高中生物高三复习能量之源—光与光合作用
• 此时限制光合作用的因素是CO2固定形成C3化 合物的数量。
• CO2饱和点： CO2达到一定浓度后，光合作用 强度不再增加，这时的CO2浓度称为CO2饱和点。
• 限制因素是C5的量，受ATP、[H]量的限制。
• 植物光合作用的最适CO2浓度为0.1%，空气中 CO2含量仅为0.03%，因此适当增加空气中的 CO2浓度，可提高光合作用速率。
能量之源——光与光合作用
捕获光能的色素和结构
实验：绿叶中色素的提取和分离
• （一）、原理 • 色素溶于有机溶剂而不溶于水，用无
水乙醇提取色素。 • 色素在层析液中的溶解度不同，溶解
度高的随层析液在滤纸上扩散的快， 反之则慢。这样使各种色素相互分离。
• （二）、操作步骤： • 提取色素 • 制备滤纸条 • 画滤液细线 • 分离色素 • 观察与记录
• 2、制备滤纸条
• 取一干燥的定性滤纸，将滤纸剪成长10cm、宽 1cm的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角,在距 滤纸条一端1cm处用铅笔画一条横线。
• 3、画滤液细线 • 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均
匀地画一条细而直的滤液细线。待滤液 干后，重复多次画线。 • 注意： • 多画几次——保证有较多的色素 • 细、直、齐——使色素扩散的起点相同
• 1、提取色素
称取绿叶 鲜嫩、色深的叶片,保证含有较多色素。
剪碎
研磨：迅速、充分 SiO2：有助于研磨充分 CaCO3：防止研磨中色素被破坏 无水乙醇：溶解色素
过滤：单层尼龙布
收集滤液：棉塞封管
• 色素提取液呈淡绿色的原因：
• 1、研磨不充分，色素未能充分提取出来。 • 2、称取绿叶过少，或加入无水乙醇过多，
结论：叶绿体主要吸收红光、蓝紫光
• 鲁宾、卡门 • 同位素标记法
C18O2
OO2 2
CO2
18O2
HH128OO2
•结论：
H218O
•光合作用释放的氧气来自于水中的氧。
如图表示在较强光照且温度相同以及水和小球藻 悬浮液的质量相等的条件下，小球藻进行光合作 用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不 正确的是( )
四、光合作用过程
• （一）光反应
• 1、场所：类囊体薄膜
• 2、条件：光、色素、酶 （H2O、ADP、Pi） • 3、物质转化
光
水的光解： H2O
[H] + O2
ATP的合成 ： ADP + Pi + 能量 酶 ATP
四、光合作用过程
• 4、能量转化： • 光能→ATP中活跃的化学能 • 5、实质： • 光能转变成活跃的化学能，放出氧气。
应用：温室栽培 1、在一定光照强度下，白天适当提高温度， 增加光合酶活性；适当增加CO2浓度。 2、当温度适宜时，适当增加光照强度；适当 增加CO2浓度。
光合作用的日变化
CO2 吸收
CO2 释放
酒精脱色：色素溶解到酒精中，排除叶片颜色 对实验的干扰。
碘蒸气处理：检测淀粉的有无 现象：曝光处变蓝，遮光处不变蓝
• 恩格尔曼：光合作用放氧部位是叶绿体 • 实验：
极细光束——好氧菌只分布在叶 水绵 黑暗 绿体被光束照射到的部位周围。 好氧菌 无空气
完全曝光——好氧菌分布在叶绿 排除O2 体所有受光照射到的部位。
反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完 成阶段。两阶段相辅相成。
四、光合作用过程
• 不同条件下，叶绿体内各种物质的动态 变化
• 注意：以下各物质含量的变化是在外界 条件改变后的短时间内发生的，且是相 对含量的变化。
条件
首先变化物质
光照停 CO2不变 突然光照 CO2不变 光照不变
CO2停 光照不变 CO2增多
• 此时光合作用强度主要受光反应产物的限制。 • 光饱和点：当光照强度增加到一定强度后，光合
作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度 就称为光饱和点。
• 此时光合作用强度受暗反应系统中酶的数量、活 性和CO2浓度的限制，还受光合色素数量限制。
C1
B1 A1
阳生植物 生植物
• CO2补偿点：光合作用吸收的CO2与呼吸作用释 放的CO2相等时的CO2浓度。
1864年，萨克斯(德)的实验
一半遮光
（置于暗处几小时）
思考：目的是什么？
一半曝光
1864年，（德）萨克斯的实验
• 绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
萨克斯实验示意图
• 萨克斯：光合作用的产物是淀粉，条件需要光。 • 实验过程：
饥饿处理植物（暗处理）：消耗叶片内的有机物
一半遮光，一半曝光：自身对照
• 应用： • 1、“正其行，通其风” • 2、增施农家肥、 CO2发生器
• 温度直接影响光合作用中所需酶的活性。 • 应用： • 温室生产，增加昼夜温差 • 白天：调到光合作用最适温度，提高光合作用。 • 夜晚：适当降低温度，以降低呼吸作用，保证植
物有机物的积累。
多种外界因素对光合作用速率的影响
光的干扰
• 实验分析： • 叶绿体上见光部分和不见光部分——自身对照 • 极细光束照射实验与完全曝光实验——对比实
验。 • 结论： • 叶绿体是光合作用的场所，光合作用过程能产
生O2。
• 恩格尔曼实验： • 用透过三棱镜的光（连续光谱）
照射 水绵临时装片、好氧菌
现象：发现大量好氧菌聚集在红光和蓝紫光区域
化学能储存起来。
四、光合作用过程
• 总反应式：
CO2+H2O
光能 叶绿体
(CH2O) +O2
光能 6CO2+12H2O 叶绿体 C6H12O6+6H2O+6O2
四、光合作用过程
• （三）联系 • 1、光反应为暗反应提供ATP、[H] • 暗反应为光反应提供ADP、Pi • 2、没有光反应，暗反应无法进行 • 没有暗反应，有机物无法合成 • 光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段，暗
