【生物】5.4 能量之源---光与光合作用 课件2(人教版必修1)
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人教版高中生物必修一课件：5.4能量之源——光与光合作用 (共13张PPT)
人教版必修1
第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源——光与光合作用
俗话说，万物生长靠太阳。地球上的绿色植物每 年大约制造有机物4400亿吨，储存的能量约为 7.1×1028 kJ。
一、光合作用的过程
光能 CO2+H2*O 叶绿体 (CH2O) +*O2
反应条件： 光能等
反应场所： 叶绿体
A、[H]增加 B、C3 含量上升 C、ATP增加 D、C5 含量上升
四、小结
光反应
水的光解： H2O光→2[H] +
ATP的合成：A1/D2PO+2 Pi + 能量 酶 ATP
暗反应
CO2的固 CO2 + C5酶 2C3
C定3：的还原：2C3
[H]
酶 、ATP
（CH2O) ADP+Pi 糖类
光合作用总反应式：
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/162021/11/162021/11/1611/16/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/162021/11/16November 16, 2021
酶 、ATP
(CH2O)+C5
ADP+Pi 糖类
ATP中活跃的化学能
有机物(糖类等)中稳定的化学能
2C3
[H]
C3
的
ATP 还
CO2 的
固 定
原
CO2
C5
糖类 （CH O）
第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源——光与光合作用
俗话说，万物生长靠太阳。地球上的绿色植物每 年大约制造有机物4400亿吨，储存的能量约为 7.1×1028 kJ。
一、光合作用的过程
光能 CO2+H2*O 叶绿体 (CH2O) +*O2
反应条件： 光能等
反应场所： 叶绿体
A、[H]增加 B、C3 含量上升 C、ATP增加 D、C5 含量上升
四、小结
光反应
水的光解： H2O光→2[H] +
ATP的合成：A1/D2PO+2 Pi + 能量 酶 ATP
暗反应
CO2的固 CO2 + C5酶 2C3
C定3：的还原：2C3
[H]
酶 、ATP
（CH2O) ADP+Pi 糖类
光合作用总反应式：
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/162021/11/162021/11/1611/16/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/162021/11/16November 16, 2021
酶 、ATP
(CH2O)+C5
ADP+Pi 糖类
ATP中活跃的化学能
有机物(糖类等)中稳定的化学能
2C3
[H]
C3
的
ATP 还
CO2 的
固 定
原
CO2
C5
糖类 （CH O）
人教版生物必修一5.4《能量之源——光与光合作用》课件(共24张PPT)
是在暗反应中还原三碳化合物。D物质所含
的能量最后贮存到 J （填图中的字
母）。
四、总结归纳
【当堂检测】
1．光合作用过程中，光反应的场所是（C）
A．叶绿体外膜 B．叶绿体内膜 C．叶绿体基粒囊状结构薄膜 D．叶绿体基质
2．光合作用发生的部位是（A）
A.叶绿体 B.类囊体 C.叶绿素 D.叶绿体基质
C．光反应能促使ADP生成
ATP、［H］、多种酶等
C物质在绿叶中形成的部位是
，作用是
①水光解成［H］和O2
2、下图是光合作用过程的图解，请分析并回答相关问题。
（3）在光照下，若停止二氧化碳的供给，细胞内的C3含量将会
②ADP+Pi+光能→ATP
。 。
学习目标
1. 能说出光反应和暗反应的区别和联系。 2. 能画出光合作用过程图解。 3. 能用以上知识解题。
1864年， 德国萨克 斯
1880年， 美国恩格 尔曼
20世纪30年 代，美国鲁 宾与卡门
原料:水
原料和产物 :更新空气 产物:淀粉 (二氧化碳 条件:光 和氧气)
场所:叶绿体 条件:光
产物氧来 自于水。
二 、尝试学习
1、光反应在叶绿体的（类囊体膜上）进行。 2、光反应生成的（ATP ）和（氢[H] ） 为暗反应提供两个必要条件。 3、暗反应在叶绿体的（基质）中进行。 4、暗反应分为两个过程（二氧化碳固定）和 （三碳化合物的还原）。 5、光反应和暗反应都需要（ 酶 ）的催 化。
ATP、［H］、多种酶等
ATP、［H］、多种酶等
是 O 。 5、20世纪30年代：美——鲁宾和卡门的实验
2 2、1771年：英——普里斯特利的实验
C3+[H]
的能量最后贮存到 J （填图中的字
母）。
四、总结归纳
【当堂检测】
1．光合作用过程中，光反应的场所是（C）
A．叶绿体外膜 B．叶绿体内膜 C．叶绿体基粒囊状结构薄膜 D．叶绿体基质
2．光合作用发生的部位是（A）
A.叶绿体 B.类囊体 C.叶绿素 D.叶绿体基质
C．光反应能促使ADP生成
ATP、［H］、多种酶等
C物质在绿叶中形成的部位是
，作用是
①水光解成［H］和O2
2、下图是光合作用过程的图解，请分析并回答相关问题。
（3）在光照下，若停止二氧化碳的供给，细胞内的C3含量将会
②ADP+Pi+光能→ATP
。 。
学习目标
1. 能说出光反应和暗反应的区别和联系。 2. 能画出光合作用过程图解。 3. 能用以上知识解题。
1864年， 德国萨克 斯
1880年， 美国恩格 尔曼
20世纪30年 代，美国鲁 宾与卡门
原料:水
原料和产物 :更新空气 产物:淀粉 (二氧化碳 条件:光 和氧气)
