第10讲 光合作用的探究历程与基本过程
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光合作用的探究历程和过程 课件
【点拨】萨克斯与鲁宾和卡门设计实验对照方法不同 (1)萨克斯实验：自身对照(同一实验对象的不同部位，进行不 同的处理：一半曝光，另一半遮光)。 (2)鲁宾和卡门实验：相互对照(条件相同的两组材料，分别标 记不同的物质：一组为H218O，另一组为C18O2)。
【微思考】 (1)萨克斯的曝光实验能证明淀粉是在叶绿体中产生的吗？ 提示：不能。萨克斯的实验只能证明光合作用产生淀粉，但不 能证明淀粉是在叶绿体中生成的。 (2)在鲁宾和卡门的实验中，能否用18O同时标记H2O和CO2？试 分析原因。 提示：不能。若同时标记H2O和CO2，则不能区分产生的18O 是来自H2O还是来自CO2。
光合作用的原理和应用 光合作用的探究历程和过程
一、光合作用的概念和探究历程 1.概念： (1)主要场所：_叶__绿__体__。 (2)能量来源：_光__能__。 (3)反应物：_二__氧__化__碳__和__水__。 (4)产物：_有__机__物__和__氧__气__。 (5)实质：合成有机物，储存能量。
2.鲁宾和卡门实验： (1)探究方法：同位素标记法。 (2)实验过程：
(3)实验分析。 ①实验设计：设置对照实验，自变量为不同的标记物质(被标 记的C18O2或H218O)，因变量是O2中有无18O。 ②实验结论：光合作用产生的氧气来自水中的氧，而不是来自 二氧化碳中的氧。
3.卡尔文循环： (1)探究方法：同位素标记法。 用14C标记的14CO2，追踪检测放射性，探明碳在光合作用中转化 成有机物中碳的途径。 (2)实验结论。 碳的转化途径：14CO2→14C3→(14CH2O)
2.探究历程(连线)：
二、光合作用的过程
1.反应式：
_C_O_2+_H_2_O_
光能 叶绿体
光合作用的过程课件
详细描述
随着能源需求的增加和环境保护意识的提高 ，利用光合作用原理开发新能源技术成为了 一个重要的研究方向。光合细菌、光合藻类 等生物质能源的开发利用，以及人工光合系 统等新型太阳能转化技术的研发，将助于 解决能源危机和环境污染问题，同时也有助
于推动光合作用研究的实际应用。
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THANKS
光合作用的发现及研究历程
总结词
光合作用的研究历程经历了多个世纪，从最初的观察到现代的分子生物学研究，人们对光合作用的机制和原理有 了更深入的了解。
详细描述
早在17世纪，人们就开始了对光合作用的研究，随着科技的发展和研究的深入，人们对光合作用的机制和原理有 了更深入的了解。现代的光合作用研究涉及到多个学科领域，如生物化学物理地质材料科学等，这些研究有助于 人们更好地理解光合作用的原理和应用。
水体
水生植物和部分藻类的光合作用场所，主要在细胞质中进行。
分子机制的概述
01
光合作用是一个由一系列酶促反 应组成的复杂过程，它利用光能 将二氧化碳和水转化为有机物和 氧气。
02
这个过程分为两个阶段：光反应 和暗反应。光反应在叶绿体的类 囊体膜上进行，暗反应在叶绿体 的基质中进行。
叶绿素分子机制
叶绿素是光合作用中最重要的色素分 子，它能够吸收光能并将其转化为化 学能。
细胞分裂素
细胞分裂素可以促进细胞 分裂和组织分化，增加叶 片厚度和叶绿体数量，从 而提高光合作用的效率。
05
光合作用的应用
提高植物光合作用的效率
优化光照条件
合理利用光照，通过调整植物 间距、选择适宜的种植密度和 角度，提高植物光合作用的效
率。
合理施肥
根据植物生长需求，适量补充 氮、磷、钾等营养元素，促进 植物光合作用的进行。
课时光合作用的探究历程和过程课件.ppt
课时光合作用的探究历程和过程课 件
14、施用农家肥能提高温室作物光 合作用效率的理由中，正确的是
A. 促进植物对水的吸收 B. 提高了温室内C02的浓度 C. 提高了光照强度 D. 矿质元素含量高
课时光合作用的探究历程和过程课 件
15.下图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2 的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：
项目 光反应阶段
暗反应阶段
场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
条件
物质 变化
能量 变化
需光,色素和酶
需多种酶、ATP、[H]
(1) 2H2O 光 4[H]+O2
(2)ADP+Pi +光能 酶 ATP
CO2的固定：CO2+C5 酶 2C3
[H] 酶
C3的还原：2C3
(CH2O ) +C5
ATP
ADP+Pi
光能转变为活泼的化 学能，储存在ATP中
哪为什么在植物光合作用的过程中产物不 是碳酸而是有机物？这说明光合作用过程 中水和二氧化碳是否直接反应？ 不是直接反应的
哪光合作用的过程是怎样的？其全过程分 为几个阶段？
全过程根据条件的不同分为光反应和暗反应 两个阶段
课时光合作用的探究历程和过程课 件
四、光合作用的过程 O2
H2O
①水的光解 [H] 供氢