色素溶液浓度小。 • 3、未加CaCO3或加入过少，色素分子部分
被破坏。
试回答： （1）A处理得到的溶液颜色是___________
【典例】某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中 色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出 现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是
A．甲可能是因为研磨时未加入SiO2 B．乙可能是因为研磨时未加入CaCO3 C．丙可能误用蒸馏水做提取液和层析液 D．丁是正确操作得到的理想结果
光照不变 CO2不变 有机物运输受阻
[H] ATP↓ [H] ATP↑
C3 ↓ C5 ↑ C3↑ C5↓ C3↑ C5↓
随后变化物质
C3↑ C5↓
（CH2O) ↓
C3 ↓ C5 ↑
（CH2O) ↑ [H] ATP↑ （CH2O) ↓ [H] ATP↓ （CH2O) ↑
[H] ATP↑ （CH2O) ↓
A.Y2的质量大于Y3的质量 B.④中小球藻悬浮液的质量大于①中小球藻 悬浮液的质量 C.②中水的质量大于④中水的质量 D.试管①的质量大于试管②的质量
三、光合作用探究历程
• 卡尔文 • 同位素标记法 • 用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，
追踪检测其放射性，最终探明CO2中的碳在 光合作用中转化成有机物中碳的途径——卡 尔文循环。
四、光合作用过程
• （二）暗反应
• 1、场所：叶绿体基质
• 2、条件：酶、ATP、 [H]、（CO2、C5） • 3、物质转化
酶
CO2的固定： CO2 + C5
2C3
三碳化合物被还原:
2C3
+
[
H
]
酶 ATP
（CH2O）
酶
C3
C5
四、光合作用过程
• 4、能量转化： • ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 • 5、实质： • 同化CO2形成有机物 如C6H12O6 • 将ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的
• 普利斯特利：植物可以更 新因蜡烛燃烧或动物呼吸 而变污浊的空气。
1771年（英）普里斯特利的实验
➢1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验： 光和绿叶在更新空气中不可缺少
➢1785年，明确绿叶在光下放出的是氧气， 吸收的是二氧化碳；
➢1845年，梅耶指出，植物在进行光合作 用时，把光能转变成化学能储存起来；
类胡萝卜素的吸收光谱
• 不同颜色温室大棚的光合效率
• 1、无色透明的塑料大棚或玻璃大棚——各 色光均能透过，所以无色透明的大棚光合 效率最高。
• 2、有色大棚主要透过同色光，其他光波被 吸收。要想生产特殊品质的蔬菜、水果， 可选用有色大棚膜，此膜可透过同色光， 如蓝紫膜或红橙膜。
• 3、叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料 大棚（只透过绿光）光合效率最低。所以 一般不用绿色薄膜。
五、影响光合作用速率的因素
• （一）内部因素
• 1、不同种类的植物，光合速率不同
•
——遗传差异
• 阳生植物与阴生植物
五、影响光合作用速率的外界因素
• 1、光照强度 • 2、CO2浓度 • 3、温度
• 光补偿点：光合作用所吸收的CO2与该温度条件 下呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时的光照强 度。
含量：叶a＞叶b＞叶黄素＞胡萝卜素 溶解度：胡萝卜素＞叶黄素＞叶a＞叶b
一、光合色素
• 1、种类 • 类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光 • 叶绿素：主要吸收蓝紫光、红光 • （C、H、O、N、Mg）
叶绿素分子式
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素的吸收光谱
100
叶绿素b
50
叶绿素a
0
400 500 600 700 nm
• 4、色素分离
• 方法：纸层析法
• 层析液：用于分离绿叶中的色素
• CO2饱和点： CO2达到一定浓度后，光合作用 强度不再增加，这时的CO2浓度称为CO2饱和点。
• 限制因素是C5的量，受ATP、[H]量的限制。
• 植物光合作用的最适CO2浓度为0.1%，空气中 CO2含量仅为0.03%，因此适当增加空气中的 CO2浓度，可提高光合作用速率。
能量之源——光与光合作用
捕获光能的色素和结构
实验：绿叶中色素的提取和分离
• （一）、原理 • 色素溶于有机溶剂而不溶于水，用无
水乙醇提取色素。 • 色素在层析液中的溶解度不同，溶解
度高的随层析液在滤纸上扩散的快， 反之则慢。这样使各种色素相互分离。
• （二）、操作步骤： • 提取色素 • 制备滤纸条 • 画滤液细线 • 分离色素 • 观察与记录
• 2、制备滤纸条
• 取一干燥的定性滤纸，将滤纸剪成长10cm、宽 1cm的滤纸条，将滤纸条的一端剪去两角,在距 滤纸条一端1cm处用铅笔画一条横线。
• 3、画滤液细线 • 用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均
匀地画一条细而直的滤液细线。待滤液 干后，重复多次画线。 • 注意： • 多画几次——保证有较多的色素 • 细、直、齐——使色素扩散的起点相同
• 1、提取色素
称取绿叶 鲜嫩、色深的叶片,保证含有较多色素。
剪碎
研磨：迅速、充分 SiO2：有助于研磨充分 CaCO3：防止研磨中色素被破坏 无水乙醇：溶解色素
过滤：单层尼龙布
收集滤液：棉塞封管
• 色素提取液呈淡绿色的原因：
• 1、研磨不充分，色素未能充分提取出来。 • 2、称取绿叶过少，或加入无水乙醇过多，
结论：叶绿体主要吸收红光、蓝紫光
• 鲁宾、卡门 • 同位素标记法
C18O2