场所:叶绿体 条件:光
产物氧来 自于水。
二 、尝试学习
1、光反应在叶绿体的（类囊体膜上）进行。 2、光反应生成的（ATP ）和（氢[H] ） 为暗反应提供两个必要条件。 3、暗反应在叶绿体的（基质）中进行。 4、暗反应分为两个过程（二氧化碳固定）和 （三碳化合物的还原）。 5、光反应和暗反应都需要（ 酶 ）的催 化。
ATP、［H］、多种酶等
ATP、［H］、多种酶等
是 O 。 5、20世纪30年代：美——鲁宾和卡门的实验
2 2、1771年：英——普里斯特利的实验
C3+[H]
新人教版高一生物必修一5.4--能量之源——光与光合作用(共66张PPT)[优秀课件资料]
![新人教版高一生物必修一5.4--能量之源——光与光合作用(共66张PPT)[优秀课件资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/e66e4866192e45361066f58b.png)
8.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述，
正确的是（ D）
A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到 破坏 B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离 C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色 D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快
胡萝卜素（橙黄色）
绿 叶
类胡萝卜素
中
（含量约1/4）
二、目的要求
1、进行绿叶中色素的提取和分离。 2、探究绿叶中有几种色素。
三、材料用具
新鲜的绿叶 无水乙醇、层析液、SiO2、CaCO3等等
注： SiO2有助于研磨得充分； CaCO3可防止研磨中色素被破坏。
四、方法与步骤：
1、提取绿叶中的色 素：称取5g左右的鲜叶，
剪碎，放入研钵中。加少
C5
ADP+Pi
ATP 酶 ADP+Pi +能量
2c3
固
co2
定
多种酶
参加催化
C5
([C糖H类2O])
能量 ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能
光合作用总过程：
可见光
2H2O O2
光解
酶
吸收
4[H]
色素分子
ATP 酶
还 原
能
ADP+Pi
2C3 固定 CO2
多种酶 C5
(CH2O)
光反应
光合作用的第一阶段，必 须有光才能进行
叶黄素（黄色）
的
色 素
叶绿素
叶绿素a（蓝绿色）
（含量约3/4）
叶绿素b（黄绿色）
二、光合作用的原理和应用
(一)、光合作用的探究历程
阅读教材（101~102），并回答下列问题：
正确的是（ D）
A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到 破坏 B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离 C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色 D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快
胡萝卜素（橙黄色）
绿 叶
类胡萝卜素
中
（含量约1/4）
二、目的要求
1、进行绿叶中色素的提取和分离。 2、探究绿叶中有几种色素。
三、材料用具
新鲜的绿叶 无水乙醇、层析液、SiO2、CaCO3等等
注： SiO2有助于研磨得充分； CaCO3可防止研磨中色素被破坏。
四、方法与步骤：
1、提取绿叶中的色 素：称取5g左右的鲜叶，
剪碎，放入研钵中。加少
C5
ADP+Pi
ATP 酶 ADP+Pi +能量
2c3
固
co2
定
多种酶
参加催化
C5
([C糖H类2O])
能量 ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能
光合作用总过程：
可见光
2H2O O2
光解
酶
吸收
4[H]
色素分子
ATP 酶
还 原
能
ADP+Pi
2C3 固定 CO2
多种酶 C5
(CH2O)
光反应
光合作用的第一阶段，必 须有光才能进行
叶黄素（黄色）
的
色 素
叶绿素
叶绿素a（蓝绿色）
（含量约3/4）
叶绿素b（黄绿色）
二、光合作用的原理和应用
(一)、光合作用的探究历程
阅读教材（101~102），并回答下列问题：
人教版必修1生物：5.4能量之源——光与光合作用课件
教学过程
结合实验结论，为农民朋友设计切实可行的提高大棚或温室中光照强度促进增产的方案？
2、确定探究思路 学生查阅资料，小组展示测定光合作用强度的方法。
学情： 学生已经掌握了光合作用的原理、过程；
设计实验（实验原理）
台灯与烧杯的距离（cm）
二、实验存在的问题及改进创新
培养学生的科学探究能力。
教学目标
操 作 性 。 教师提问：在果树栽培中，果农为什么要把过密的枝条剪掉，对于光照的利用有什么好处？
教学过程
3、实验操作
教学过程
4、实验数据的分析与总结 分析异常现象和操作不规范之处
台灯与烧杯的距离（cm）
10
20
30
第一片叶漂起
叶片漂 第二片叶漂起 起的时 间（min） 第三片叶漂起
第四片叶漂起
教学过程
设计实验探究方案，尝试探究光照强弱对光合作用 强度的影响。
2、能力目标
培养学生的科学探究能力。提高用生物学知识解决 生活实际问题的能力。
3、情感目标
培养学生合作、交流的意识。养成质疑、求实、创 新及勇于实践的科学精神和科学态度。
教材分析
教学重难点
重点 难点
设计实验和实施实验