课时光合作用的探究历程和过程课 件
应用——提高农作物产量的措施
延长光合作用时间
提高复种指数（轮作） 温室中人工光照
增加光能利用率
增加光合作用面积
合理密植 间作套种
提高光合作用效率
控制光照强弱
阴生植物 阳生植物
控制光质
红光和蓝紫光
14、施用农家肥能提高温室作物光 合作用效率的理由中，正确的是
A. 促进植物对水的吸收 B. 提高了温室内C02的浓度 C. 提高了光照强度 D. 矿质元素含量高
课时光合作用的探究历程和过程课 件
15.下图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2 的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：
项目 光反应阶段
暗反应阶段
场所
类囊体薄膜
叶绿体基质
条件
物质 变化
能量 变化
需光,色素和酶
需多种酶、ATP、[H]
(1) 2H2O 光 4[H]+O2
(2)ADP+Pi +光能 酶 ATP
CO2的固定：CO2+C5 酶 2C3
[H] 酶
C3的还原：2C3
(CH2O ) +C5
ATP
ADP+Pi
光能转变为活泼的化 学能，储存在ATP中
哪为什么在植物光合作用的过程中产物不 是碳酸而是有机物？这说明光合作用过程 中水和二氧化碳是否直接反应？ 不是直接反应的
哪光合作用的过程是怎样的？其全过程分 为几个阶段？
全过程根据条件的不同分为光反应和暗反应 两个阶段
课时光合作用的探究历程和过程课 件
四、光合作用的过程 O2
H2O
①水的光解 [H] 供氢
课时光合作用的探究历程和过程课 件
应用——提高农作物产量的措施
延长光合作用时间
提高复种指数（轮作） 温室中人工光照
增加光能利用率
增加光合作用面积
合理密植 间作套种
提高光合作用效率
控制光照强弱
阴生植物 阳生植物
控制光质
红光和蓝紫光
高中生物光合作用的探究历程和过程课件
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
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
反响物、条件、 场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
O2
〔CH2O〕＋
糖类
【例1】以下图表示萨克斯的实验，在叶片光照24 小时后，经脱色、漂洗并用碘液处理，结果没有
锡箔覆盖的局部呈蓝色。本实验说明(C )
①光合作用需要CO2 ②光合作用需要光 ③光 合作用需要叶绿素 ④光合作用放出氧 ⑤光合 作用制造淀粉
因此，无有机物生成。
(2)bc段在提供了CO2之后，由于 ab段已积累了大量 的 [H]和ATP ，所以有机物 能够快速合成。
(3)cd光段反在响无光无照法条进件行下，，又由由于于光a合b段作所用积过累程的中物的质被 逐渐用完 的原因，使有机物生成量逐渐下降至零。
环境条件改变时 C3、C5含量变化的分析
【例5】 .以下有关叶绿体及光合作用的表达，
正确的选项是( )
D
A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例 保持不变
C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主 要原因是光照时间缩短
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和 CO2后，可完成暗反响
【例6】科学工作者从植物细胞中提取叶绿体，放入含有 ADP、磷酸盐以及含[H]的载体等物质的溶液中，并在其 他条件都适宜的情况下，进行光合作用的有关实验。根 据实验结果绘成右以下图，请根据曲线各段特点答复： (1)用ab过段程由中于的缺乏暗C反O响2，不使能光进合行作。
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
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
反响物、条件、 场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
O2
〔CH2O〕＋
糖类
【例1】以下图表示萨克斯的实验，在叶片光照24 小时后，经脱色、漂洗并用碘液处理，结果没有
锡箔覆盖的局部呈蓝色。本实验说明(C )
①光合作用需要CO2 ②光合作用需要光 ③光 合作用需要叶绿素 ④光合作用放出氧 ⑤光合 作用制造淀粉
因此，无有机物生成。
(2)bc段在提供了CO2之后，由于 ab段已积累了大量 的 [H]和ATP ，所以有机物 能够快速合成。
(3)cd光段反在响无光无照法条进件行下，，又由由于于光a合b段作所用积过累程的中物的质被 逐渐用完 的原因，使有机物生成量逐渐下降至零。
环境条件改变时 C3、C5含量变化的分析
【例5】 .以下有关叶绿体及光合作用的表达，
正确的选项是( )
D
A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例 保持不变
C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主 要原因是光照时间缩短