OO2 2
CO2
18O2
HH128OO2
•结论：
H218O
•光合作用释放的氧气来自于水中的氧。
如图表示在较强光照且温度相同以及水和小球藻 悬浮液的质量相等的条件下，小球藻进行光合作 用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不 正确的是( )
四、光合作用过程
• （一）光反应
• 1、场所：类囊体薄膜
• 2、条件：光、色素、酶 （H2O、ADP、Pi） • 3、物质转化
光
水的光解： H2O
[H] + O2
ATP的合成 ： ADP + Pi + 能量 酶 ATP
四、光合作用过程
• 4、能量转化： • 光能→ATP中活跃的化学能 • 5、实质： • 光能转变成活跃的化学能，放出氧气。
应用：温室栽培 1、在一定光照强度下，白天适当提高温度， 增加光合酶活性；适当增加CO2浓度。 2、当温度适宜时，适当增加光照强度；适当 增加CO2浓度。
光合作用的日变化
CO2 吸收
CO2 释放
酒精脱色：色素溶解到酒精中，排除叶片颜色 对实验的干扰。
碘蒸气处理：检测淀粉的有无 现象：曝光处变蓝，遮光处不变蓝
• 恩格尔曼：光合作用放氧部位是叶绿体 • 实验：
极细光束——好氧菌只分布在叶 水绵 黑暗 绿体被光束照射到的部位周围。 好氧菌 无空气
完全曝光——好氧菌分布在叶绿 排除O2 体所有受光照射到的部位。
反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完 成阶段。两阶段相辅相成。
四、光合作用过程
• 不同条件下，叶绿体内各种物质的动态 变化
• 注意：以下各物质含量的变化是在外界 条件改变后的短时间内发生的，且是相 对含量的变化。
条件
首先变化物质
光照停 CO2不变 突然光照 CO2不变 光照不变
CO2停 光照不变 CO2增多
• 此时光合作用强度主要受光反应产物的限制。 • 光饱和点：当光照强度增加到一定强度后，光合
作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度 就称为光饱和点。
• 此时光合作用强度受暗反应系统中酶的数量、活 性和CO2浓度的限制，还受光合色素数量限制。
C1
B1 A1
阳生植物 生植物
• CO2补偿点：光合作用吸收的CO2与呼吸作用释 放的CO2相等时的CO2浓度。
1864年，萨克斯(德)的实验
一半遮光
（置于暗处几小时）
思考：目的是什么？
一半曝光
1864年，（德）萨克斯的实验
• 绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
萨克斯实验示意图
• 萨克斯：光合作用的产物是淀粉，条件需要光。 • 实验过程：
饥饿处理植物（暗处理）：消耗叶片内的有机物
一半遮光，一半曝光：自身对照
• 应用： • 1、“正其行，通其风” • 2、增施农家肥、 CO2发生器
• 温度直接影响光合作用中所需酶的活性。 • 应用： • 温室生产，增加昼夜温差 • 白天：调到光合作用最适温度，提高光合作用。 • 夜晚：适当降低温度，以降低呼吸作用，保证植
物有机物的积累。
多种外界因素对光合作用速率的影响
光的干扰
• 实验分析： • 叶绿体上见光部分和不见光部分——自身对照 • 极细光束照射实验与完全曝光实验——对比实
验。 • 结论： • 叶绿体是光合作用的场所，光合作用过程能产
生O2。
• 恩格尔曼实验： • 用透过三棱镜的光（连续光谱）
照射 水绵临时装片、好氧菌
现象：发现大量好氧菌聚集在红光和蓝紫光区域
化学能储存起来。
四、光合作用过程
• 总反应式：
CO2+H2O
光能 叶绿体
(CH2O) +O2
光能 6CO2+12H2O 叶绿体 C6H12O6+6H2O+6O2
四、光合作用过程
• （三）联系 • 1、光反应为暗反应提供ATP、[H] • 暗反应为光反应提供ADP、Pi • 2、没有光反应，暗反应无法进行 • 没有暗反应，有机物无法合成 • 光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段，暗
色素溶液浓度小。 • 3、未加CaCO3或加入过少，色素分子部分
被破坏。
试回答： （1）A处理得到的溶液颜色是___________
【典例】某班学生完成对新鲜菠菜叶进行叶绿体中 色素的提取和分离实验时，由于各组操作不同，出 现了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是
A．甲可能是因为研磨时未加入SiO2 B．乙可能是因为研磨时未加入CaCO3 C．丙可能误用蒸馏水做提取液和层析液 D．丁是正确操作得到的理想结果
光照不变 CO2不变 有机物运输受阻
[H] ATP↓ [H] ATP↑
C3 ↓ C5 ↑ C3↑ C5↓ C3↑ C5↓
随后变化物质
C3↑ C5↓
（CH2O) ↓
C3 ↓ C5 ↑
（CH2O) ↑ [H] ATP↑ （CH2O) ↓ [H] ATP↓ （CH2O) ↑
[H] ATP↑ （CH2O) ↓
A.Y2的质量大于Y3的质量 B.④中小球藻悬浮液的质量大于①中小球藻 悬浮液的质量 C.②中水的质量大于④中水的质量 D.试管①的质量大于试管②的质量
三、光合作用探究历程
• 卡尔文 • 同位素标记法 • 用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，
追踪检测其放射性，最终探明CO2中的碳在 光合作用中转化成有机物中碳的途径——卡 尔文循环。
四、光合作用过程
• （二）暗反应
• 1、场所：叶绿体基质
• 2、条件：酶、ATP、 [H]、（CO2、C5） • 3、物质转化
酶
CO2的固定： CO2 + C5
2C3
三碳化合物被还原:
2C3
+
[
H
]
酶 ATP
（CH2O）
酶
C3
C5
四、光合作用过程
• 4、能量转化： • ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 • 5、实质： • 同化CO2形成有机物 如C6H12O6 • 将ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的
