高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节第3课时光合作用原理的应用课件人教版必修1
③因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的小 圆形叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量 光合作用的强度。
3．实验结果分析 (1)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二 氧化碳较易溶于水，所以叶片沉在水底。细胞生理状态如下：
(2)在弱光下，此时的光合速率小于或等于呼吸速率，叶片中仍然没 有足够的氧气，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如图：
典例剖析
典例 1 某实验小组为探究光照强度对植物光合速率的影响，组装 如下图所示实验装置，下列说法正确的是( )
A．碳酸氢钠溶液浓度、温度都为无关变量 B．光照强度由0不断增大的过程中，毛细管中水滴不断右移直至不 动 C．当毛细管中水滴不动时，叶肉细胞中叶绿体所需CO2全部来自同 一细胞的线粒体 D．碳酸氢钠水解产生的CO2需穿过3层磷脂分子才能进入叶肉细胞 参与光合作用 答案：A
变式训练
1．某同学为探究光照强度对光合作用强度的影响，设计实验如下： ①摘取外形正常、生长旺盛的绿叶若干，在绿叶上避开大型叶脉用 打孔器打出直径为1 cm的小圆形叶片40片。 ②用适当方法使小圆形叶片内部的气体全部逸出，放入黑暗处盛有 蒸馏水的烧杯中待用，此时叶片全部沉在水底。 (1)实验中小圆形叶片下沉的原因是__叶__片__细__胞__间__隙__充__满__了__水____。 (2)欲研究光照强度对光合作用强度的影响，但实验室只有一种40 W 灯泡，可以通过__调__节__光__源__与__实__验__装__置__间__的__距__离____达到目的。
第4节 光合作用与能量转化
第3课时 光合作用原理的应用
课标要求
核心素养
1.理解影响光合作 1.科学探究——根据实验目的，设计实验探究光
用的环境因素。 合作用的影响因素，会分析相关的实验装置。
2.简述化能合成作 2.社会责任——能够根据光合作用原理指导生产
用。
实践。
知合作用原理的应用 1．光合作用强度的概念：植物在单位时间内通过光合作用制造 __糖__类__的__数__量____。 2．光合作用强度的影响因素和衡量指标： (1)影响因素： (2)衡量指标： ①__原__料____消耗的数量。 ②__产__物____生成的数量。
CO2。( × ) 3．绿色植物和硝化细菌都为自养生物，都可通过光合作用制造有机
物。( × ) 4．化能合成作用与光合作用所利用的无机物原料都是CO2和H2O。
(√ ) 5．原核生物都是异养生物。( × ) 6．自养生物合成有机物时只能利用光能。( × )
思考： 1．在实验中，叶片下降的原因是什么？叶片上浮的原因是什么？影 响叶片上浮的外界因素主要是什么？ 提示：抽出气体后，细胞间隙充满水，叶片下降。光合作用产生的 O2导致叶片上浮。影响叶片上浮的主要外界因素是光照强度，即光照强 度影响光合作用强度，进而影响叶片上浮。 2．本实验每组小圆形叶片由10片改为3片可以吗？ 提示：不可以。叶片太少，不能排除偶然性。
2．实例： 能量来源：将__氨__氧__化__成__硝__酸__时____释放的能量
硝化细菌反应物：__水__和__二__氧__化__碳____ 产物：__糖__类____
3．自养生物和异养生物：
类型
概念
代表生物
自养生物
能 将 ___无__机__物___ 合 成 为 ___有__机__物___ 的 生物
率>光合速率
CO2
曲线点、段
项目
对应的生理
进行的生理过程 气体转移情况
状态模型
呼吸作用、光合作用
不与外界进行
B点
同时进行且呼吸速
气体交换
率＝光合速率
B 点以后
呼吸作用、光合作用
同时进行且呼吸速 吸收 CO2、释
率<光合速率
放 O2
(3)应用： ①欲使植物正常生长，则应使光照强度大于B点对应的光照强度。 ②适当提高光照强度：如阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消 雾等。 ③合理密植和间作套种：阴生植物的光补偿点和光饱和点低，因此 间作套种农作物可以充分利用光照。
4．化能合成作用是指生物利用某些无机物氧化时释放的化学能合成 有机物的作用。
5．硝化细菌是进行化能合成作用的典型生物。
课内探究·名师点睛
一 探究环境因素对光合作用强度的影响
1．光合作用强度 (1)概念：简单地说，光合作用强度(又称光合速率)是指植物在单位 时间内通过光合作用制造糖类的数量，是描述光合作用强弱的指标。
②沉水：用注射器抽出叶片内气体，放入黑暗处盛有清水的烧杯 中，小圆形叶片全部沉到水底。黑暗条件的设计是为了防止光合作用的 进行。
(3)实验装置分析
①自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与试管之间的 距离来调节光照强度的大小。
②中间盛水的玻璃柱的作用：吸收灯光的热量，避免光照对试管内 水温产生影响。
3．北方夏季中午时，光照强度很强，植物的光合作用将如何变化， 原因是什么？