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和 CO2后，可完成暗反响
【例6】科学工作者从植物细胞中提取叶绿体，放入含有 ADP、磷酸盐以及含[H]的载体等物质的溶液中，并在其 他条件都适宜的情况下，进行光合作用的有关实验。根 据实验结果绘成右以下图，请根据曲线各段特点答复： (1)用ab过段程由中于的缺乏暗C反O响2，不使能光进合行作。
光合作用的探究历程与过程
C5 （CH2O）
暗反应
暗反应阶段 叶绿体基质 场所 酶、[H]、ATP 条件 物质变化 CO2的固定； C3的还原 ATP中活 有机物中稳 能量变化
跃化学能 定化学能
光反应和暗反应的比较
条件 场所 光反应阶段 光、色素、酶 暗反应阶段 酶、[H]、ATP
叶绿体类囊体膜 叶绿体基质 水的光解； CO2的固定； C3的还原 物质变化 ATP的生成 ATP中 ATP中活 有机物中稳 能量变化 光能 跃化学能 活跃化学能 定化学能 联系 光反应是暗反应的基础，为暗反
[美国]鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
探究光合作用产生的氧来自于H2O还是CO2
C02
180 2
C18O2
02
第 一 组
H2180
H20
第 二 组
光合作用产生的氧来自于H2O
20世纪40年代 [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 用中转化成(CH2O)的C， 称为卡尔文循环。
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
了解光合作用的探究历程， 你有何感悟?
科学探究的一般过程： 发 提 分析 设计 现 出 处理 实验 问 假 实验 验证 题 设 数据 假设 得出 结果 和结 论 交 流 表 达
3、根据毛细管内红色液滴的移动距离测定两小 室内气体体积的变化。
4、计算出两小室内气体体积的差值,记录并比较。
密闭玻璃小室 叶片 刻度玻璃管
金属网 CO2缓冲液
红色液滴
恒温水槽
步骤：
1、在一密闭小室内放置一片某作物新鲜叶片和 CO2缓冲液，在另一密闭小室内放置同样大小死 叶片和CO2缓冲液作为对照。 2、固定适宜浓度CO2缓冲液，依次调节光强为 5klx、 10klx、 15klx、 20klx、 25klx、 30klx、 35klx、 40klx……分别测出光合作用数值。
光合作用的探究历程PPT课件
小资料：
二次世界大战之后,美国加州大学贝克利分校的
梅尔文·卡尔文和他的同事们用14C标记的CO2供 小球藻进行光合作用,来研究小球藻在光合作用中
怎样固定CO2的。 在卡尔文的实验中,发现标记的CO2转变成有机
物的速度很快,几秒钟之内,在第一个中间产物(三碳
化合物)中发现了放射性, 所以将CO2的这种固定途 径称为C3途径,将通过这种途径固定CO2的植物称 为C3植物。
图C
图
5a后 实验前后的D差值
76.7kg
+74.43kg
89.9kg －0.1kg
结论：植物生长所需要的养料主要来 自水,而不是土壤。
（1）你认为他的结论正确吗？
（2）你认为海尔蒙特的实验设计 存在什么问题？
二、1771年英国的科学家普利斯特利
结论： 植物可以 更新污浊 的空气。
普利斯特利（J.Pristly）通过植物和动物 之间进行气体交换的实验，第一次成功
何作用？
何作用？
参考问题： ①为什么要把绿叶在暗处放置一昼夜？ ②叶片部分遮光，部分曝光，目的是什么？ ③这个实验得出什么结论？
结论：植物在光下产生了淀粉
1880年，美国科学家恩格尔曼的水绵实验
现象：
极
好氧细菌只集中在被光线
细
照射的叶绿体附近。
光
分析 ：
光线照射部位进行光合作
束
用产生了氧气。
黑暗中
细菌检测，可以准确判断水绵细胞中释放O2
的部位；
• 4、对照实验：黑暗与曝光对比，证明结果完 全由光照引起。
1897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光 合作用。这样，柳苗的生长之迷也终于被揭开了。
五、1939年美国的科学家鲁宾 （S.Ruben）和卡门（M.Kamen）利 用同位素标记法进行了探究实验。
光合作用2--光合作用的原理和应用
碳的转移途径：
（CH2O）
下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
H2O 光 A B C D G F CO2
E+Pi H I
J
水 色素 Ｏ2 ①图中A是______,B 是_______, 它来自于______ 的分解。 基质 部位，用 [H] ，它被传递到叶绿体的______ ②图中C是_______ 用作还原剂，还原C3 于____________________ 。 色素吸收 ATP，在叶绿体中合成D所需的能量来自的光能 ③图中D是____ ______ C3化合物 糖类 ④图中G________,F 是_____________ C5化合物 是__________,J 光反应 ， H为I提供__________ [H]和ATP ⑤图中的H表示_______
