(新)人教版高中生物必修一第五章第四节光合作用的过程(光反应和暗反应)

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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5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化第2课时光合作用的原理课件新人教版必修1

（4）1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成 _A_T_P__。1957年，他发现这一过程总是与_水__的__光__解___相伴随。
（5）20世纪40年代，美国的卡尔文利用_同__位__素__标__记___法最终探明了CO32．中反的应碳式在：光_C合__O作_2_＋用__H中_2_O转_― _化叶_光―_绿成能_体→_有_（_机_C_物_H_2中_O_碳）__的＋__途O__2径_。。
（2）联系：光反应为暗反应提供NADPH、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi，如图所示：
3．光合作用过程中物质交换分析（1）光合作用过程中C、H、O元素转移途径
（3）光合作用总反应式与C、H、O元素的去向（以生成葡萄糖为例）
知识贴士：有关光合作用过程的四点提醒（1）叶绿体的内膜既不参与光反应，也不参与暗反应。（2）光反应阶段为暗反应提供ATP、NADPH，ATP从类囊体薄膜移向叶绿体基质。而暗反应则为光反应提供ADP和Pi，ADP从叶绿体基质移向类囊体薄膜。（3）光反应阶段必须是在有光条件下进行，而暗反应阶段有光无光都能进行，但需光反应提供的NADPH和ATP，故暗反应不能长期在无光环境中进行。（4）在自然条件下，光反应阶段和暗反应阶段同时进行，不分先后。
NADPH 和 O2 ②ATP 的合成：在相关酶
O2 的固定：CO2＋C5――酶→2C3
的作用下，ADP 和 Pi 形 ②C3 的还原：2C3――酶→（CH2O）
成 ATP
＋C5
光能→ATP 中活跃的化 ATP 中活跃的化学能→有机物中
能量变化
学能
稳定的化学能
相应产物 O2、ATP 和 NADPH 糖类等有机物
中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有水，没有二氧化碳），在光照下可以释放出 ___氧__气_ 。像这样， __离__体__叶__绿__体__在__适__当__条__件__下__发__生__水__的__ ___光__解__、__产__生__氧__气___的化学反应称作希尔反应。

新教材人教版必修第一册第5章第4节第2课时光合作用的原理和应用课件(51张)

-7-
第2课时光合作用的原理和应用
课前篇自主预习课堂篇探究学习
3.下列属于光合作用光反应的是( )
A.2、4、6 B.2、3、7 C.4、5、6 D.2、6、8
解析:光反应产生ATP、NADPH和氧气。答案:D
-8-
第2课时光合作用的原理和应用
课前篇自主预习课堂篇探究学习
二、光合作用原理的应用及化能合成作用 1.光合作用的强度 (1)概念:植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
-6-
第2课时光合作用的原理和应用
课前篇自主预习课堂篇探究学习
2.以下反应过程在叶绿体基质中完成的有( )
①2H2O 4H++4e-+O2 ②ATP→ADP+Pi+能量 ③ 2C3→(CH2O)+C5 ④CO2+C5→2C3
A.①②③
B.①③④ C.②③④ D.①②④
解析:叶绿体基质中完成的是暗反应,有②③④。答案:C
↓ 圆形小叶片沉到水底:将抽出内部气体的圆形小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中,圆形小叶片全部沉到水底
↓
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第2课时光合作用的原理和应用
课前篇自主预习课堂篇探究学习
强、中、弱三种光照处理:取3只小烧杯,分别倒入20 mL富含CO2 的清水,各放入10片圆形小叶片,用强、中、弱三种光照分别照射
-12-
第2课时光合作用的原理和应用
课前篇自主预习课堂篇探究学习
预习反馈
1.判断正误。
(1)光照强度对光合作用强度的影响实验中,可以通过调节台灯与
实验装置的距离来调节光照强度。( √ ) (2)探究实验中,圆形小叶片浮起的原因是叶片进行细胞呼吸产生

