫光区有最强的吸收。
chla与chlb吸收光谱的区别： ▽ chla在红光区的吸收带偏向长波方向， 吸收带较宽，吸收峰较高。在蓝紫光区吸收 带偏向短波方向，吸收带较窄，吸收峰较低。 对蓝紫光的吸收为对红光的吸收的1.3倍。 ▽ chlb在红光区的吸收带偏向短波方向， 吸收带较窄，吸收峰较低。在蓝紫光区吸收 带偏向长波方向，吸收带较宽，吸收峰较高。 对蓝紫光的吸收为对红光的吸收的3倍，说明 chlb吸收短波蓝紫光的能力较chla 强。
高中生物第3章细胞的代谢第5节第课时光合作用的过程与影响光合作用的环境因素教案浙科版第一册
第二课时光合作用的过程与影响光合作用的环境因素课标内容要求核心素养对接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，转化并储存为糖分子中的化学能。
2．探究不同环境因素对光合作用的影响.1。
从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。
（生命观念、科学思维)2．基于探究不同环境因素对光合作用的影响厘清探究的思路.(科学思维、科学探究）一、光合作用的过程光合作用分两个阶段进行。
第一阶段是直接需要光的，称为光反应；第二阶段不需要光直接参加,是二氧化碳转变成糖的过程，称为碳反应,也称暗反应。
1．光反应将光能转化为化学能,并产生氧气光反应发生在类囊体膜——光合膜中。
在这个阶段，叶绿体利用光能使水裂解产生氧，同时生成ATP和NADPH，NADPH是辅酶Ⅱ，它是氢的载体.光反应过程有多步反应，主要变化包括光合膜上光合色素吸收光能,光能将水裂解为H＋、电子(e－）和O2,H＋和e－将NADP＋还原为NADPH，并产生ATP，O2被释放到细胞外。
这样，光能就转化为ATP和NADPH中的化学能。
光反应产生的ATP和NADPH是碳反应中将二氧化碳还原为糖的能源物质,NADPH在碳反应中是还原剂。
2．碳反应将二氧化碳还原成糖叶绿体基质中有许多种酶是将二氧化碳还原为糖所必需的。
碳反应在叶绿体基质中进行.二氧化碳还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环。
卡尔文循环从1个五碳糖开始.在酶的催化作用下，1分子CO2与五碳糖结合，形成1个六碳分子,这个六碳分子随即分解成2个三碳糖分子。
然后,每个三碳酸分子接受来自NADPH的氢和来自ATP的能量，被还原形成三碳糖.这是CO2分子进入卡尔文循环后形成的第一个糖，是这个循环中的关键步骤，这样光能就转化为糖分子中的化学能了。
在三碳糖形成后，卡尔文循环中的许多反应,都是为了再生五碳糖,以保证此循环不断进行。
NADPH和ATP在完成了还原反应之后，又回到NADP＋和ADP 的状态,在光反应中可以重新形成NADPH和ATP。
第三章 细胞的代谢 光合作用将光能转化为化学能(答案版)
第五节光合作用将光能转化为化学能【考点一】叶绿体1、类囊体是由膜形成的碟状的口袋，所有的类囊体连成一体，其中又有许多叠在一起，称为基粒，组成类囊体的膜被称为光合膜；2、叶绿素及其他光合色素存在于光合膜上，除了与光合作用有关的色素外，光合膜上还分布了可以将光能转化为化学能的多种蛋白质，在类囊体的空腔内含有多种酶，这些酶与水的裂解有关。
【考点二】光合色素的提取与分离1、用新鲜的菠菜叶放入40-50℃的烘箱中烘干、粉碎后，取2g干粉放入研钵中，加入少许二氧化硅（目的：研麿充分)，加入碳酸钙（目的：防止破坏叶绿素），再加入95%乙醇（目的：提取或溶解色素），充分、迅速（原因：提取液95%的乙醇易挥发）研磨成匀浆。
2、在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，将研麿液迅速倒入漏斗中，收集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管塞紧。
（“迅速、及时、用棉塞塞紧”的原因：提取液95%乙醇易挥发）3、制备滤纸条。
一定要用预先干燥过的定性滤纸；4、点样。
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线画出一条细而直的滤液细线。
待滤液干后再画一次，画3-4次（目的：增加滤液细线上的色素）；5、将制备好的滤纸条放入层析液进行色素分离；6、实验分析：由不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸条上的扩散速度就不同，从而出现分层现象，这种方法叫纸层析法。
四种色素中扩散速度最快的是胡萝卜素；扩散速度最慢的是叶绿素b，色素含量越高，色素带越宽，四条色素带最宽的是（从上往下数）第三条，最窄的是第一条。
（注意：不利因素影响下，叶绿素比类胡萝卜素易分解，所以受到不利因素影响时，四条色素带第三、四条会变窄明显）【考点三】光合作用过程1、光合作用过程图2、碳反应中的①是二氧化碳的固定过程；②是三碳酸的还原过程③是RuBP的再生过程3、卡尔文循环从一个五碳糖分子（RuBP，即核酮糖二磷酸）开始，在酶的催化作用下，1 分子的二氧化碳与1个RuBP结合，形成1个六碳分子，这个六碳分子随即分解成2个三碳酸（3-磷酸甘油酸）分子。