光合作用释放的O2来自CO2还是H2O？ 如何来检测？
分泌蛋白的合成与运输 科学家用３Ｈ标记亮氨酸注射给豚鼠的胰腺细胞以 合成蛋白质。然后每隔一段时间进行检测和观察。
117分钟后
17分钟后
细胞外
高尔基体 内质网 核糖体
3分钟后
——同位素标记法
同位素标记法
放射性同位素可用于追踪物质的运 行和变化规律。用放射性同位素标记 的化合物，其化学性质不变。科学家 通过追踪放射性同位素标记的化合物 ，可以弄清化学反应的详细过程。这 种科学研究方法叫做同位素标记法
三、光合作用与呼吸作用
1．光合速率与呼吸速率
(1)呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定 实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。 (2)净光合速率和真正光合速率： ①净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收 量或有机物积累量表示。 ②真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2固
光合作用的过程ppt课件
（二）碳反应阶段（有光或无光都可以进行） 1.场所：叶绿体基质 2.过程： ⑴物质变化 CO2被固定， C3化合物被还原（ 需要光反应产生的ATP和[H]） ⑵能量变化
NADPH 和 ATP中的化学能转变成糖类等有 机物中的化学能。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
1.场所：叶绿体的类囊体薄膜上
2.过程：
⑴物质变化： ①水的光解， ②产生O2 ,形成ATP（光合磷酸化） 和 NADPH
⑵能量变化： 光能变成NADPH和ATP中活跃的化学能
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
A．生物膜为叶绿体内膜 B．可完成光合作用的全过程 C．发生的能量转换是：光能→电能→化学能 D．产生的ATP 可用于植物体的各项生理活动
（三）光合作用的意义 1.为地球上的生命提供有机物和化学能； 2.维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。
6CO2+12H2O
光能
叶绿体
C6H12O6+6H2O+6O2
光合作用总反应式
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
光能转换成电能示意图
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
2.光能的吸收与传递 ⑴“天线色素”分子吸收和传递光能给“特殊状态 的叶绿素a分子”；
⑵“光系统中的特殊状态的叶绿素a分子”被激发失 去电子e—； ⑶脱离叶绿素a的电子沿着光合电子传递链传递，电 子最终传递给辅酶Ⅱ即NADP+，产生NADPH（[H]）； ⑷叶绿素a失去电子后带上正电荷，变成强氧化剂， 促进水的最终分解，使水成为电子的最根本供体。
NADPH 和 ATP中的化学能转变成糖类等有 机物中的化学能。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
1.场所：叶绿体的类囊体薄膜上
2.过程：
⑴物质变化： ①水的光解， ②产生O2 ,形成ATP（光合磷酸化） 和 NADPH
⑵能量变化： 光能变成NADPH和ATP中活跃的化学能
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
A．生物膜为叶绿体内膜 B．可完成光合作用的全过程 C．发生的能量转换是：光能→电能→化学能 D．产生的ATP 可用于植物体的各项生理活动
（三）光合作用的意义 1.为地球上的生命提供有机物和化学能； 2.维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。
6CO2+12H2O
光能
叶绿体
C6H12O6+6H2O+6O2
光合作用总反应式
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
光能转换成电能示意图
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
2.光能的吸收与传递 ⑴“天线色素”分子吸收和传递光能给“特殊状态 的叶绿素a分子”；
⑵“光系统中的特殊状态的叶绿素a分子”被激发失 去电子e—； ⑶脱离叶绿素a的电子沿着光合电子传递链传递，电 子最终传递给辅酶Ⅱ即NADP+，产生NADPH（[H]）； ⑷叶绿素a失去电子后带上正电荷，变成强氧化剂， 促进水的最终分解，使水成为电子的最根本供体。
光合作用
30亿—20亿年前，蓝藻制造O2，使进行有氧 呼吸的生物得以发生和发展。 O2可形成O3层，可滤去紫外线，减轻其对生物的破坏，使水生 生物开始逐渐在陆地生活，进而形成广泛分布的各种动植物。
四、光合作用影响因素
通过研究发现影响光合作用的主 要因素有： 1、光照强度 2、二氧化碳浓度 3、温度 4、矿质元素的供应 5、水分的供应