提示：光合作用将减弱。光照强度过强，温度升高，导致气孔关 闭，细胞CO2供应不足，光合作用减弱。
4．大棚种植使用有机肥或放干冰有利于增产，请从影响光合作用的 因素分析原因。
提示：有机肥在被微生物分解的时候会释放CO2，放干冰也会释放 CO2，增加了大棚中的CO2浓度，促进光合作用。
①大气中的CO2浓度处于OA′段时，植物无法进行光合作用。
②在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增
加CO2浓度，提高光合作用速率。
3．温度 (1)原理：通过影响酶活性进而影响光合作用。 (2)曲线： ①AB段：随着温度升高，光合作用强度增强。 ②B点：光合作用最适温度。 ③BC段：随着温度升高，光合作用强度减弱。 ④温度过高时，酶失活，光合作用完全停止。 (3)应用： ①适时播种。 ②温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。
5．光饱和点后，限制光合速率的内部因素主要有哪些？ 提示：色素含量、酶的数量、C5的含量等。 6．下面是有关农业种植的谚语“黑夜下雨白天晴，打的粮食没处 盛”。请从光合作用的角度分析这句谚语的含义。 提示：夜晚降雨不仅提供水分，还降低温度，减弱细胞呼吸消耗， 白天晴天，提供良好光照，光合作用强，经过一昼夜，有机物的积累量 高。
(3)在此实验基础上给予____适__宜__温__度__和__C_O__2浓__度_____的条件，观察实 验现象。
(4)本实验的检测指标为__相__同__时__间__内__，__小__圆__形__叶__片__浮__起__的__数__量__或__全___ _部__小__圆__形__叶__片__上__浮__所__需__时__间____。
(5)若小圆形叶片取自大叶脉处，则所测得的光合作用强度会较当前 值偏___低___。
解析：(1)细胞内存在的气体排出，细胞间隙中充满水，因此细胞会 沉入水底。
(2)改变光源的距离，可调节光照强度的大小。 (3)探究光照强度对光合作用的影响，光照强度为自变量，其他条件 为无关变量，应保持一致且适宜。 (4)相同时间内，叶片浮起来的数量或全部叶片浮起时间可以用来判 断光合速率的大小，从而观察光照强度的影响。 (5)叶脉处叶绿体少，光合作用弱。
5．多因子变量对光合速率的影响
(1)曲线分析： P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不 断加强，光合速率不断提高。 Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素 主要为各曲线所表示的因子。 (2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增 加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步 提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高 光合速率。
(3)在中、强光下，光合速率大于呼吸速率，叶片中会有足够的氧气 产生，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞 生理状态如图：
知识贴士 本实验中易产生的两个认识误区 (1)本实验中所测的数值并不代表光合作用的真实值，而是光合作用 的净产值，即光合作用强度减去呼吸作用强度。 (2)叶片浮起之前并不是不进行光合作用，而是光合速率小于呼吸速 率或者是释放的氧气量较少。
单位时间内光合作用产生有机物的量
(2)表示方法单位时间内光合作用固定CO2的量 单位时间内光合作用产生O2的量
2．探究环境因素对光合作用强度的影响 (1)实验原理 叶片含有空气，上浮―抽―气→叶片下沉光―产合―生作O→用2 充满细胞间隙，叶片上浮 (2)实验中沉水叶片的制备 ①小圆形叶片的制备：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出小圆形叶 片。
入10片小圆形叶片 ↓ 光照：分别对这3个实验装置进行__强__、__中__、__弱____三种光照 ↓ 观察并记录：同一时间段内各实验装置中_小__圆__形__叶__片__浮__起__的__数__量___
二、化能合成作用
1．概念：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____的合成作用。
3．探究光照强弱对光合作用强度的影响： 取材目器的材：：制__备_打_小_孔__圆器__形_叶片30片
↓ 排气目器的材：：使__注____小_射___圆_器___形____叶__片__内__的__气__体____逸出
↓ 沉水原条因件：：细放胞在间__黑_隙_暗_充_满__处了___水___
↓ 分组：取3只小烧杯，分别倒入20 mL富含__二__氧__化__碳____的清水、放
知识贴士 关于环境因素影响光合速率的两点提醒 (1)温度改变对光合作用的影响：当温度改变时，不管是光反应还是 暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类 和数量都比参与光反应的多。 (2)CO2浓度对光合作用的影响：CO2浓度很低时，光合作用不能进 行，但CO2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用。