• 普利斯特利：植物可以更 新因蜡烛燃烧或动物呼吸 而变污浊的空气。
1771年（英）普里斯特利的实验
➢1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验： 光和绿叶在更新空气中不可缺少
➢1785年，明确绿叶在光下放出的是氧气， 吸收的是二氧化碳；
➢1845年，梅耶指出，植物在进行光合作 用时，把光能转变成化学能储存起来；
类胡萝卜素的吸收光谱
• 不同颜色温室大棚的光合效率
• 1、无色透明的塑料大棚或玻璃大棚——各 色光均能透过，所以无色透明的大棚光合 效率最高。
• 2、有色大棚主要透过同色光，其他光波被 吸收。要想生产特殊品质的蔬菜、水果， 可选用有色大棚膜，此膜可透过同色光， 如蓝紫膜或红橙膜。
• 3、叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色塑料 大棚（只透过绿光）光合效率最低。所以 一般不用绿色薄膜。
五、影响光合作用速率的因素
• （一）内部因素
• 1、不同种类的植物，光合速率不同
•
——遗传差异
• 阳生植物与阴生植物
五、影响光合作用速率的外界因素
• 1、光照强度 • 2、CO2浓度 • 3、温度
• 光补偿点：光合作用所吸收的CO2与该温度条件 下呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时的光照强 度。
含量：叶a＞叶b＞叶黄素＞胡萝卜素 溶解度：胡萝卜素＞叶黄素＞叶a＞叶b
一、光合色素
• 1、种类 • 类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光 • 叶绿素：主要吸收蓝紫光、红光 • （C、H、O、N、Mg）
叶绿素分子式
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光
叶绿素的吸收光谱
100
叶绿素b
50
叶绿素a
0
400 500 600 700 nm
• 4、色素分离
• 方法：纸层析法
• 层析液：用于分离绿叶中的色素
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高三生物一轮复习 必修1 5-4 能量之源——光和光合作用
（三）功能：进行光合作用的场所。
含光合色素
叶 绿 体 含光合酶
分布在类囊体的薄膜上， 即位于基粒上
位于基粒上 （少量） 位于基质中 （大量）
二、光合作用的探索历程
1642年 海尔蒙特
思考：1.分析实验前后柳苗和干土的重量有何 变化？ 柳树增重74.4kg，土壤只减少0.1kg 2.海尔蒙特通过此实验得出柳苗的增重只是来自于水， 你认为他忽视了哪些因素？ 忽视了空气、光照等因素
实验发现：植物只有在光下才 可以更新空气；植物只有绿叶 才能更新污浊的空气。
光照 产生气体 暗处 不产生气体
英根豪斯实验示意图
思考：英根豪斯当时为什么只得出植物在光下更新 空气，而没有得出产生了氧气？
受当时科学技术发展的制约（还未能搞清楚空气的成分）
1864年
萨克斯
思考：1.1864年萨克斯欲探究光合作用的产物中有 淀粉。现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒 精、碘液等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验， 叙述其实验过程。
酒精脱色
2.请与萨克斯的实验 （实验过程如右图)比 较，找出你实验中的不 足，并完善你的实验设 计方案。
暗处理几小时
滴加碘液 一 半 遮 光 一 半 曝 光
萨克斯实验示意图
①植物先进行暗处理几小时，目的是什么? 消耗掉营养物质
酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分?
色素 避免对实验干扰
碘液染色的目的是什么? 检测是否有淀粉产生
反应式及元素去向
CO2+ H2O*
• • • • • • • • • •
光能 叶绿体
(CH2O)+O2*
1、氧：H2O-------O2 CO2---------(CH2O） 2、碳：CO2-----C3--------(CH2O) 3、氢：H2O-----[H]--------(CH2O) 联系呼吸作用看元素的去向： C:CO2----C3-----(CH2O)-----C3H4O3-----CO2 O:H2O------O2-------H2O H:H2O------[H]-------(CH2O)----[H]-----H2O 能量的转化 热能 光能-----ATP----------(CH2O）------ATP
含光合色素
叶 绿 体 含光合酶
分布在类囊体的薄膜上， 即位于基粒上
位于基粒上 （少量） 位于基质中 （大量）
二、光合作用的探索历程
1642年 海尔蒙特
思考：1.分析实验前后柳苗和干土的重量有何 变化？ 柳树增重74.4kg，土壤只减少0.1kg 2.海尔蒙特通过此实验得出柳苗的增重只是来自于水， 你认为他忽视了哪些因素？ 忽视了空气、光照等因素
实验发现：植物只有在光下才 可以更新空气；植物只有绿叶 才能更新污浊的空气。
光照 产生气体 暗处 不产生气体
英根豪斯实验示意图
思考：英根豪斯当时为什么只得出植物在光下更新 空气，而没有得出产生了氧气？
受当时科学技术发展的制约（还未能搞清楚空气的成分）
1864年
萨克斯
思考：1.1864年萨克斯欲探究光合作用的产物中有 淀粉。现提供一盆正常生长的绿色植物，黑纸片，酒 精、碘液等材料，小组讨论后，请帮助他设计该实验， 叙述其实验过程。
酒精脱色
2.请与萨克斯的实验 （实验过程如右图)比 较，找出你实验中的不 足，并完善你的实验设 计方案。
暗处理几小时
滴加碘液 一 半 遮 光 一 半 曝 光
萨克斯实验示意图
①植物先进行暗处理几小时，目的是什么? 消耗掉营养物质
酒精脱色是脱掉绿叶中什么成分?