2．光合作用过程中，哪些过程需要酶的参与？
【提示】 光合作用中色素的吸收、传递、转化过程中不需要
酶的催化，而ATP的形成、(C2O)的固定、C3的还原离不开酶
的催化。
个性知识归纳
光能在叶绿体中的转换(中国地图版)
※光反应阶段与暗反应阶段的比较
项目 场所 区 条件 光反应阶段
类囊体的薄膜上 光、色素、酶
还是二氧化碳？还是两者兼而有之？同学们考
虑一下，应标记哪一种元素？如何设计这个实
验呢？
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： 1、第一组向绿色植物提供C18O2和 H2O 。
18O +H O 光照 C 2 2
O2
鲁 宾 、 卡 门 实 验
径。
卡尔文循环：CO2 → C3 → (CH2O)
三、光合作用的过程
光反应 暗反应
划分依据:反应过程 是否需要光能
吸 收
转 换
H2 O
2e 2H
吸
收
吸 收
转 换 光 反 应
叶绿素a（多数）、b, 叶黄素, 胡萝卜素
传递
特殊的叶绿素a
2e 2H
1/2O2
ADP+Pi ATP NADP+ NADPH
2．多因子分析
四、光合作用影响因素
通过研究发现影响光合作用的主 要因素有： 1、光照强度 2、二氧化碳浓度 3、温度 4、矿质元素的供应 5、水分的供应
2．光合作用过程中，哪些过程需要酶的参与？
【提示】 光合作用中色素的吸收、传递、转化过程中不需要
酶的催化，而ATP的形成、(C2O)的固定、C3的还原离不开酶
的催化。
个性知识归纳
光能在叶绿体中的转换(中国地图版)
※光反应阶段与暗反应阶段的比较
项目 场所 区 条件 光反应阶段
类囊体的薄膜上 光、色素、酶
还是二氧化碳？还是两者兼而有之？同学们考
虑一下，应标记哪一种元素？如何设计这个实
验呢？
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： 1、第一组向绿色植物提供C18O2和 H2O 。
18O +H O 光照 C 2 2
O2
鲁 宾 、 卡 门 实 验
径。
卡尔文循环：CO2 → C3 → (CH2O)
三、光合作用的过程
光反应 暗反应
划分依据:反应过程 是否需要光能
吸 收
转 换
H2 O
2e 2H
吸
收
吸 收
转 换 光 反 应
叶绿素a（多数）、b, 叶黄素, 胡萝卜素
传递
特殊的叶绿素a
2e 2H
1/2O2
ADP+Pi ATP NADP+ NADPH
2．多因子分析
《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
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名称 叶黄素 黄色 较多 较大 较小 最小 叶绿素a 蓝绿色 最多 叶绿素b 黄绿色 较少
如图是不同材料的色素提取物进行层析后的结果，其中不正确的 是 ( B )
.
如图表示叶绿体色素吸收光能的情况。根据此图并结合所学知识 ，以下说法中正确的是( C ) ①类胡萝卜素和叶绿素分布在类囊体薄膜上 ②在晚间用大约550nm波长的绿光照射行道树 ，目的是通过植物光合作用以增加夜间空气 中的氧气浓度 ③据图可知，用白光中450nm左右波长的光比 白光更有利于提高光合作用强度。 ④在层析液中，类胡萝卜素的溶解度大于叶绿素 ⑤土壤中缺乏镁时，420nm~470nm左右波长的光的利用量显著减少 ⑥由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量减少 A．①③④⑤ B．②③④⑤ C．①④⑤⑥ D．①②④⑤
H2180
同种植物
H20
考点一：光合作用的探究历程 (一)探究实验的分析 5.卡尔文的实验 结论：
用14C标记14CO2，探明了CO2中的碳在光 合作用中转化成有机物中碳的途径， 该途径称为卡尔文循环。
分析：
①研究方法：放射性同位素标记法。
② CO2中的C进入C3，最后进入（CH2O）。
考点一：光合作用的探究历程
A组 ①氧是由叶绿体释放出来的。 结论： ②叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
好氧细菌 无 空 气 的 曝 光 环 境
水绵 B组
考点一：光合作用的探究历程 (一)探究实验的分析 18O C 18 C0 2 02 2 4.鲁宾和卡门的实验
结论： 产物O2来自原料H2O。
02
第 二 组
第 一 组
分析： ①设置了对照实验，自变量是标记物质不同(H218O和C18O2)，因 变量是O2的放射性情况不同。 ②鲁宾和卡门的同位素标记法可以追踪 CO2和H2O中的C、H、O等 元素在光合作用中的转移途径。
暗处理
遮光
结论： 植物光合作用的产物还有淀粉。 分析： ①设置了自身对照，自变量为有无光照（曝光和遮光），因变量 是碘液是否变蓝（是否产生淀粉）。用碘处理前应用热酒精对叶 片进行脱绿处理。 ②实验的关键是饥饿处理，以消耗糖类物质，增强说服力。
考点一：光合作用的探究历程 (一)探究实验的分析 3.恩格尔曼的实验 无 空 光束 气 的 光束 黑 暗 环 光束 境
考点三：光合作用的过程
(一)概念 光合作用是指绿色植物通过 叶绿体 ，利用 光 能， 有机物 把 二氧化碳和水 转化成储存着能量的 ，并且 释放 氧气 的过程。 ⑤ 基粒 ②内膜 外膜① (二)场所