光能自养生物：__绿__色__植__物____ 化能自养生物：__硝__化__细__菌____
3．实验结果分析 (1)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二 氧化碳较易溶于水，所以叶片沉在水底。细胞生理状态如下：
(2)在弱光下，此时的光合速率小于或等于呼吸速率，叶片中仍然没 有足够的氧气，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如图：
典例剖析
典例 1 某实验小组为探究光照强度对植物光合速率的影响，组装 如下图所示实验装置，下列说法正确的是( )
A．碳酸氢钠溶液浓度、温度都为无关变量 B．光照强度由0不断增大的过程中，毛细管中水滴不断右移直至不 动 C．当毛细管中水滴不动时，叶肉细胞中叶绿体所需CO2全部来自同 一细胞的线粒体 D．碳酸氢钠水解产生的CO2需穿过3层磷脂分子才能进入叶肉细胞 参与光合作用 答案：A
变式训练
1．某同学为探究光照强度对光合作用强度的影响，设计实验如下： ①摘取外形正常、生长旺盛的绿叶若干，在绿叶上避开大型叶脉用 打孔器打出直径为1 cm的小圆形叶片40片。 ②用适当方法使小圆形叶片内部的气体全部逸出，放入黑暗处盛有 蒸馏水的烧杯中待用，此时叶片全部沉在水底。 (1)实验中小圆形叶片下沉的原因是__叶__片__细__胞__间__隙__充__满__了__水____。 (2)欲研究光照强度对光合作用强度的影响，但实验室只有一种40 W 灯泡，可以通过__调__节__光__源__与__实__验__装__置__间__的__距__离____达到目的。
第4节 光合作用与能量转化
第3课时 光合作用原理的应用
课标要求
核心素养
1.理解影响光合作 1.科学探究——根据实验目的，设计实验探究光
用的环境因素。 合作用的影响因素，会分析相关的实验装置。
2.简述化能合成作 2.社会责任——能够根据光合作用原理指导生产
用。
实践。
知合作用原理的应用 1．光合作用强度的概念：植物在单位时间内通过光合作用制造 __糖__类__的__数__量____。 2．光合作用强度的影响因素和衡量指标： (1)影响因素： (2)衡量指标： ①__原__料____消耗的数量。 ②__产__物____生成的数量。
CO2。( × ) 3．绿色植物和硝化细菌都为自养生物，都可通过光合作用制造有机
物。( × ) 4．化能合成作用与光合作用所利用的无机物原料都是CO2和H2O。
(√ ) 5．原核生物都是异养生物。( × ) 6．自养生物合成有机物时只能利用光能。( × )
思考： 1．在实验中，叶片下降的原因是什么？叶片上浮的原因是什么？影 响叶片上浮的外界因素主要是什么？ 提示：抽出气体后，细胞间隙充满水，叶片下降。光合作用产生的 O2导致叶片上浮。影响叶片上浮的主要外界因素是光照强度，即光照强 度影响光合作用强度，进而影响叶片上浮。 2．本实验每组小圆形叶片由10片改为3片可以吗？ 提示：不可以。叶片太少，不能排除偶然性。
2．实例： 能量来源：将__氨__氧__化__成__硝__酸__时____释放的能量
硝化细菌反应物：__水__和__二__氧__化__碳____ 产物：__糖__类____
3．自养生物和异养生物：
类型
概念
代表生物
自养生物
能 将 ___无__机__物___ 合 成 为 ___有__机__物___ 的 生物
率>光合速率
CO2
曲线点、段
项目
对应的生理
进行的生理过程 气体转移情况
状态模型
呼吸作用、光合作用
不与外界进行
B点
同时进行且呼吸速
气体交换
率＝光合速率
B 点以后
呼吸作用、光合作用
同时进行且呼吸速 吸收 CO2、释
率<光合速率
放 O2
(3)应用： ①欲使植物正常生长，则应使光照强度大于B点对应的光照强度。 ②适当提高光照强度：如阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消 雾等。 ③合理密植和间作套种：阴生植物的光补偿点和光饱和点低，因此 间作套种农作物可以充分利用光照。
4．化能合成作用是指生物利用某些无机物氧化时释放的化学能合成 有机物的作用。
5．硝化细菌是进行化能合成作用的典型生物。
课内探究·名师点睛
一 探究环境因素对光合作用强度的影响
1．光合作用强度 (1)概念：简单地说，光合作用强度(又称光合速率)是指植物在单位 时间内通过光合作用制造糖类的数量，是描述光合作用强弱的指标。
②沉水：用注射器抽出叶片内气体，放入黑暗处盛有清水的烧杯 中，小圆形叶片全部沉到水底。黑暗条件的设计是为了防止光合作用的 进行。
(3)实验装置分析
①自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与试管之间的 距离来调节光照强度的大小。
②中间盛水的玻璃柱的作用：吸收灯光的热量，避免光照对试管内 水温产生影响。
3．北方夏季中午时，光照强度很强，植物的光合作用将如何变化， 原因是什么？
提示：光合作用将减弱。光照强度过强，温度升高，导致气孔关 闭，细胞CO2供应不足，光合作用减弱。
4．大棚种植使用有机肥或放干冰有利于增产，请从影响光合作用的 因素分析原因。
提示：有机肥在被微生物分解的时候会释放CO2，放干冰也会释放 CO2，增加了大棚中的CO2浓度，促进光合作用。