设计科学的可行的实验方案； 实验变量的科学控制。
5、课堂延伸
请同学们结合本次实验的方法、原 则，采用新的方法设计实验探究CO2浓度 对光合作用强度的影响。
结合实验结论，为农民朋友设计切实 可行的提高大棚或温室中光照强度促进增 产的方案？
教学过程
板书设计
探究光照强弱对光合作用强度的影响 一、探究光照强弱对光合作用强度的影响
提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果得出结论 表达和交流 二、实验存在的问题及改进创新
生物人教版必修一5.4能量之源---光与光合作用课件(共28张PPT)
2.叶绿体的结构是什么呢？
3.光合作用分为几个阶段呢 ？
根据是否需要光能，光合作用可以概括地分为光反应和 暗反应阶段。
光合色素： 吸收、传递、转化光能
光合色素位于哪里？
光合色素位于叶绿体的 类囊体薄膜上
1961年诺贝 尔化学奖得主
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（10 年追踪）。最终探明CO2中的碳 在光合作用中转化成有机物中的
用同位素标记的化合物，化学性质不会改 变。科学家通过追踪同位素标记的化合物， 可以弄清化学反应的详细过程。这种方法 叫同位素标记法。
思考：光合作用释放的O2到底是来自H2O ，还是CO2呢？ 7.1939年 鲁宾、卡门（美国）实验 同位素标记法研究
由此可以得出什么结论？
C18O2
O2 CO2
18O2
绿色叶片光合作用产生淀粉 光合作用释放的氧来自水。
二、光合作用的过程
思考：我们能不能进行光合作用？ 1.植物能进行光合作用是因为具有什么结构？
2.叶绿体的结构是什么呢？
动手：大家在学案上画出叶绿体。
呼吸作用
• 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解， 生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并 生成ATP的过程。
碳的途径，这一途径称为卡尔文 循环。
必修一教材P103
[]
三、课堂小结
1.光合作用的探究历程： 自19世纪以来的200多年间，人们对植物光合作
用的研究，使人们一步一步地认识到植物光合作 用的过程。 2.光合作用的过程
比较光、暗反应阶段。
场所 条件
物质 变化
能量 变化
联系
光反应和暗反应的比较
光反应
光照下的 小球藻悬液
3.光合作用分为几个阶段呢 ？
根据是否需要光能，光合作用可以概括地分为光反应和 暗反应阶段。
光合色素： 吸收、传递、转化光能
光合色素位于哪里？
光合色素位于叶绿体的 类囊体薄膜上
1961年诺贝 尔化学奖得主
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（10 年追踪）。最终探明CO2中的碳 在光合作用中转化成有机物中的
用同位素标记的化合物，化学性质不会改 变。科学家通过追踪同位素标记的化合物， 可以弄清化学反应的详细过程。这种方法 叫同位素标记法。
思考：光合作用释放的O2到底是来自H2O ，还是CO2呢？ 7.1939年 鲁宾、卡门（美国）实验 同位素标记法研究
由此可以得出什么结论？
C18O2
O2 CO2
18O2
绿色叶片光合作用产生淀粉 光合作用释放的氧来自水。
二、光合作用的过程
思考：我们能不能进行光合作用？ 1.植物能进行光合作用是因为具有什么结构？
2.叶绿体的结构是什么呢？
动手：大家在学案上画出叶绿体。
呼吸作用
• 有机物在细胞内经过一系列的氧化分解， 生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并 生成ATP的过程。
碳的途径，这一途径称为卡尔文 循环。
必修一教材P103
[]
三、课堂小结
1.光合作用的探究历程： 自19世纪以来的200多年间，人们对植物光合作
用的研究，使人们一步一步地认识到植物光合作 用的过程。 2.光合作用的过程
比较光、暗反应阶段。
场所 条件
物质 变化
能量 变化
联系
光反应和暗反应的比较
光反应
光照下的 小球藻悬液
生物：5.4《能量之源-光与光合作用》课件(新人教版必修1)
水乙醇中，所以用无水乙醇可提取叶 绿体中色素。 2.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滤纸条上的 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。
二、实验程序
➢ 方法与步骤：称
取5g左右的鲜叶，剪碎， 放入研钵中。加少许的 石英砂（充分研磨）和 碳酸钙 (防止研磨中色 素被破坏)与10ml无水乙 醇。在研钵中快速研磨。 将研磨液进行过滤。
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把
CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并
释放出O2的过程。
反应物、条件、
场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
（CH2O）＋O2
糖类
光合作用过程
划分依据:反应过程是ห้องสมุดไป่ตู้需要光能
光反应
暗反应
光反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？
色素的吸收光谱图
吸收光能百分比
100
叶绿素
50
类胡萝卜素
400 500
600
700nm
可见光区
类 胡 萝 卜 素 ： 吸 收 蓝 紫 光
叶 绿 素 ： 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光