请画出光合作用全过程的图解。 请写出光合作用的总反应式。
基质③
④类囊体
叶绿体的结构
(三) 过程 H 2O 光能
一轮复习
第10讲
光合作用的探究历程与基本过程
考点一：光合作用的探究历程 (一)探究实验的分析 1.普利斯特利的实验
结论： 植物能更新空气。 不足： 没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新 归因于植物的生长。
1779年，荷兰科学家英格豪斯
A组：
一段时间
黑暗
植物只有在阳光 照射下才能更新空 气。并且进一步证 明绿叶才能更新空 气并且依赖于光。
B组：
一段时间
限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。
1785年,由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下 放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
1845年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。
考点一：光合作用的探究历程 (一)探究实验的分析 碘蒸气 2.萨克斯的实验 曝光 遮光 曝光
考点二：捕获光能的色素 (二)实验：绿叶中色素的提取和分离 1.提取色素 (1)原理： 色素不溶于水，但能溶解在丙酮或酒精 等有机溶剂中，所以可用无水乙醇提取 色素。 (2)材料: 5g鲜叶 (3)试剂与药品 无水乙醇 ——作用：溶解（提取）色素 SiO2 ——— 作用：使研磨充分 CaCO3 ———作用：防止研磨中色素被破坏
如图甲为恩格尔曼用水绵进行光合作用的示意图，有关说 法正确的是 ( C )
A．图甲中①处光照强度大于b，此处聚集的细菌的同化作 用类型为需氧型 B．②处(除①以外的地方)氧含量为零、光照强度约为c C．结构③中含有叶绿素和类胡萝卜素 D．该实验证明了光合作用的场所、产物、原料和条件
考点二：捕获光能的色素 (一)光合作用相关的色素 分布 分类 含量 种类 颜色 主要吸光类型 胡萝卜素 橙黄色 类 类胡萝 蓝紫光 约 1/4 囊 卜素 叶黄素 黄色 体 红光和 蓝绿色 叶绿素 a 薄 叶绿素 约3/4 蓝紫光 膜 叶绿素b 黄绿色
考点二：捕获光能的色素 (二)实验：绿叶中色素的提取和分离 2.分离色素 (1)原理： 不同色素在层析液中溶解度不同，因此随 层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离。 (2)方法： 纸层析法
(3)试剂： 层析液
培养皿
层析液
组成：石油醚:丙酮:苯=20:2:1
作用：分离色素
3.过程
考点二：捕获光能的色素 (二)实验：绿叶中色素的提取和分离 4.结果 颜色 含量 溶解度 胡萝卜素 橙黄色 最少 最大
光解
酶
O2
色素
供氢 [H] 酶 还 多种酶 ATP 原 催化 酶 ADP+Pi
2C3
CO2
C5 (CH2O)
光反应
场所：类囊体的薄膜
暗反应 叶绿体的基质
总反应式： CO2＋H2O
光能 （CH O)＋O 2 2 叶绿体
光反应与暗反应的区别与联系
过程
比较 进行部位 进行条件
光
反
应
暗
反
应
叶绿体类囊体薄膜 叶绿体的基质 光;色素;酶 多种酶;有光无光均可 ①水→ O2 +[H] ①CO2的固定和C3的还原 物质转化 ②ATP的合成 ②ATP水解 光能转化为ATP中活 ATP中活跃的化学能转化为 能量转化 糖类中稳定的化学能 跃的化学能 ①光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP； 联 系 ②暗反应为光反应提供ADP和Pi
(二)探究过程
时间(年) 科学家 结果 普利斯特利 植物能更新空气 1771 1779 英格豪斯 绿叶只有在光下才更新空气 CO2是原料， O2是产物 谢尼伯 1785 光能转换成化学能 梅耶 1845 产物还有淀粉 萨克斯 1864 恩格尔曼 场所是叶绿体 1880 1930 鲁宾和卡门 产物O2来自原料H2O 1961 CO2中碳的转化途径 卡尔文
A.a上升、b下降 C.a、b都下降
B.a、b都上升 D.a下降、b上升
下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示 因素外,其他因素均控制在最适范围。下列分析正确的是( D )
A.乙图中与c点相比,d点相同时间内叶肉细胞中C5的生成较少 B.图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度、光照强度 C.丙图中,随着温度的继续升高,曲线走势将稳定不变 D.甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量
思考：说出下列方框内的数字代表什么。 光能
[H]
ATP
固定 还原
糖类（CH2O）
叶绿体基质 若阻断光源，[H]、ATP、C3、C5、（CH2O）的含量变化? 若阻断CO2 ，[H]、ATP、C3、C5、（CH2O）的含量变化?