①大气中的CO2浓度处于OA′段时，植物无法进行光合作用。
②在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增
加CO2浓度，提高光合作用速率。
3．温度 (1)原理：通过影响酶活性进而影响光合作用。 (2)曲线： ①AB段：随着温度升高，光合作用强度增强。 ②B点：光合作用最适温度。 ③BC段：随着温度升高，光合作用强度减弱。 ④温度过高时，酶失活，光合作用完全停止。 (3)应用： ①适时播种。 ②温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。
5．光饱和点后，限制光合速率的内部因素主要有哪些？ 提示：色素含量、酶的数量、C5的含量等。 6．下面是有关农业种植的谚语“黑夜下雨白天晴，打的粮食没处 盛”。请从光合作用的角度分析这句谚语的含义。 提示：夜晚降雨不仅提供水分，还降低温度，减弱细胞呼吸消耗， 白天晴天，提供良好光照，光合作用强，经过一昼夜，有机物的积累量 高。
(3)在此实验基础上给予____适__宜__温__度__和__C_O__2浓__度_____的条件，观察实 验现象。
(4)本实验的检测指标为__相__同__时__间__内__，__小__圆__形__叶__片__浮__起__的__数__量__或__全___ _部__小__圆__形__叶__片__上__浮__所__需__时__间____。
(5)若小圆形叶片取自大叶脉处，则所测得的光合作用强度会较当前 值偏___低___。
解析：(1)细胞内存在的气体排出，细胞间隙中充满水，因此细胞会 沉入水底。
(2)改变光源的距离，可调节光照强度的大小。 (3)探究光照强度对光合作用的影响，光照强度为自变量，其他条件 为无关变量，应保持一致且适宜。 (4)相同时间内，叶片浮起来的数量或全部叶片浮起时间可以用来判 断光合速率的大小，从而观察光照强度的影响。 (5)叶脉处叶绿体少，光合作用弱。
5．多因子变量对光合速率的影响
(1)曲线分析： P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不 断加强，光合速率不断提高。 Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素 主要为各曲线所表示的因子。 (2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增 加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步 提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高 光合速率。
(3)在中、强光下，光合速率大于呼吸速率，叶片中会有足够的氧气 产生，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞 生理状态如图：
知识贴士 本实验中易产生的两个认识误区 (1)本实验中所测的数值并不代表光合作用的真实值，而是光合作用 的净产值，即光合作用强度减去呼吸作用强度。 (2)叶片浮起之前并不是不进行光合作用，而是光合速率小于呼吸速 率或者是释放的氧气量较少。
单位时间内光合作用产生有机物的量
(2)表示方法单位时间内光合作用固定CO2的量 单位时间内光合作用产生O2的量
2．探究环境因素对光合作用强度的影响 (1)实验原理 叶片含有空气，上浮―抽―气→叶片下沉光―产合―生作O→用2 充满细胞间隙，叶片上浮 (2)实验中沉水叶片的制备 ①小圆形叶片的制备：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出小圆形叶 片。
入10片小圆形叶片 ↓ 光照：分别对这3个实验装置进行__强__、__中__、__弱____三种光照 ↓ 观察并记录：同一时间段内各实验装置中_小__圆__形__叶__片__浮__起__的__数__量___
二、化能合成作用
1．概念：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____的合成作用。
3．探究光照强弱对光合作用强度的影响： 取材目器的材：：制__备_打_小_孔__圆器__形_叶片30片
↓ 排气目器的材：：使__注____小_射___圆_器___形____叶__片__内__的__气__体____逸出
↓ 沉水原条因件：：细放胞在间__黑_隙_暗_充_满__处了___水___
↓ 分组：取3只小烧杯，分别倒入20 mL富含__二__氧__化__碳____的清水、放
知识贴士 关于环境因素影响光合速率的两点提醒 (1)温度改变对光合作用的影响：当温度改变时，不管是光反应还是 暗反应都会受影响，但主要是影响暗反应，因为参与暗反应的酶的种类 和数量都比参与光反应的多。 (2)CO2浓度对光合作用的影响：CO2浓度很低时，光合作用不能进 行，但CO2浓度过高时，会抑制植物的细胞呼吸，进而影响光合作用。
光能自养生物：__绿__色__植__物____ 化能自养生物：__硝__化__细__菌____
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人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)