结论：
• 叶绿素a和合叶绿素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。
• 注：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。
实验结果：
讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？ 其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？
2020/5/10
8
胡萝卜素（橙黄色）
绿 叶
类胡萝卜素
中
（含量约1/4）
叶黄素（黄色）
二、实验程序
➢ 方法与步骤：称
取5g左右的鲜叶，剪碎， 放入研钵中。加少许的 石英砂（充分研磨）和 碳酸钙 (防止研磨中色 素被破坏)与10ml无水乙 醇。在研钵中快速研磨。 将研磨液进行过滤。
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把
CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并
释放出O2的过程。
反应物、条件、
场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
（CH2O）＋O2
糖类
光合作用过程
划分依据:反应过程是ห้องสมุดไป่ตู้需要光能
光反应
暗反应
光反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？
色素的吸收光谱图
吸收光能百分比
100
叶绿素
50
类胡萝卜素
400 500
600
700nm
可见光区
类 胡 萝 卜 素 ： 吸 收 蓝 紫 光
叶 绿 素 ： 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光
结论：
• 叶绿素a和合叶绿素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。
• 注：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。
实验结果：
讨论：1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？ 其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？
2020/5/10
8
胡萝卜素（橙黄色）
绿 叶
类胡萝卜素
中
（含量约1/4）
叶黄素（黄色）
5.4 能量之源光与光合作用 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一
2.制备滤纸条：将干燥的定性滤纸剪成滤 纸条，将滤纸条的一端剪去两个角，并在 距这端1cm处用铅笔画一条细的横线。
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。等 滤液干后再画一两次。（画线一定要细、 直、齐）
4.分离绿叶中的色素： 将适量的层析液
倒入烧杯中，将滤纸 条（有滤液细线的一 端朝下）轻轻插入层 析液中，随后用棉塞 塞紧试管口。注意： 不能让滤液细线接触 层析液（防止色素溶 解到层析液中而得不 到清晰的色素带）
叶 绿 素 ： 吸 收 蓝 紫 光 和 红 光
注：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。
问题探讨
有些蔬菜大棚内悬挂发红色或蓝色光的灯 管，并且在白天也开灯。
1.这种方法的好处是？不同颜色的光
讨 照对植物的光合作用会有影响吗？ 论 可以提高光合作用强度；不同颜
色的光会影响植物的光合作用。
CO2
+
H2
*
光能
O叶绿体
（CH2O)+
*
O2
5、光合作用过程
（1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？
（2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、 能量变化如何？
类囊体膜
H2O
光反应阶段
酶
进入叶绿
体基质，
[H] 参与暗反
应
Pi ＋ADP 场所： 叶绿体内的类囊体薄膜上
ATP 供暗反
应使用
条件： 光、色素、酶 水的光解：H2O
在1961年获得诺贝 尔化学奖
思考与讨论：
1.光合作用的原料、产物、场所和条件
是什么？其化学反应式是？ 原料— CO2和H2O；场所—叶绿体；
5.4 能量之源光和光合作用 课件 人教版高中生物必修一
【解析】 叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光， A正确；叶绿体中叶绿素 含量为3/4，类胡萝卜素含量为1/4，B正确；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不同，可用纸层析法对其进行分离，C正确；乙醇提取的 叶绿素只要结构没有被破坏，仍是可以吸收光能的。
【答案】 D
如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正 确的是( )
光合作用为几乎所有的生物提供了物质来源和能量来源
六、影响光合作用的因素
1、光照强度与光谱
蓝紫光
红光
2、 CO2和H2O的供应
合理密植
温室中人工施放CO2
3、 必需矿质元素的供应
4、 适宜的温度
白天： 夜间：
较高温度 适当低温种细菌，它的同化作用过程如下：
硝化细菌 2NH3+3O2
2HNO2+2H2O+能量
硝化细菌
2HNO2+ O2
2HNO3+能量
CO2 + H2O