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光合作用
课时安排：2课时
教学目标：
1.说明光合作用以及对它的认识过程。
2.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
3.简述化能合成作用
本讲重点：
（1）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
（2）影响光合作用强度的环境因素。
本讲难点：
（1）光反应和暗反应的过程。
（2）探究影响光合作用强度的环境因素。
考点点拨： 第二课时
一、相关知识
（一）基本概念
同位素标记法；卡尔文循环；光反应阶段、暗反应阶段、五碳化合物、三碳化合物；光
合作用强度；自养生物、异养生物；硝化细菌；化能合成作用；
水的光解 ATP 的生成 CO2的固定 CO2的还原 CO2浓度 光照强度 光的成分 水分 温度
年，英国科学家普利斯特利 年，荷兰科学家英格豪斯 年，德国科学家萨克斯
年，美国科学家鲁宾和卡门
影响光合作用的因素
（1）．光照强度：直接影响光反应的速度，光反应产物[H]和ATP的数量多少会影响暗反应的速度，这是最主要的因素。
（2）．温度：影响光合作用过程，特别是暗反应酶的催化效率，从而影响光合速度。
（3）．CO2浓度：CO2是暗反应的原料，CO2浓度高低直接影响反应的速度。
（4）．矿质元素：例如镁是叶绿素的组成成分，氮是光合酶的组成成分，磷是ATP分子的组成成分。
（5）．水分：水分是光合作用原料之一，缺少时可使光合速率下降。
（6）．日变化：光合速率在一天中有变化，一般与太阳辐射进程相符合，但也有例外，如炎热夏天，中午前后光合速率下降（气孔关闭，CO2供给不足）。
为了提高单位土地面积上对光能的利用，在栽培作物时，要合理密植，以减少光能漏到地面。
CO2是光合作用的原料，所以，在温室栽培蔬菜时，可以适当增加空气中的CO2浓度以提高产量。
施用有机肥料可以提高光合作用速率，是由于土壤中的有机质经微生物分解后，会释放CO2，因而在小的空间中增加了CO2浓度，有利于光合作用。
三考点例析
（2004年高考江苏卷）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（）
A 叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应
B 叶绿体的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
【答案】D
【解析】本题考查了光合作用的过程。
光反应在类囊体膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行。
（2003江苏高考题）光合作用受光照强度、CO2浓度、
温度等影响，图中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照
强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的
曲线。
a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%）；b适当
遮荫（相当于全光照的1/25）CO2浓度为0.03%，c全光
照（晴天不遮荫），CO2浓度为0.03%；d全光照，CO2浓度
为1.22%。
请据图回答：
（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作
用（以净光合速率为指标）最适温度的变化趋势
是。
（2）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率是
否为零？为什么？
（3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高净光合速率？（）
A 通风
B 增施有机肥
C 延长生育期
D 施碳酸氢铵
解析：由题中坐标图可知，随光照强度和CO2浓度的提高，植物光合作用最适温度的变化逐渐提高。
因为b为适当遮荫（有光），CO2浓度为0．03％（有原料），呼吸作用仍在进行，所以，当曲线b净光合速率为零时，代表光合速率等于呼吸速率，真光合速率并不为零。
在生产实践中，采取通风、施肥等措施均可提高作物净光合速率。
答案：（1）逐渐提高（2）不为零，因为在b实验条件下，呼吸速率不为零（3）ABD
五．课后反思
本讲内容在高考中处于核心地位，命题都集中光反应与暗反应的综合分析、光合作用与农作物生产的多种条件综合分析，在近几年理科试题中突出了以光合作用和呼吸作用为主线，考查两项生理作用的过程、产物影响因素及彼此的制约关系，通过实验数据、图表、曲线题等新情景，结合社会、科技及生产实践考查学生分析现象抓住本质的能力。
实验分析与实验设计题呈上升趋势。