甲
乙
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是 因为 温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了
C02原料的供应
2NH3+3硝O化2细菌 2HNO2+2H2O+ 能2H量NO2+硝O化2细菌 2HNO3+能量 6CO2+6H2能O量 2C6H12O6+ 6O2
异养生物
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生 命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌
总结：
原光 理合 和作 应用
用的
光合作用的探究历程 光合作用的过程 光合作用原理的应用 化能合成作用
1.为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如 下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株， 随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结 果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预 期结果的几种组合，其中正确的是 ①实验组 ②对照组 ③黑暗中培养 ④在光下培养 ⑤生长良好 ⑥生长不良 A.②③⑤ B.①③⑥ C.①④⑤ D.②④⑥
光合作用过程图解
H2O 水的
光解
光 能
叶绿体 中的色
素
O2
[H ]
供氢 酶
ATP
酶
ADP+Pi
2C3
CO2
多种酶参 加催化
C5
（CH2O）
光反应阶段 （类囊体薄膜 ）
暗反应阶段 （叶绿体基质）
光合作用总的反应式：
CO2+H2O 叶光绿能体（CH2O）+O2
光能
6CO2+12H2O
C6H12O6+6O2+6H2O
实验 500 多次
结论：只有在光 照下只有绿叶才 可以更新空气
人教版高中生物必修一第5章第4节 能量之源---光与光合作用4.2光合作用的原理和应用 课件(共31张PPT)
1、如果突然中断CO2气体的供应，短时 间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对 含量将如何变化？
C3化合物减少 C5化合物增加
2、如果其它条件不变，突然停止光照，则植物叶片中的C5化合物含量会有什么变化？
6、光合作用原理的应用
5、影响光合作用的因素
光照、CO2、温度、水、矿质元素等
6、提高农作物光合作用强度的措施
1、适当提高光照强度、延长光照时间 2、合理密植 3、适当提高CO2浓度 4、适当提高温度 5、适当增加植物体内的含水量 6、适当增加矿质元素的含量
五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
（1）光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度
植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增 加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度 不再随着光照强度的增加而增加
还原 酶
C5
酶
能量
ADP+Pi
糖类 (CH2O)
叶绿体基质
光反应
暗反应
（一）光合作用的过程
光
O2
合
作
H2O
类囊体
用
[H] ATP
的
过
ADP+Pi
程
2C3
CO2
C5
叶绿体基质
糖类 (CH2O)
光合作用过程
H2O 水在光下分解 1/2O2
酶
[H]
光能 叶绿体 中色素
ATP 供能
酶
ADP+Pi
2C3
CO2
6A、TP光合作用中，不在叶绿体基粒上进行的是
A、ATP的产生
B、氧气的产生
C、糖类的产生
C3化合物减少 C5化合物增加
2、如果其它条件不变，突然停止光照，则植物叶片中的C5化合物含量会有什么变化？
6、光合作用原理的应用
5、影响光合作用的因素
光照、CO2、温度、水、矿质元素等
6、提高农作物光合作用强度的措施
1、适当提高光照强度、延长光照时间 2、合理密植 3、适当提高CO2浓度 4、适当提高温度 5、适当增加植物体内的含水量 6、适当增加矿质元素的含量
五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
（1）光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度
植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增 加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度 不再随着光照强度的增加而增加
还原 酶
C5
酶
能量
ADP+Pi
糖类 (CH2O)
叶绿体基质
光反应
暗反应
（一）光合作用的过程
光
O2
合
作
H2O
类囊体
用
[H] ATP
的
过
ADP+Pi
程
2C3
CO2
C5
叶绿体基质
糖类 (CH2O)
光合作用过程
H2O 水在光下分解 1/2O2
酶
[H]
光能 叶绿体 中色素
ATP 供能
酶
ADP+Pi
2C3
CO2