（CH2O）+ O2
.(2011•南通模拟)2,6-二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色。从 叶绿体中分离出类囊体，置于 2,6-二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液 变成无色，并有氧气释放。此实验证明( )
A.光合作用在类囊体上进行
B.光合作用产物 O2 中的氧元素来自 CO2 C.光反应能产生还原剂和 O2 D.光合作用与叶绿体基质无关
解析：依据题中信息可判断：光照后溶液变为无色，说明有还原剂产生;有氧气 释放，说明该过程有氧气产生。类囊体是光合作用光反应阶段的场所，说明光反 应能产生还原剂和 O2。
【解析】 如果横坐标是CO2含量，则相同的CO2含量时，植物对白光的吸收值大于红光， 因此光合作用强度较大，即a为白光，b为红光。 【答案】 A
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人教版必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源——光与光合作用
光能转化为细胞能够利用的化学能 的过程称为光合作用。
太阳光中有能量，太阳能电池板可 以捕获其中的能量并转化为电能。
绿叶中通过什么物质捕获并转化光 能呢？
色素
一、捕获光能的色素 本节课主要目的是探究绿叶中含有几种色 素和学习对色素进行提取和分离的方法
实验注意事项
1、丙酮和层析液都是（易挥发且有一定毒性 ） 的有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉 塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥 发。 2、用干燥的定性滤纸，因为（其透性好，吸收滤液较多）
3、滤纸条一端剪去两个角是因为滤纸条边缘扩散快，中间
扩散慢，（ 保证使滤液能同步到达滤液细线 ）
H 2O
（CH2O） O2
H
O
CO2
H2O (CH2O)中稳定 的化学能 （CH2O）
能量的转移途径 ATP中活跃 光能 的化学能 碳的转移途径 CO2 C3
光合作用的意义
为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质 为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量 维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。缓解温室效应 形成臭氧，保护地球生物
总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合 作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
自养生物
生长时能以简单的无机物作为营养物质，称为自养型生物
光能自养生物
以光、CO2、H2O等无机物为原料合成糖类等有机物，且有机物中 储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物、许多微生物。
化能自养生物
利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。 少数的细菌，如硝化细菌、硫细菌、Fe细菌。
扩散速度 含量
胡萝卜素（橙黄色） 最快 最少
在层析液 中溶解度
最高
所含 元素
C、H
叶黄素（黄色）
较快
较少
较高 C、H、o 较低
叶绿素a（蓝绿色） 较慢 叶绿素b（黄绿色） 最慢
最多
C、H、 O、N、 Mg
较多
最低
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。 光合作用效率：白光，红光，蓝紫光，绿光，无光
1939
20世纪40代
鲁宾
卡门
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
划分依据:反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
有光才能反应 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光、无光都能反应
类囊体膜
H2O
酶
[H]
光反应阶段
进入叶绿 体基质， 参与暗反 应
实验原理：
利用真空渗水法排除叶片细胞间隙中的气体， 使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收CO2 并排除O2，产生O2的多少与光合作用的强度密切 相关， O2溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下 沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内叶片上浮 的数量及时间长短，来比较光合作用的强弱。
实验方法
间接测O2生成速率，来比较不同光照强度和不同CO2 浓度条件下光合作用的强度 。
ATP 供暗反 Pi ＋ADP 应使用 场所： 叶绿体的类囊体薄膜上 条件： 光、色素、酶、水 光能 （还原剂） [H] + O2 水的光解：H2O 物质变化 酶 ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP ATP的合成：
能量变化 光能
ATP中活跃的化学能
类囊体膜
H2O
酶
[H] Pi ＋ADP ATP
C3 的 还原
单位时间、单位叶面积吸收的CO2的量或放出O2的量， 称为光合作用速率，简称为光合速率