5.4光合作用的原理和应用-人教版高中生物必修1课件

4.水分
植物夏季为何“午休”？水分
①水分既是光合作用的原料，又是化学反应的媒介； ②水分是植物蒸腾的对象。缺水→气孔关闭→CO2 进入受阻→间接影响光合作用
应用措施：
合理灌溉。
5.矿质营养
N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分
AD段:
.
DH段：
.
HI段: D点: H点:
一天中，有机物的总量___________(增多或减少？)
• 4．光照增强，光合作用增强。但在光照最强的夏季中午，光合作用不继续增强，反而下降主要原因是( B )
• A．夏季光照太强，叶绿素分解
• B．气孔关闭，暗反应过程中三碳化合物产生得太少
• C．夏季气温太高，酶活性降低
增加光合作用强度的方法
1. 延长光合作用时间提高复种指数（缩短田地空闲时间）一年一熟 → 二年三熟，一年二熟。
2. 增加光合作用面积：合理密植
3、适当提高CO2浓度－多施农家肥；增加通风 4、适当提高温度－白天提高温度，增加光合速率
夜晚降低温度，降低呼吸速率
5、合理灌溉
6、合理施肥
例：适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。
光合作用
在哪些细胞进行含叶绿体的细胞
有氧呼吸
活细胞
反应场所叶绿体
线粒体（主要）
反应条件光、色素、酶氧气、酶
物质转化无机物有机物分解有机物
光能转变为化将有机物中的能量
能量转变学能ATP中
光合作用的产物为细胞呼吸提供联系了物质基础——有机物和氧气；

人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源---光与光合作用》教案

能量之源--光与光合作用一、教材分析本节是人教版高中生物必修1：《分子与细胞》第5章第4节的内容。

在此前章节中，我们已经学习了细胞中的有机物、细胞的结构和细胞器等知识。

这为本节知识的学习打下基础。

绿色植物通过光合作用合成有机物，为地球上多姿多彩的生命提供了氧气和养料。

因此，光合作用是细胞能量代谢中的重要学习内容，在高中生物知识体系中占有重要地位。

二、教学目标1、知识与能力阐述光合作用的基本过程分析影响光合作用的因素2、过程与方法通过探究活动不断提升获取信息、理解信息、分析、推理、评价及实验探究的能力3、情感态度价值观通过对光合作用影响因素的分析，形成把理论付诸实践，用知识服务社会的意识三、重难点1、重点植物光合作用的基本过程2、难点对影响光合作用因素的分析四、教法学法教师提供问题情境，引导学生自主思考后，小组成员讨论完善。

小组代表展学，其他成员补充完善。

注意利用典型例题即时强化巩固。

五、教学过程（一）导入1、据估计，地球上的自养植物一年中通过光合作用合成约4--5千亿吨有机物。

2、这些有机物中所含能量相当于10，000，000亿千瓦时的电能。

3、三峡电站2012年的发电量为1000亿千瓦时。

（通过数据，吸引学生兴趣，突出光合作用的重要性，引起学生对本节知识的重视）（二）光合作用的定义绿色植物通过_____，利用_____，把_________________转化成储存能量的_______，并释放出_______的过程。

播放flash动画，展示“光合作用的过程”（学生通过动画在头脑中形成整体印象，为分析过程打下基础）（三）光合作用的过程学生完成导学案“探究一光合作用的过程”相应内容1．完善光合作用的图解2．辨析光反应和暗反应过程光反应暗反应图解条件场所物质转化能量转化联系小组代表展示学习成果，其他成员进行补充、完善课后作业：结合光合作用的基本过程分析C3、C5、ATP、[H]在不同条件下的含量变化。