6A、TP光合作用中，不在叶绿体基粒上进行的是
A、ATP的产生
B、氧气的产生
C、糖类的产生
人教版高中生物学必修1精品课件 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 第2课时 光合作用的原理和应用
应用
②温室大棚 使用无色透
明材料;
环境因素 光
对光合作用的影响原理
续表 应用
③合理密植, 目的是提高 光能的利用
率
环境因素 温度
对光合作用的影响原理
应用
①适时播种; ②进行温室栽 培时,白天应 适当提高温 度,晚上应适 当降低温度
环境因素
对光合作用的影响原理
应用
旁栏边角 想一想
致用 视角1 探究环境因素对光合强度的影响
（乙醇酸）
2. 水中圆形小叶片在中、强光下，叶片上浮，试分析其原因并在下图中绘制叶肉细胞 气体交换图。
提示 光合作用强度大于细胞呼吸强度，叶 片中氧气增多。
3. 下图所示为科学家研究环境因素对同一植物光合作用强度的影响。
知新
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。 （2） 影响因素：土壤中水分的多少、环境中_____浓度、温度的高低、光照的_强__弱___、 光的波长。
01 考点一 光合作用的原理 02 考点二 影响光合作用的因素 03 情境突破 光呼吸
01 考点一 光合作用的原理
导入
1. 什么是希尔反应？该反应的设计思路是什么？证明了什么问题？
3. 光合作用的光反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些？
4. 光合作用的暗反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些？
03 情境突破 光呼吸
命题情境
（乙醇酸）
高考例证
图1
（1） 图1中，类囊体薄膜直接参与的代谢途径有_①__⑥___（从①～⑦中选填），在红
光照射条件下，参与这些途径的主要色素是__________________。
过氧化
光合作用的原理和应用说课课件
高中生物新课标
第五章 第4节
能量之源——光与光合作用
光合作用的原理和应用
●高一学生 学情分析 ●对光合作用大体内容基本了解 ●对光合作用发现史有待于系统研究
●对光合作用详细的过程有待深入探究
（三） 教学目标
1.学生能够描述光合作用的认识过程、 2.理解并应用光合作用的原理 知识目标 3.学会分析影响光合作用强度 的环境因素
1．请同学根据反应式分析影响光合作用的环境因素。
２．这些环境因素分别和哪些内部因素起作用，来共同 影响整个光合作用。
回忆整个光合作用的 过程，分析影响光合 作用的内部因素
影响光合作用的环境因素
1.以下是1905年布莱克曼用黑藻进行的测定光合速率的实验记录
光 合 作 用 的 速 率 CO2浓度保持不变 光照强度的增长 光 合 作 用 的 速 率
光合作用的过程概括 CO2+H2O 光 叶绿体 (CH2O)+O2
6.1930年 ：美国科 学家鲁宾和卡门实 验：
1.A气体是什么气体?请预测A与B的放射性有几种可能及相应结论? 实际情况怎样?设置两组实验的目的是什么?
总结与评价 ＊结合经典实验,学生初步总结光合作用的概念 教学过程 情趣导入 启发探究 初步构建
**为什麽有的人能够成功，而有的人却不能？
3、荷兰的英格豪斯的实验。
英格豪斯 的实验
他的实验结论是什么?
光能转化为化学能，贮存 于什么物质中？
4.萨克斯实验(1864)
1.请同学描述实验步骤,最后与萨克斯的实验进行比较。 2.思考:为什麽黑暗处理,基于怎样的实验原则?如何遮光？ 实验变量分别是什麽?为什麽要酒精处理？ 3.根据用碘液检测的观测手段，能否推测出萨克斯实验假设是什麽？
最新人教版教学课件第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
1883年 生物学家恩吉尔曼
水绵
好氧细菌
拓展题第2题提示:
是的,不同颜色的藻类吸收不同波长的光。 藻类本身的颜色是反射出来的光,即红藻反射出 了红光,绿藻反射出绿光,褐藻反射出黄色的光。 水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝 绿部分的吸收,即到达深水层的光线是相对富含 短波长的光,所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻 分布于海水的浅层,吸收蓝紫光较多的红藻分布 于海水深的地方。
1．研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是
(C)
A．使各种色素溶解在丙酮中 B．使研磨充分
C．防止色素分子被破坏 D．加速研磨
2．对“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，下列描
述
D
正确的是
()
A．将5g新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入无水乙
醇、二氧化硅、CaCO3以后，迅速研磨 B．用毛细吸管吸取少量滤液；沿铅笔线处小心均匀地
人教版教学课件第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
在蔬菜大棚内为悬挂发红色或蓝色 的灯管，并且在白天也开灯.