类囊体薄膜
如图为光合作用过程示意图,在适宜条件下栽培小麦,如果突然 将c降低至极低水平(其他条件不变),则a、b在叶绿体中含量的 变化将会是( B )
如图是不同材料的色素提取物进行层析后的结果，其中不正确的 是 ( B )
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如图表示叶绿体色素吸收光能的情况。根据此图并结合所学知识 ，以下说法中正确的是( C ) ①类胡萝卜素和叶绿素分布在类囊体薄膜上 ②在晚间用大约550nm波长的绿光照射行道树 ，目的是通过植物光合作用以增加夜间空气 中的氧气浓度 ③据图可知，用白光中450nm左右波长的光比 白光更有利于提高光合作用强度。 ④在层析液中，类胡萝卜素的溶解度大于叶绿素 ⑤土壤中缺乏镁时，420nm~470nm左右波长的光的利用量显著减少 ⑥由550nm波长的光转为670nm波长的光后，叶绿体中C3的量减少 A．①③④⑤ B．②③④⑤ C．①④⑤⑥ D．①②④⑤
H2180
同种植物
H20
考点一：光合作用的探究历程 (一)探究实验的分析 5.卡尔文的实验 结论：
用14C标记14CO2，探明了CO2中的碳在光 合作用中转化成有机物中碳的途径， 该途径称为卡尔文循环。
分析：
①研究方法：放射性同位素标记法。
② CO2中的C进入C3，最后进入（CH2O）。
考点一：光合作用的探究历程
A组 ①氧是由叶绿体释放出来的。 结论： ②叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
好氧细菌 无 空 气 的 曝 光 环 境
水绵 B组
考点一：光合作用的探究历程 (一)探究实验的分析 18O C 18 C0 2 02 2 4.鲁宾和卡门的实验
结论： 产物O2来自原料H2O。
02
第 二 组
第 一 组
分析： ①设置了对照实验，自变量是标记物质不同(H218O和C18O2)，因 变量是O2的放射性情况不同。 ②鲁宾和卡门的同位素标记法可以追踪 CO2和H2O中的C、H、O等 元素在光合作用中的转移途径。
暗处理
遮光
结论： 植物光合作用的产物还有淀粉。 分析： ①设置了自身对照，自变量为有无光照（曝光和遮光），因变量 是碘液是否变蓝（是否产生淀粉）。用碘处理前应用热酒精对叶 片进行脱绿处理。 ②实验的关键是饥饿处理，以消耗糖类物质，增强说服力。
考点一：光合作用的探究历程 (一)探究实验的分析 3.恩格尔曼的实验 无 空 光束 气 的 光束 黑 暗 环 光束 境
考点三：光合作用的过程
(一)概念 光合作用是指绿色植物通过 叶绿体 ，利用 光 能， 有机物 把 二氧化碳和水 转化成储存着能量的 ，并且 释放 氧气 的过程。 ⑤ 基粒 ②内膜 外膜① (二)场所
请画出光合作用全过程的图解。 请写出光合作用的总反应式。
基质③
④类囊体
叶绿体的结构
(三) 过程 H 2O 光能
一轮复习
第10讲
光合作用的探究历程与基本过程
考点一：光合作用的探究历程 (一)探究实验的分析 1.普利斯特利的实验
结论： 植物能更新空气。 不足： 没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新 归因于植物的生长。
1779年，荷兰科学家英格豪斯
A组：
一段时间
黑暗
植物只有在阳光 照射下才能更新空 气。并且进一步证 明绿叶才能更新空 气并且依赖于光。
B组：
一段时间
限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。
1785年,由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下 放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
1845年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。
考点一：光合作用的探究历程 (一)探究实验的分析 碘蒸气 2.萨克斯的实验 曝光 遮光 曝光