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

《光合作用的过程》PPT课件讲义

C （CH2O） H
CO2 H2O
O
CO2
O2
H2O
能量的转移途径：
光能
ATP中活跃的化学
碳的转移途径：能
(CH2O)中稳定的化学能
CO2
C3
（CH2O）
光反应阶段与暗反应阶段的比较
项目
光反应阶段
暗反应阶段
场所条件物质变化
能量变化
基粒(囊状结构的薄膜上)
叶绿体基质中
需光,色素，酶和水 ATP，[H]，CO2和多种酶
3.CO2浓度
4.叶龄
5.叶面积
6. 水分：
1) 直接作用：作为光合作用的原料 2) 间接作用：
(1) 影响气孔开放 (2) 影响光合产物运输 (3) 缺水时淀粉水解加强，糖类积累 (4)水分亏缺严重时，光合机构受损，电子
传递降低合酶和ATP的重要组分 P：ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能 Mg：叶绿素的重要组分
2．自养生物和异养生物
特点：能够以光能或无机物氧化释放的化学
能为能源，以环境中的二氧化碳为碳的来
自养生物
源，来合成自身的组成物质，并且储存能量
代表生物光化能能自自养养生生物物：：绿硝色化植细物菌
特点：以环境中现成的有机物作为能量和
异养生物
碳的来源，将这些有机物转变成自身的组成物质，并且储存能量
问题3.请举例说出你对化能合成作用的理解。
答案：自然界中少数种类的细菌，如硝化细菌虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物， 2NH3＋3O2→2HNO2＋2H2O＋能量 2HNO2＋O2→2HNO3＋能量 6CO2＋6H2O→C6H12O6＋6O 2

高中生物必修一第五章第四节光合作用(共47张PPT)

⑵随着光照强度减弱，光合速率减慢，当减弱到一定的光照强度时，光合吸收的二氧化碳与呼吸释放二氧化碳的量几乎相等，此时的光照强度为光补偿点
图一
图二
1、图二曲线和图一曲线有何不同，A、B、C三点的含义是什么？
A
AB
B
B点之后
光饱和点
光补偿点
阳生阴生
若图中两条曲线分别代表阴生植物和阳生植物，请把它们区分出来。
B 和 B′点都表示 CO2 饱和点。
应用：“正其行，通其风”，增施农家肥
3.温度对光合作用速率的影响
应增大昼夜温差：
用
白天调到光合作用最适温度，夜晚适当降温，以降低作物细胞呼吸，减少有机物的消耗，保证有机物的积累，促进作物生长。
水对光合速率的影响
夏季中午温度高蒸腾作用强叶片缺水
气孔关闭
结论：植物可以更新空气
二、1779年英格豪斯（荷兰）实验
黑暗
光下
①普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。 ②植物体只有绿叶才能更新空气。
一段时间后
结论：植物可以更新空气
一段时间后
三、1785年，人们才明确绿叶在光下放出的是氧气，吸收的是二氧化碳。
四、德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。
ch光合作用中c3c5atph的含量变化h减少atp减少c3含量上升c5含量下降ch2o合成量减少光照强弱co2供应丌变光照丌变减少co2供应含量上升ch2o合成量减少h相对增加atp相对增加条件c3c5h和atpch2o合成量光照减弱co2供应不变光照增强co2供应不变光照不变增加co2供应光照不变减少co2供应减少减少增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加增加增加hatp变化同步c3c5变化相反变化发生在短时间内后又建立新平衡