色素 避免对实验干扰
碘液染色的目的是什么? 检测是否有淀粉产生
反应式及元素去向
CO2+ H2O*
• • • • • • • • • •
光能 叶绿体
(CH2O)+O2*
1、氧：H2O-------O2 CO2---------(CH2O） 2、碳：CO2-----C3--------(CH2O) 3、氢：H2O-----[H]--------(CH2O) 联系呼吸作用看元素的去向： C:CO2----C3-----(CH2O)-----C3H4O3-----CO2 O:H2O------O2-------H2O H:H2O------[H]-------(CH2O)----[H]-----H2O 能量的转化 热能 光能-----ATP----------(CH2O）------ATP
高考生物总复习 第3单元 第3讲 能量之源 光与光合作用课件 新人教版必修1
(2)色素的种类、含量及功能
滤纸条上 色素种类 颜色 吸收光谱
的位置
叶绿素(约 占3/4)
叶绿素a 蓝绿色 主要吸收
叶绿素b
黄绿色
红光和 蓝紫光
中下层 最下层
类胡萝卜素 胡萝卜素 橙黄色 主要吸收 (约占1/4) 叶黄素 黄色 蓝紫光
最上层 中上层
2.叶绿体 (1)结构模式图
(2)结构
外表：① 双层膜
更宽。
【答案】 A
2．(2014·海南高考)关于小麦光合作用的叙述，错误的 是( )
A．类囊体上产生的ATP可用于暗反应 B．夏季晴天光照最强时，小麦光合速率最高 C．进入叶绿体的CO2不能被NADPH直接还原 D．净光合速率为零时，会导致幼苗停止生长
【解析】 类囊体上进行光反应产生的ATP可用于暗反 应，A正确；夏季晴天光照最强时，由于高温导致气孔关 闭，CO2吸收减少，小麦光合速率下降，B错；进入叶绿体 中的CO2必须先经过固定，形成C3后再被NADPH还原，C正 确；净光合速率为零时，积累量为零，因缺乏营养物质，导 致幼苗停止生长，D正确。
第3讲 能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和叶绿体的结构 1．叶绿体中的色素 (1)绿叶中色素的提取与分离 ①化学试剂：提取液是无水乙醇；分离液是 层析液 。 ②实验原理： 在层析液中溶解度低 的色素在滤纸上扩 散的慢，反之则快。 ③层析的结果：四条色素带自下而上依次为： 黄绿色( 叶绿素b )→ 蓝绿色 (叶绿素a)→黄色(叶黄素)→ 橙黄色(胡萝卜素)
甲乙选项 组别 滤纸条源自号判断依据A 绿叶组
甲
叶绿素a带和叶绿素b带较宽
B 嫩黄叶组
甲
叶绿素a带和叶绿素b带较宽
C 绿叶组
高中生物课件能量之源——光和光合作用
③光照强度：在一定范围内随光强度的增加，光合 作用速率加快，光强度增强到一定程度后光合 作用速率就不再增加(受酶、光合色素和CO2浓 度等因素的限制)。
高中生物复习
⑵CO2 在生产上的应用：温室栽培植物时，施用有 机肥，可适 当提高室内二氧化碳的浓度。
⑶温度 温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影 响光合作用。在生产上的应用：适时播种；温室 栽培植物时，可以适当提高室内温度。
能量之源——光和光合作用
高中生物复习
1、光合作用的概念； 2、叶绿体中的色素 叶 绿 素： 叶绿素Ａ（呈蓝绿色），叶绿素
Ｂ（呈黄绿色） 主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素：胡萝卜素（呈橙黄色），叶黄素
（呈黄色） 主要吸收蓝紫光
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
色素在层析液中的溶解度由大到小的排列顺序是： 胡萝卜素、叶黄素、叶绿素Ａ、叶绿素Ｂ
能量变 光能—→活跃的 ATP中的化学能―→葡萄糖中 化 化学能（ATP） 的化学能
联系
光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量（ATP）； 暗反应为光反应补充消耗了的ADP、Pi、H2O和
（NADP+）
高中生物复习
4、光合作用原理的应用（p57） 根据光合作用的场所、条件、原料等进行分析回答
高中生物复习
装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述
错误的是
B
A．装置内增加的氧气来自于水
B．光照强度为a时，光合作用停止
C．丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低 D．该图反映了光合作用强度与光照强度的关系
高中生物复习
例2.在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用
时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时
⑷水分 水既是光合作用的原料，又是体内各种化 学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接 影响CO2进入植物体内（如夏季的“午休”现 象）。在生产上的应用：预防干旱；适时适量。
高中生物复习
⑵CO2 在生产上的应用：温室栽培植物时，施用有 机肥，可适 当提高室内二氧化碳的浓度。
⑶温度 温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影 响光合作用。在生产上的应用：适时播种；温室 栽培植物时，可以适当提高室内温度。
能量之源——光和光合作用
高中生物复习
1、光合作用的概念； 2、叶绿体中的色素 叶 绿 素： 叶绿素Ａ（呈蓝绿色），叶绿素
Ｂ（呈黄绿色） 主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素：胡萝卜素（呈橙黄色），叶黄素
（呈黄色） 主要吸收蓝紫光
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
色素在层析液中的溶解度由大到小的排列顺序是： 胡萝卜素、叶黄素、叶绿素Ａ、叶绿素Ｂ
能量变 光能—→活跃的 ATP中的化学能―→葡萄糖中 化 化学能（ATP） 的化学能
联系
光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量（ATP）； 暗反应为光反应补充消耗了的ADP、Pi、H2O和
（NADP+）
高中生物复习
4、光合作用原理的应用（p57） 根据光合作用的场所、条件、原料等进行分析回答
高中生物复习