用这种方法有什么好处？不同颜色的 灯光对植物的光合作用有影响吗？
为什么不使用发绿色光的灯管作为补 充光源？
方法与步骤 １．提取色素
分别在A、B、C、Ｄ四个研钵中加５克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂， 经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无 色。
划出一条滤液细线，并连续迅速地重复划2～3次
C．把划好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，
以求加快色素在滤纸条上的扩散
D．色素分子是有机物，不溶于水，所以研磨过程中加
4．下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验的
装置
人教版高中生物学必修1精品课件 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 第2课时 光合作用的原理和应用
土壤中水分的多少
主要影
光合作用强度
响因素
空气中 的浓度
温度的高低
光照的强弱
光的成分
衡量指标
原料消耗量
产物生成量
典型例题
取生长旺盛的绿叶,用直径为0.6 cm的打孔器打出小圆片若
干(注意避开大叶脉)。抽出小圆片内的气体,并在黑暗处用清
水处理,使小圆片细胞间隙充满水。然后平均分装到盛有等
量的富含不同浓度CO2溶液的小烧杯中,置于光照强度和温
范围内随着光照强度的增加而增强;后者不直接依赖光,但需
要光反应的产物NADPH和ATP,因此在无光条件下暗反应不
能长期进行。
(4)叶绿体并不是进行光合作用的必要场所。进行光合作用
的细胞不一定含叶绿体,如蓝细菌能进行光合作用,但没有叶
绿体。
3.光合作用中的几种能量关系
(1)光反应中光能转化成的化学能并非只储存于ATP中,
提示:光合色素吸收的光能有两个方面的用途。一是将水分
解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅
酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作
为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部
分能量供暗反应阶段利用。二是在有关酶的催化作用下,提
供能量促使ADP和Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储
NADP+、ADP和Pi。光能通过驱动光合作用而驱动生命世界
的运转。
二、光合作用原理的应用
1.光合作用强度:植物在单位时间内通过光合作用制造糖类
的数量。光合作用强度直接关系农作物的产量。
2.光合作用强度的表示方法
制造有机物的量
单位时间内光合作用 消耗 的量
新教材高中生物第五章细胞的能量供应和利用第四节光合作用与能量转化课件新人教版必修第一册
探究一 绿叶中色素的提取和分离
阅读教材第98~99页“探究·实践”,分析“绿叶中色素
的提取和分离”实验的原理、步骤及结果。 1.绿叶中色素的提取。 (1)原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂_无__水__乙_
醇 中。 (2)过程。 取材:称取5 g绿叶,剪去主叶脉,剪碎,放入研钵中
研磨:向研钵中放入少许_S__iO__2 _和_C_a_C__O_3_,再加入 5~10 mL _无__水__乙__醇___,迅速、充分地进行研磨
(3)滤纸条上色素带重叠:①滤液细线不直;②滤液细线 过粗。
(4)滤纸条上看不见色素带:①忘记画滤液细线;②滤液 细线触及层析液,色素溶解到层析液中。
【例2】下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的相关说 法正确的是( ) A.提取色素时需使用体积分数为75%的乙醇 B.滤纸条上含量最多的叶绿素a呈现黄绿色 C.叶绿素在层析液中的溶解度比类胡萝卜素大 D.研磨时若不加入碳酸钙,得到的色素带可能只有两条 解析:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,因此 可以用无水乙醇提取色素,A项错误;叶绿素a呈现蓝绿色,B 项错误;叶绿素在层析液中的溶解度比类胡萝卜素小,C项 错误;碳酸钙能防止研磨中叶绿素被破坏,因此研磨时若不 加入碳酸钙,得到的色素带可能只有两条,D项正确。 答案:D
实验中的注意事项及操作目的归纳
过程
注意事项
选新鲜绿色的叶片
研磨时加无水乙醇
提取 加少量SiO2和CaCO3 色素
迅速、充分研磨
盛放滤液的试管口加 棉塞
滤纸预先干燥处理
滤液细线要直、细、 分离 匀 色素 滤液细线干燥后再重
画一至两次
滤液细线不触及层析 液
操作目的 使滤液中色素含量 高 溶解色素 研磨充分和保护色 素 防止乙醇过度挥发, 充分溶解色素
2020高中生物(人教版)必修1课件：5-4 能量之源——光与光合作用
化学能则转化为储存在糖类中的化学能。
教 版
生
物
第五章 细胞的能量供应和利用