一般测定光合速率的结果实际上是光合作用减去呼吸作 用的差数，称为表观光合速率或净光合速率。即表观 （净）光合速率+呼吸速率=总（真正）光合速率。一般 通过吸收的CO2的量或放出O2的量来测定。
探究：环境中影响光合作用强度的因素
ATP [H] 、
ADP+Pi 糖类
糖类等有机物中稳定的化学能
三碳化合物 2C3
叶绿体基质
ATP
[H]
CO2
五碳化合物
CO2的 多种酶 固定
C5
糖类+H2O
比较光反应、暗反应
光反应阶段 暗反应阶段
CO2、多种酶、[H]、ATP 叶绿体基质中
CO2的固定； C3的还原
条件
光、色素、酶、H2O
叶绿体类囊体薄膜上 场所 物质变化 水的光解；ATP的生
年代 1664 1771 1779 1845 1864 1880
科学家
海尔蒙特 普利斯特利 英格豪斯 R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼
结论
水分是植物建造自身的原料 植物可以更新空气 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 氧由叶绿体释放出来。叶绿体是 光合作用的场所。
C、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。
三、光合作用的探索历程
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转化 成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。 2、光合作用的实质 合成有机物，储存能量
光能 ATP中活跃化学能 有机物中化学能
CO2的还原： 2C3
酶 CH2O)+H2O+C5 ATP ADP+Pi [H] 、 糖类 特别说明：光合作用的产物除糖类和氧外，还有氨基酸、脂 肪等有机物 光能
CO2+H2O
叶绿体
（CH2O)+O2
12H2O + 6CO2
光能
叶绿体
C6H12O6&#对应关系：
C
CO2
双层膜；类囊体堆叠成基粒增大膜面积；基质中也有酶， 还有少量的DNA和RNA
外膜
内膜
叶绿体存在 于叶肉细胞、 茎幼嫩组织、 保卫细胞
基质
基粒
类囊体
(有色素和酶)
(内囊体堆叠，含有酶)
内囊体薄膜上含有吸收、传递、转化光能的色素
恩格尔曼实验1880年，(美）
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察
使用：水绵 好氧细菌
5.按实验记录表进行操作
烧杯编 号 1 处理条件 距40W台灯15cm, 2%NaHCO3溶液， 室温 距40W台灯25cm， 2%NaHCO3溶液， 室温 距40W台灯15cm， 清水， 室温 5分钟上浮数 10分钟上浮数 15分钟上浮数
4、滤液细线细、直、齐是（ 防止色素带重叠而影响分离效果 ）
5、重复画滤液细线2-3次，是为了（ 积累更多的色素 ）
6、层析时不要让滤液细线触及层析液，防止色素( 溶解于层析液) 中而无法分离
(橙黄色)
(黄色) (蓝绿色) (黄绿色)
滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？ 这说明了什么？
叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加上 叶绿素含量多，所以叶片才呈现绿色。
2、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色的塑料薄膜？
可以选择有色薄膜，比如红色或蓝色的薄膜，只允许红光或 蓝光通过。还可以选择无色透明塑料薄膜可以通过所有波长 的可见光（波长为400-700），光合效率最强。
3、秋季植物叶变黄、变红是什么原因？
成 ATP中活 跃化学能
有机物中稳 ATP中活 能量变化 光能 定化学能 跃化学能 光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和 联系 ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。
讨论：条件变化时，各种物质合成量的动态变化。
条件 停止光照，CO2不变 C3 增加 C5 减少 [H]和ATP
(CH2O)合
三碳化合物 2C3
叶绿体基质
CO2
五碳化合物
CO2的 多种酶 固定
C5
糖类+H2O
卡尔文循环
场所： 叶绿体的基质中 条件： [H] 、ATP、酶、CO2 酶 CO2的固定： CO2＋C5 2C3 物质变化 酶 2C CH2O)+H2O+C5 C3的还原： 3
暗反应阶段
能量变化 ATP中活跃的化学能
秋季, 气温降低, 叶绿素分解，叶片中的叶黄素、胡萝卜素 开始显露；形成了花青素，花青素遇酸变红
二、叶绿体的结构和功能
自主学习
阅读课本P99-100页的叶绿体结构和叶绿体功能的实验
小资料
1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿 素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。
1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作 用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的 整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来 人们称之为叶绿体。
绿叶中有哪些色素呢？
自主学习
阅读课本P97-98页的实验绿叶中色素的提取和分离
1、为什么选择新鲜的绿叶？
新鲜的绿叶 色素含量较高