装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述
错误的是
B
A．装置内增加的氧气来自于水
B．光照强度为a时，光合作用停止
C．丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低 D．该图反映了光合作用强度与光照强度的关系
高中生物复习
例2.在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用
时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时
⑷水分 水既是光合作用的原料，又是体内各种化 学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接 影响CO2进入植物体内（如夏季的“午休”现 象）。在生产上的应用：预防干旱；适时适量。
高三生物《必修节能量之源——光与光合作用ppt课件
⑵由⑵得出光照强度和CO2浓度与光合作 用的关系是：前者主要影响 光__反__应__阶__段__； 后者主要影响 _暗__反__应__阶__段_。
五 新陈代谢的基本类型
五 新陈代谢的基本类型 同化作用 异化作用
五 新陈代谢的基本类型
同化作用
自养型 异养型
异化作用
五 新陈代谢的基本类型
同化作用
自养型 异养型
光能自养 化能自养
异化作用
五 新陈代谢的基本类型
同化作用
自养型
光能自养 化能自养
异养型 捕食、腐生、寄生
异化作用
五 新陈代谢的基本类型
同化作用
自养型
光能自养 化能自养
异养型 捕食、腐生、寄生
异化作用
需氧型 厌氧型 兼性厌氧型
新陈代谢类型 同化类型 异化类型
绿色植物 人、大多数动物 蛔虫 乳酸菌 酵母菌 硝化细菌 真菌 破伤风杆菌 蛆、蚯蚓等
2.光合作用效率
七 影响光合作用的因素 ㈠基本概念： 1.光合作用强度 是指植物在单位时间内通过光合作用制造 糖类的数量
2.光合作用效率 光合作用所产生的有机物中的能量 叶片吸收的太阳能
硝化细菌
自养
需氧
生产者
真菌
异养 需氧 大多数 分解者 大多数
破伤风杆菌
蛆、蚯蚓等
新陈代谢类型
生态系统
同化类型 异化类型 成分
绿色植物
自养
需氧
生产者
人、大多数动物 异养
需氧
消费者
蛔虫
异养
厌氧
消费者
乳酸菌
异养
厌氧
分解者
酵母菌
异养 兼性厌氧 分解者
硝化细菌
自养
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
高中生物5.4能量之源——光与光合作用优秀课件
观察与记录
结论：
在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增强而增强
光合作用强度与光照强度的关系
光合作用的强度
光照强度
〔四〕、化能合成作用
自然界中少数种类的细菌，能够利用体外 环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制 造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
3〕将研磨液迅速导入 玻璃漏斗〔漏斗基部放 一块单层尼龙布〕中进 行过滤。将滤液收集到 试管中，及时用棉塞将 试管口塞严。
2、制备滤纸条
铅笔线 画铅笔细线
3、画滤液细线
滤液细线
★要求：细而直。且 要待滤液干后，再画 一两次
4、别离绿叶中的色素
培养皿
★不能让滤 液细线触及 层析液
插滤纸条
层析液
资料2：1779年，荷兰科学家英格豪斯的实验
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 更新污浊的空气。
到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是O2，吸收的是CO2。
资料3：1845年，德国科学家梅耶
光
化
能
学
能
光能转换成的化学能储存在什么物质中呢？
第5章 细胞的能量供给和利用
第4节 能量之源---光与光合作用
用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收 最多的是光谱中的蓝紫光和红光。不同颜色的光照对 植物的光合作用会有影响。
因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料 薄膜或补充绿色光源。
太阳光中有能量， 我们制造出太阳能电池 板可以捕获太阳光中的 能量并转化为电能。
〔三〕、光合作用的原理的应用
环境因素对光合作用强度的影响 光合作用强度：是指植物在单位时间内通过光 合作用制造糖类的数量。
高三生物一轮复习 3.3能量之源光与光合作用课件
-5-
考点一
考点二
考点三
考点四
3.1880 年恩格尔曼实验
自主梳理
核心突破
典例精析
(1)本实验的实验组为极细光束照射处的叶绿体,对照组为黑暗处的叶 绿体和完全曝光的叶绿体。
(2)本实验为自身对照,自变量为光照(照光处与不照光处;局部光照与 完全曝光),因变量为好氧细菌分布。
4.1941 年鲁宾、卡门实验
的提取与分 离实验流程 —
用的因素,建构通过控制
—
光合作用的条件来提高
2.实验注意事
农作物产量的知识体系。
项
-2-
考点一
考点二
考点三
考点四
自主梳理
核心突破
考点一光合作用的探索历程
请将科学家和相关实验结论连起来
典例精析
-3-
考点一
考点二
考点三
考点四
自主梳理
核心突破
典例精析
判一判(1)英格豪斯通过实验得出的结论是光合作用释放的 氧气来自于水。( )
中产生氧气
关闭
细胞膜的暗—亮—暗结构属于亚显微结构,在光学显微镜下看不到,A 项错
误;运用同位素标记法,分别用H218O 和 C18O2 作为原料,分析光合作用释放
O2 的放射性,可得知 O2 中的 途B 径为 CO2→C3→(CH2O),C
(1)本实验方法为同位素标记法。 (2)本实验为相互对照,自变量为标记物质(H218O 与 C18O2),因变量为 O2 的放射性。
-6-
考点一
考点二
考点三
考点四
自主梳理
核心突破
典例精析
方法技巧
恩格尔曼实验方法的巧妙之处 (1)实验材料选得妙:用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带 状叶绿体,而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中,便于观察和分析研究。 (2)排除干扰的方法妙:实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少 额外变量,恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中,排除了环 境中光线和氧的影响,从而确保实验能够正常进行。 (3)观测指标设计得妙:通过好氧细菌的分布进行检测,从而能够准确地 判断出水绵细胞中释放氧的部位。 (4)实验对照设计得妙:进行局部光照和完全曝光的对照实验,从而说明 实验结果不同是由光照条件不同引起的。