人 教 版 生 物
第五章 细胞的能量供应和利用
一、捕获光能的色素：
1．绿叶中色素的提取和分离
(1)可以利用________提取绿叶中的色素，在研磨时还
应加入少许________和________，其中前者有助于研磨充
人
分，后者可防止研磨中________。
物
第五章 细胞的能量供应和利用
三、光合作用的探究历程
1．1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的
产物有________。
2 ． 1939 年 ， 美 国 的 鲁 宾 和 卡 门 利 用 ________ 证 明 了 人
________________。
教 版
生
3．20世纪40年代，美国的卡尔文，利用________技 物
叶绿体色素的种类、颜色和在色素带的位置。
叶绿素a 蓝绿色 位于层析图谱的中下层，呈蓝绿 人
色
教 版
生
叶绿素b 黄绿色 位于层析图谱的最下层，呈黄绿色 物
胡萝卜素 橙黄色 位于层析图谱的最上层，呈橙黄
色
叶黄素 黄色 位于层析图谱的中上层，呈黄色
第五章 细胞的能量供应和利用
1下列有关“叶绿体色素的提取和分离”的实验叙述 正确的是
将干燥的定性滤纸剪成长与宽略小于试管长与宽的滤
纸条，将滤纸条的一端剪去两角，放入试管下端，并在距
这一端1cm处用铅笔画一条细的横线。 人
(3)画滤液细线
教 版
生
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画出一条 物
细线。待滤液干后，再画一两次。滤液细线不仅要细、直，
《光合作用的原理和应用》人教版必修高一生物PPT课件
ATP
三碳化合物 2C3
叶绿体基质
C3
CO2 五碳化合物 C5
CO2的 固定
多种酶
的 还 原
糖类
卡尔文循环
暗反应阶段
条件 [H] 、ATP、酶
物质变化
CO2的固定：
C3的还原：
场所： CO2＋C5
叶绿体的基质中 酶 2C3
酶 2C3
[H] 、 ATP
ADP+Pi
( CH2O) 糖类
能量变化
ATP中活跃的化学能转变为糖类等
影响光合作用的因素——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 应用：合理施肥
水分对光合作用的影响
① 影响：水尽是光合作用的原料，水对光合作用的影响在多数情况下是间接影响。 缺水（蒸腾作用过强）导致气孔关闭，限制二氧化碳进入叶片； 缺水引起叶片内淀粉水解加强，可溶性糖过多，光合产物输出缓慢等。
课堂小结
项目
场所
条件 区
物质变
化
别
能量变 化
代谢类 型
联系
光合作用
细胞呼吸（有氧）
② 应用：预防干旱，合理灌溉。
化成合成作用
自养生物
光能自养生物
以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转 换来的能量。例如绿色植物。
异养生物
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。
化能合成作用
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。
人教版高中生物学必修1精品课件 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 第3课时 光合作用原理的应用
【解题方法】 分析多个因素影响的曲线 (1)P点之前限制光合速率的因素都是横坐标所表示的因素。 (2)P点之后,横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的主要因素,影响因 素主要为另外一个因素。
对点应用•突破
突破点1 影响光合作用的环境因素 3.将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中,在适宜温度条件 下进行实验,并将所测数据绘制成如图所示曲线。下列叙述正确的是( B )
(4)完成下表,明析线段及关键点: 曲段线点、进行的生理过程
气体转移情况
线粒体和叶绿体 的气体代谢模型
A点
AB段
B点 B点 以后
只进行细胞呼吸
吸收O2、释放 CO2
细胞呼吸、光合作用同时进 行,且细胞呼吸强度__>___(填 “>”“<”或“=”)光合作用强度
吸收O2、 ___释__放__C_O_2____
基础知识•落实
1.光合作用的强度
概念:植物在_单__位__时__间___内通过光合作用_制__造__糖__类__的__数__量___。
2.探究光照强度对光合作用强度的影响的实验 氧气
下沉
上浮
多
强、中、弱 数量
多 不断增强
结论语句辨一辨 (1)光照强度影响光合作用但光质不影响。( × ) (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了CO2。
细胞呼吸、光合作用同时进
行,且细胞呼吸强度__=___ (填 “>”“<”或“=”)光合作用强度
不与外界进行 气体交换
细胞呼吸、光合作用同时进 行且细胞呼吸强度__<___ (填 “>”“<”或“=”)光合作用强度
吸收CO2、 __释__放__O__2_____