2、无水乙醇、层析液分别有什么作用？层析液 的成分主要是什么？
无水乙醇 提取色素 ；层析液 分离色素 ； 丙酮酸，苯，石油醚
3、二氧化硅和碳酸钙有什么作用？
二氧化硅使 研磨更充分 ，碳酸钙 防止色素被破坏
4、为什么要将滤液试管口用棉塞塞严？
防止 乙醇挥发和色素被氧化
绿叶中色素的提取和分离（溶解法和纸层析法） 实验原理
色素的提取
叶绿体中的色素能溶解在 有机溶剂无水乙醇 无水乙醇可提取叶绿体中色素。 色素的分离 中，用
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。
资料分析：叶绿体的功能
没有 空气 黑暗
极 细 光 束
2 现象：
完 全 光 照
1 现象：
第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 能量之源——光与光合作用
光能转化为细胞能够利用的化学能 的过程称为光合作用。
太阳光中有能量，太阳能电池板可 以捕获其中的能量并转化为电能。
绿叶中通过什么物质捕获并转化光 能呢？
色素
一、捕获光能的色素 本节课主要目的是探究绿叶中含有几种色 素和学习对色素进行提取和分离的方法
实验注意事项
1、丙酮和层析液都是（易挥发且有一定毒性 ） 的有机溶剂，所以研磨要快，收集的滤液要用棉 塞塞住，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥 发。 2、用干燥的定性滤纸，因为（其透性好，吸收滤液较多）
3、滤纸条一端剪去两个角是因为滤纸条边缘扩散快，中间
扩散慢，（ 保证使滤液能同步到达滤液细线 ）
H 2O
（CH2O） O2
H
O
CO2
H2O (CH2O)中稳定 的化学能 （CH2O）
能量的转移途径 ATP中活跃 光能 的化学能 碳的转移途径 CO2 C3
光合作用的意义
为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质 为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量 维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。缓解温室效应 形成臭氧，保护地球生物
总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合 作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
自养生物
生长时能以简单的无机物作为营养物质，称为自养型生物
光能自养生物
以光、CO2、H2O等无机物为原料合成糖类等有机物，且有机物中 储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物、许多微生物。
化能自养生物
利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。 少数的细菌，如硝化细菌、硫细菌、Fe细菌。
扩散速度 含量
胡萝卜素（橙黄色） 最快 最少
在层析液 中溶解度
最高
所含 元素
C、H
叶黄素（黄色）
较快
较少
较高 C、H、o 较低
叶绿素a（蓝绿色） 较慢 叶绿素b（黄绿色） 最慢
最多
C、H、 O、N、 Mg
较多
最低
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。 光合作用效率：白光，红光，蓝紫光，绿光，无光
1939
20世纪40代
鲁宾
卡门
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
划分依据:反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
有光才能反应 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光、无光都能反应
类囊体膜
H2O
酶
[H]
光反应阶段
进入叶绿 体基质， 参与暗反 应
实验原理：
利用真空渗水法排除叶片细胞间隙中的气体， 使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收CO2 并排除O2，产生O2的多少与光合作用的强度密切 相关， O2溶解度很小，积累在细胞间隙从而使下 沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内叶片上浮 的数量及时间长短，来比较光合作用的强弱。
实验方法
间接测O2生成速率，来比较不同光照强度和不同CO2 浓度条件下光合作用的强度 。
ATP 供暗反 Pi ＋ADP 应使用 场所： 叶绿体的类囊体薄膜上 条件： 光、色素、酶、水 光能 （还原剂） [H] + O2 水的光解：H2O 物质变化 酶 ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP ATP的合成：
能量变化 光能
ATP中活跃的化学能
类囊体膜
H2O
酶
[H] Pi ＋ADP ATP
C3 的 还原
单位时间、单位叶面积吸收的CO2的量或放出O2的量， 称为光合作用速率，简称为光合速率
一般测定光合速率的结果实际上是光合作用减去呼吸作 用的差数，称为表观光合速率或净光合速率。即表观 （净）光合速率+呼吸速率=总（真正）光合速率。一般 通过吸收的CO2的量或放出O2的量来测定。
探究：环境中影响光合作用强度的因素
ATP [H] 、
ADP+Pi 糖类
糖类等有机物中稳定的化学能
三碳化合物 2C3
叶绿体基质
ATP
[H]
CO2
五碳化合物
CO2的 多种酶 固定
C5
糖类+H2O
比较光反应、暗反应
光反应阶段 暗反应阶段