考点一
考点二
考点三
考点四
3.1880 年恩格尔曼实验
自主梳理
核心突破
典例精析
(1)本实验的实验组为极细光束照射处的叶绿体,对照组为黑暗处的叶 绿体和完全曝光的叶绿体。
(2)本实验为自身对照,自变量为光照(照光处与不照光处;局部光照与 完全曝光),因变量为好氧细菌分布。
4.1941 年鲁宾、卡门实验
的提取与分 离实验流程 —
用的因素,建构通过控制
—
光合作用的条件来提高
2.实验注意事
农作物产量的知识体系。
项
-2-
考点一
考点二
考点三
考点四
自主梳理
核心突破
考点一光合作用的探索历程
请将科学家和相关实验结论连起来
典例精析
-3-
考点一
考点二
考点三
考点四
自主梳理
核心突破
典例精析
判一判(1)英格豪斯通过实验得出的结论是光合作用释放的 氧气来自于水。( )
中产生氧气
关闭
细胞膜的暗—亮—暗结构属于亚显微结构,在光学显微镜下看不到,A 项错
误;运用同位素标记法,分别用H218O 和 C18O2 作为原料,分析光合作用释放
O2 的放射性,可得知 O2 中的 途B 径为 CO2→C3→(CH2O),C
(1)本实验方法为同位素标记法。 (2)本实验为相互对照,自变量为标记物质(H218O 与 C18O2),因变量为 O2 的放射性。
-6-
考点一
考点二
考点三
考点四
自主梳理
核心突破
典例精析
方法技巧
恩格尔曼实验方法的巧妙之处 (1)实验材料选得妙:用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带 状叶绿体,而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中,便于观察和分析研究。 (2)排除干扰的方法妙:实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少 额外变量,恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中,排除了环 境中光线和氧的影响,从而确保实验能够正常进行。 (3)观测指标设计得妙:通过好氧细菌的分布进行检测,从而能够准确地 判断出水绵细胞中释放氧的部位。 (4)实验对照设计得妙:进行局部光照和完全曝光的对照实验,从而说明 实验结果不同是由光照条件不同引起的。
高考生物总复习 3.11能量之源-光与光合作用课件 新人教版必修1
必修① 分子与细胞
精选ppt
1
第三章 细胞的能量供应和利用
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2
第 11 讲 ►►能量之源——光与光合作用
回顾 教材基础
整合 核心考点
精选Байду номын сангаасpt
研体析验 解双题基技考法题
3
回顾•教材基础
理教材 巧思维 夯基固本
精选ppt
4
自主梳理 一、捕获光能的色素和叶绿体的结构 1．色素的种类和功能
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15
六、叶绿体中色素的提取和分离 1．实验原理
(1)提取：绿叶中的色素溶于□32 有机溶剂而不溶于水，可用□33
无水乙醇 等有机溶剂提取绿叶中的色素。
(2)分离：各种色素在层析液中的□34 溶解度不同，溶解度高的
随层析液在滤纸上扩散得□35 快 ，反之则慢，从而使各种色素
相互分离。
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知考点 破疑难 系统知识
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25
考点一
光合作用发现史中的经典实验分析
1.普利斯特利的实验
密闭玻璃罩＋绿色植物＋蜡小烛鼠――→→不不易易熄窒灭息死亡 (1)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。
(2)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。
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16
(3)实验试剂的作用
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17
2.实验步骤
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18
精选ppt
19
思考辨析 1．判断下列说法是否正确 (1)进行光合作用的细胞一定含有叶绿体。(×) (2)光合作用的色素只分布在类囊体薄膜上。(√) (3)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时后，光反应强度降 低，暗反应强度不变。(×) (4)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。(×)
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1
第三章 细胞的能量供应和利用
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2
第 11 讲 ►►能量之源——光与光合作用
回顾 教材基础
整合 核心考点
精选Байду номын сангаасpt
研体析验 解双题基技考法题
3
回顾•教材基础
理教材 巧思维 夯基固本
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4
自主梳理 一、捕获光能的色素和叶绿体的结构 1．色素的种类和功能
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15
六、叶绿体中色素的提取和分离 1．实验原理
(1)提取：绿叶中的色素溶于□32 有机溶剂而不溶于水，可用□33
无水乙醇 等有机溶剂提取绿叶中的色素。
(2)分离：各种色素在层析液中的□34 溶解度不同，溶解度高的