考点二：捕获光能的色素 (二)实验：绿叶中色素的提取和分离 1.提取色素 (1)原理： 色素不溶于水，但能溶解在丙酮或酒精 等有机溶剂中，所以可用无水乙醇提取 色素。 (2)材料: 5g鲜叶 (3)试剂与药品 无水乙醇 ——作用：溶解（提取）色素 SiO2 ——— 作用：使研磨充分 CaCO3 ———作用：防止研磨中色素被破坏
如图甲为恩格尔曼用水绵进行光合作用的示意图，有关说 法正确的是 ( C )
A．图甲中①处光照强度大于b，此处聚集的细菌的同化作 用类型为需氧型 B．②处(除①以外的地方)氧含量为零、光照强度约为c C．结构③中含有叶绿素和类胡萝卜素 D．该实验证明了光合作用的场所、产物、原料和条件
考点二：捕获光能的色素 (一)光合作用相关的色素 分布 分类 含量 种类 颜色 主要吸光类型 胡萝卜素 橙黄色 类 类胡萝 蓝紫光 约 1/4 囊 卜素 叶黄素 黄色 体 红光和 蓝绿色 叶绿素 a 薄 叶绿素 约3/4 蓝紫光 膜 叶绿素b 黄绿色
考点二：捕获光能的色素 (二)实验：绿叶中色素的提取和分离 2.分离色素 (1)原理： 不同色素在层析液中溶解度不同，因此随 层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离。 (2)方法： 纸层析法
(3)试剂： 层析液
培养皿
层析液
组成：石油醚:丙酮:苯=20:2:1
作用：分离色素
3.过程
考点二：捕获光能的色素 (二)实验：绿叶中色素的提取和分离 4.结果 颜色 含量 溶解度 胡萝卜素 橙黄色 最少 最大
光解
酶
O2
色素
供氢 [H] 酶 还 多种酶 ATP 原 催化 酶 ADP+Pi
2C3
CO2
C5 (CH2O)
光反应
场所：类囊体的薄膜
暗反应 叶绿体的基质
总反应式： CO2＋H2O
光能 （CH O)＋O 2 2 叶绿体
光反应与暗反应的区别与联系
过程
比较 进行部位 进行条件
光
反
应
暗
反
应
叶绿体类囊体薄膜 叶绿体的基质 光;色素;酶 多种酶;有光无光均可 ①水→ O2 +[H] ①CO2的固定和C3的还原 物质转化 ②ATP的合成 ②ATP水解 光能转化为ATP中活 ATP中活跃的化学能转化为 能量转化 糖类中稳定的化学能 跃的化学能 ①光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP； 联 系 ②暗反应为光反应提供ADP和Pi
(二)探究过程
时间(年) 科学家 结果 普利斯特利 植物能更新空气 1771 1779 英格豪斯 绿叶只有在光下才更新空气 CO2是原料， O2是产物 谢尼伯 1785 光能转换成化学能 梅耶 1845 产物还有淀粉 萨克斯 1864 恩格尔曼 场所是叶绿体 1880 1930 鲁宾和卡门 产物O2来自原料H2O 1961 CO2中碳的转化途径 卡尔文
A.a上升、b下降 C.a、b都下降
B.a、b都上升 D.a下降、b上升
下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况,除各图中所示 因素外,其他因素均控制在最适范围。下列分析正确的是( D )
A.乙图中与c点相比,d点相同时间内叶肉细胞中C5的生成较少 B.图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度、光照强度 C.丙图中,随着温度的继续升高,曲线走势将稳定不变 D.甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量
思考：说出下列方框内的数字代表什么。 光能
[H]
ATP
固定 还原
糖类（CH2O）
叶绿体基质 若阻断光源，[H]、ATP、C3、C5、（CH2O）的含量变化? 若阻断CO2 ，[H]、ATP、C3、C5、（CH2O）的含量变化?
类囊体薄膜
如图为光合作用过程示意图,在适宜条件下栽培小麦,如果突然 将c降低至极低水平(其他条件不变),则a、b在叶绿体中含量的 变化将会是( B )