CO2、多种酶、[H]、ATP 叶绿体基质中
CO2的固定； C3的还原
条件
光、色素、酶、H2O
叶绿体类囊体薄膜上 场所 物质变化 水的光解；ATP的生
年代 1664 1771 1779 1845 1864 1880
科学家
海尔蒙特 普利斯特利 英格豪斯 R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼
结论
水分是植物建造自身的原料 植物可以更新空气 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 氧由叶绿体释放出来。叶绿体是 光合作用的场所。
C、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。
三、光合作用的探索历程
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转化 成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。 2、光合作用的实质 合成有机物，储存能量
光能 ATP中活跃化学能 有机物中化学能
CO2的还原： 2C3
酶 CH2O)+H2O+C5 ATP ADP+Pi [H] 、 糖类 特别说明：光合作用的产物除糖类和氧外，还有氨基酸、脂 肪等有机物 光能
CO2+H2O
叶绿体
（CH2O)+O2
12H2O + 6CO2
光能
叶绿体
C6H12O6&#对应关系：
C
CO2
双层膜；类囊体堆叠成基粒增大膜面积；基质中也有酶， 还有少量的DNA和RNA
外膜
内膜
叶绿体存在 于叶肉细胞、 茎幼嫩组织、 保卫细胞
基质
基粒
类囊体
(有色素和酶)
(内囊体堆叠，含有酶)
内囊体薄膜上含有吸收、传递、转化光能的色素
恩格尔曼实验1880年，(美）
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察
使用：水绵 好氧细菌
5.按实验记录表进行操作
烧杯编 号 1 处理条件 距40W台灯15cm, 2%NaHCO3溶液， 室温 距40W台灯25cm， 2%NaHCO3溶液， 室温 距40W台灯15cm， 清水， 室温 5分钟上浮数 10分钟上浮数 15分钟上浮数
4、滤液细线细、直、齐是（ 防止色素带重叠而影响分离效果 ）
5、重复画滤液细线2-3次，是为了（ 积累更多的色素 ）
6、层析时不要让滤液细线触及层析液，防止色素( 溶解于层析液) 中而无法分离
(橙黄色)
(黄色) (蓝绿色) (黄绿色)
滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？ 这说明了什么？
叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加上 叶绿素含量多，所以叶片才呈现绿色。
2、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色的塑料薄膜？
可以选择有色薄膜，比如红色或蓝色的薄膜，只允许红光或 蓝光通过。还可以选择无色透明塑料薄膜可以通过所有波长 的可见光（波长为400-700），光合效率最强。
3、秋季植物叶变黄、变红是什么原因？
成 ATP中活 跃化学能
有机物中稳 ATP中活 能量变化 光能 定化学能 跃化学能 光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和 联系 ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。
讨论：条件变化时，各种物质合成量的动态变化。
条件 停止光照，CO2不变 C3 增加 C5 减少 [H]和ATP
(CH2O)合
三碳化合物 2C3
叶绿体基质
CO2
五碳化合物
CO2的 多种酶 固定
C5
糖类+H2O
卡尔文循环
场所： 叶绿体的基质中 条件： [H] 、ATP、酶、CO2 酶 CO2的固定： CO2＋C5 2C3 物质变化 酶 2C CH2O)+H2O+C5 C3的还原： 3
暗反应阶段
能量变化 ATP中活跃的化学能
秋季, 气温降低, 叶绿素分解，叶片中的叶黄素、胡萝卜素 开始显露；形成了花青素，花青素遇酸变红
二、叶绿体的结构和功能
自主学习
阅读课本P99-100页的叶绿体结构和叶绿体功能的实验
小资料
1817年，两位法国科学家首次从植物中分离出叶绿 素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。
1865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿素在光合作 用中的功能时，发现叶绿素并非普遍分布在植物的 整个细胞中，而是集中在一个更小的结构里，后来 人们称之为叶绿体。
绿叶中有哪些色素呢？
自主学习
阅读课本P97-98页的实验绿叶中色素的提取和分离
1、为什么选择新鲜的绿叶？
新鲜的绿叶 色素含量较高
2、无水乙醇、层析液分别有什么作用？层析液 的成分主要是什么？
无水乙醇 提取色素 ；层析液 分离色素 ； 丙酮酸，苯，石油醚
3、二氧化硅和碳酸钙有什么作用？
二氧化硅使 研磨更充分 ，碳酸钙 防止色素被破坏
4、为什么要将滤液试管口用棉塞塞严？
防止 乙醇挥发和色素被氧化
绿叶中色素的提取和分离（溶解法和纸层析法） 实验原理
色素的提取
叶绿体中的色素能溶解在 有机溶剂无水乙醇 无水乙醇可提取叶绿体中色素。 色素的分离 中，用
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。
资料分析：叶绿体的功能
没有 空气 黑暗
极 细 光 束
2 现象：
完 全 光 照
1 现象：