随层析液在滤纸上扩散得□35 快 ，反之则慢，从而使各种色素
相互分离。
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知考点 破疑难 系统知识
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25
考点一
光合作用发现史中的经典实验分析
1.普利斯特利的实验
密闭玻璃罩＋绿色植物＋蜡小烛鼠――→→不不易易熄窒灭息死亡 (1)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。
(2)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。
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16
(3)实验试剂的作用
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2.实验步骤
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19
思考辨析 1．判断下列说法是否正确 (1)进行光合作用的细胞一定含有叶绿体。(×) (2)光合作用的色素只分布在类囊体薄膜上。(√) (3)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时后，光反应强度降 低，暗反应强度不变。(×) (4)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。(×)
11(一轮复习)第4节 能量之源——光与光合作用
多种酶 参加催化
定
ATP
ADP+Pi
供能
(CH2O) C5
酶
ATP 酶 ADP+Pi +能量
[糖类]
(CH2O)
能量
ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能
光合作用的全过程
H2 O O2
水在光 下分解
光能
叶绿体中的 色素
[H]
ATP
酶 ADP+Pi 还原
2C3
多种酶参 加催化
CO2 固定 C5
2.色素的功能： 吸收可见光，用于光合作用
叶绿素溶液
叶绿体中的吸收光谱
色素的吸收光谱图
100
吸收光能百分比
叶绿素
50
类胡萝卜素
400
500
600
700nm
可 见 光 区
类叶 胡绿 萝素 卜： 素吸 ：收 吸蓝 收紫 蓝光 紫和 光红 光
结论：
• 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。 • 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：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什 么部位？
2 现象：
好氧细菌分布在叶绿体所有受光部 位的周围。
结论：
叶绿体的被光束照射到的部 位是光合作用的场所
结论：
氧是由叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。
恩格尔曼实验
结论:
• 叶绿体是进行光合作用的场所，
三、光合作用的过程：
光反应
H2 O
水在光下分解
O2 • 条件： 光、酶、色素 场所： 类囊体的薄膜上
[H]
过程：
光能
高中生物必修一能量之源—光与光合作用复习
将CO2和H2O合成为有机物并释放出O2， 同时也将太阳能转化为化学能储存在糖 类和其他有机物中，这一过程称为光合 作用。
29
2. 光合作用的反应式、实质 （2）反应式
（3）实质
光能 无机物
1、光反应中，ATP和O2的产生都离不开……………… （D）
A. 水和CO2
2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成 ATP的原料ADP和Pi
3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系
16
1.光合作用的概念
（1）什么是光合作用？ 绿色植物通过叶绿体吸收光能，
将CO2和H2O合成为有机物并释放出O2， 同时也将太阳能转化为化学能储存在糖 类和其他有机物中，这一过程称为光合 作用。
12
3 1、蜡烛易熄灭、小 白鼠易窒息而死。
2、蜡烛不容易熄灭 3、小白鼠不易窒息而死
22
萨克斯实验
暗处理几小时
24
你发现了什么？这个实验能说明什么？25
鲁宾和卡门实验
CO2
18O2
C18O2
绿色植物
（如小球 藻）
H218O
O2
H2O
27
总结：1.光合作用的概念
（1）什么是光合作用？ 绿色植物通过叶绿体吸收光能，
B. 色素和CO2
C. 水、光能、CO2
D. 水、色素、光能
2、光合作用过程中，能量流动的大致途径是…………（C）
A.光
色素
（CH2O）
B.光
色素
ADP
（CH2O）
C.光
色素
ATP
（CH2O）
D.光
ADP
ATP
（CH2O）
3、给一株正在进行光合作用的大豆供给14CO2 ，则一段
29
2. 光合作用的反应式、实质 （2）反应式
（3）实质
光能 无机物
1、光反应中，ATP和O2的产生都离不开……………… （D）
A. 水和CO2
2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成 ATP的原料ADP和Pi
3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系
16
1.光合作用的概念
（1）什么是光合作用？ 绿色植物通过叶绿体吸收光能，
将CO2和H2O合成为有机物并释放出O2， 同时也将太阳能转化为化学能储存在糖 类和其他有机物中，这一过程称为光合 作用。
12
3 1、蜡烛易熄灭、小 白鼠易窒息而死。
2、蜡烛不容易熄灭 3、小白鼠不易窒息而死
22
萨克斯实验
暗处理几小时
24
你发现了什么？这个实验能说明什么？25
鲁宾和卡门实验
CO2
18O2
C18O2
绿色植物
（如小球 藻）
H218O
O2
H2O
27
总结：1.光合作用的概念
（1）什么是光合作用？ 绿色植物通过叶绿体吸收光能，
B. 色素和CO2
C. 水、光能、CO2
D. 水、色素、光能
2、光合作用过程中，能量流动的大致途径是…………（C）
A.光
色素
（CH2O）
B.光
色素
ADP
（CH2O）
C.光
色素
ATP
（CH2O）
D.光
ADP
ATP
（CH2O）
3、给一株正在进行光合作用的大豆供给14CO2 ，则一段