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CO2的固定
暗反应
co2+ C5
酶叶基
2c3
ATP的合成：
酶
ADP+Pi + 光能
ATP
叶类薄
C3的还原
自产自消
[H] 、ATP
2C3
叶基、酶
(CH2O) + C5
知识补充：
光反应阶段
氧化型辅酶 Ⅱ
还原型辅酶 Ⅱ
酶
NADP＋＋ H＋＋ 2e－叶类薄 NADPH
简写为[H]
暗反应阶段
NADP＋＋ H＋＋ 2e－酶 NADPH 叶基简写为[H]
+ O2
ATP的合成：
酶
ADP+Pi + 光能
ATP
叶类薄
光能
ATP中活跃的化学能
条件：[H]、 ATP、多种酶 ❷暗反应
场所：叶绿体基质
Ⅰ物质变化
CO2的固定
co2+ C5
酶叶基
2c3
2c3
[H]
固定
Co2
多种酶参加催化C5来自ATPC3的还原
2C3
[H] 、ATP
叶基、酶
ADP+Pi
(CH2O)
× 命活动( )
3.结合光反应和暗反应过程分析，若突然停止光照或停止CO2 供应，叶绿体中C3和C5相对含量发生怎样的变化？
(1)停止光照：C3含量相对增加，C5含量相对减少。
(2)停止CO2供应：C3含量相对减少，C5含量相对增加。
光反应
水的光解：
【不需要酶的催化】
光
2H2O 叶类薄 4[H]
+ O2
原因是有氧呼吸第一阶段产物 2C3H4O3 进入线粒体，要消耗2ATP。
原核生物有氧呼吸1mol葡萄糖彻底氧化分解合成 38ATP , 剩下 38ATP。
T 谢谢观看 HANK YOU!
氧化型辅酶 Ⅱ
还原型辅酶 Ⅱ
知识补充：
有氧呼吸 Ⅰ、Ⅱ 阶段氧化型辅酶Ⅰ
还原型辅酶Ⅰ
NAD＋＋ H＋＋ 2e－酶 NADH
细基、线基
简写为[H]
有氧呼吸 Ⅲ 阶段
NAD＋＋ H＋＋ 2e－
酶线内
NADH
简写为[H]
氧化型辅酶Ⅰ
还原型辅酶Ⅰ
真核生物有氧呼吸1mol葡萄糖彻底氧化分解合成 38ATP , 只剩下 36ATP。
× ATP和[H]都用于暗反应( )
(2)暗反应包括CO2的固定和C3的还原，两个阶段都在叶绿体基
√ 质中进行( )
(3)整个光合作用过程中，能量的转化是光能→ATP中活跃的化
√ 学能→有机物中稳定的化学能( )
√ (4)光合作用释放的O2都来自水( )
(5)光合作用产生的ATP水解释放的能量可用于生物体的各项生
四、光合作用的过程 04
划分依据:反应过程是否需要光能
❶光反应有光才能反应 ❷暗反应有光、无光都能反应
❶光反应
Ⅰ 物质变化
O2
H2O
水在光下分解
[H]
光能
叶绿体中的色素
ATP
Ⅱ 能量变化
酶
ADP+Pi
条件：光、色素、酶场所：类囊体的薄膜上
水的光解：
【不需要酶的催化】
光
2H2O 叶类薄 4[H]
H2O
B
C
光
A
D
F CO2
G
E+Pi
J
H
I
叶绿体中
①图中A是__的__色__素 ,B是___Ｏ__2 __,它来自于___水___ 的分解。
②图中C是___[H__] __，它被传递到叶绿体的叶_绿__体__基_质部位，用于______C3_的__还_原__________ 。
下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
比较光合作用、呼吸作用
光合作用
场所
叶绿体
条件光、色素、酶、H2O和CO2 物质变化无机物转变成有机物
有氧呼吸
细胞质基质、线粒体
C6H12O6、H2O、O2、酶
有机物氧化分解成无机物
能量变化光能
ATP中活跃的化学能
有机物中稳定的化学能
有机物中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能和热能
实质合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量
光能转化为活跃的化学能（ATP中）
活跃的化学能转化为稳定的化学能（ CH2O中）
联系
光反应为暗反应提供[H]和ATP。【由类囊体薄膜转移到叶绿体基质中】
暗反应产生的 ADP和Pi 为光反应合成 ATP 提供原料【 ADP 和 Pi 由叶绿体基质转移到类囊体薄膜上】
下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
H2O
B
C
光
A
D
F CO2
G
③图中D是_A__T_P
E+Pi
J
H
I
色素吸收
，在叶绿体中合成 D 所需的能量来自_的__光_能__
④图中 G _C_5化__合__物__, F 是 _C_3_化_合__物____, J 是___糖__类___。 ⑤图中的 H 表示__光_反__应__ ， H 为 I 提供__[_H_]_和_A_T_P__
联系
光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、O2）；呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）
思考
下列转变需经哪些生理过程才能实现？
光能 ① 光合作用
稳定的化学能储存在糖类等有机物中
② 呼吸作用 ATP中活跃的化学能
③ ATP水解直接用于各项生命活动
判断正误 (1)光反应的场所是叶绿体中的类囊体薄膜，光反应产生的O2、
[糖类]
(CH2O) + C5 自产自消
Ⅱ能量变化 ATP中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能
光反应阶段和暗反应阶段的比较
光反应阶段
暗反应阶段
进行部位条件
物质变化
能量变化
类囊体的薄膜上
叶绿体基质中
光、色素和酶
ATP、 [H] 、多种酶
水的光解：2H2O→光 4[H]+O2 CO2的固定：CO2+C5 →酶2C3 合成ATP ： ADP+Pi →酶光 ATP C3的还原：2C[3H→]酶、→AT（PCH2O）+C5