生物：5.4《能量之源——光与光合作用》课件(新人教版必修1)
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高中生物 5.4《能量之源—光与光合作用》9课件 新人教版必修1
酶
合成ATP ADP+Pi 光能 ATP
CO2的固定 CO2+C5 酶 2C3 三碳的还原 2C3AT酶P [H（] CH2O）
能量变 光能转换成活跃的化学能 活跃的化学能变成稳定的
化 储存在ATP中
化学能储存在（CH2O）
光反应为暗反应提供[H]和ATP 联系 暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料
C6H12O6 2C3H6O3(动物）
实测CO2吸收量
＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量
实测O2释放量 ＝光合作用O2释放量-呼精吸选p作pt 用O2消耗量
【例题1】测定植物光合作用的速率，最简单有 效的方法是测定：
A.植物体内葡萄糖的氧化量 B.植物体内叶绿体的含量 C.二氧化碳的消耗量 D.植物体内水的消耗量
光照强度
光合作用强度
O 10 12 14
一天的时间
精选ppt
影响光合作用的因素—CO2浓度
cc
d
d
bb
a
a c:CO2的饱和点
a—b: CO2太低，植物不能进行光合作用； b—c: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； c—d: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；
精选ppt
影响光合作用的因素——温度
精选ppt
光合作用的实质
物质上：把CO2 和H2O转变成有
机物 能量上：把光能最终 转变成有机物中的稳 定的化学能
最基本的物质代谢和能量代谢
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。
（二）光合作用原理的应用：
合成ATP ADP+Pi 光能 ATP
CO2的固定 CO2+C5 酶 2C3 三碳的还原 2C3AT酶P [H（] CH2O）
能量变 光能转换成活跃的化学能 活跃的化学能变成稳定的
化 储存在ATP中
化学能储存在（CH2O）
光反应为暗反应提供[H]和ATP 联系 暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料
C6H12O6 2C3H6O3(动物）
实测CO2吸收量
＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量
实测O2释放量 ＝光合作用O2释放量-呼精吸选p作pt 用O2消耗量
【例题1】测定植物光合作用的速率，最简单有 效的方法是测定：
A.植物体内葡萄糖的氧化量 B.植物体内叶绿体的含量 C.二氧化碳的消耗量 D.植物体内水的消耗量
光照强度
光合作用强度
O 10 12 14
一天的时间
精选ppt
影响光合作用的因素—CO2浓度
cc
d
d
bb
a
a c:CO2的饱和点
a—b: CO2太低，植物不能进行光合作用； b—c: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； c—d: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；
精选ppt
影响光合作用的因素——温度
精选ppt
光合作用的实质
物质上：把CO2 和H2O转变成有
机物 能量上：把光能最终 转变成有机物中的稳 定的化学能
最基本的物质代谢和能量代谢
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。
（二）光合作用原理的应用：
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
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21张PPT)
光合作用的原理
绿色植物每年大约吸收1750亿 吨的碳素，如果按照碳素占有 机物的42％计算，那么每年大 约可以形成4400亿吨有机物。 可以说，地球上的有机物基本 上来自绿色植物。
如果按照绿色植物每年形成 4400亿吨有机物计算，绿色植 物每年就贮存7.11×1018千焦 的能量，大约相当于24万个三 峡水电站每年所发的电力。
方法：同位素标记法
鲁宾和卡门的实验
证明： 光合作用释放的Ｏ2全部来自H2O中的O。
卡尔文实验 光合作用的有机物是如何合成的呢？ 14C标记的14CO2追踪检查放射性 卡尔文循环
三、光合作用的过程
CO2+H2O
光能 叶绿体
（CH2O）+O2
光反应阶段
暗反应阶段
※光反应阶段与暗反应阶段的比较
氧是由 释放出来的，
是光合作用的场所。
光合作用需要
。
场所： 原料：二氧化碳、水 产物：糖类等有机物、氧气 光合作用的反应式： 光能
CO2+H2O 叶绿体 （CH2O）+O2
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转 化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
1939年 鲁宾和卡门的实验
实验设计思路
萨 提出问题 植物光合作用除产生氧气外，还产生了哪些物质？
克
斯 探
作出假设
植物可能产生淀粉等有机物。
究
光
合 产 设计实验
物
实
验 思
结果分析
路
得出结论
萨克斯实验
暗处理
叶部分遮光
遮光
滴加碘液
曝光
1880年 恩格尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片
隔绝空气
绿色植物每年大约吸收1750亿 吨的碳素，如果按照碳素占有 机物的42％计算，那么每年大 约可以形成4400亿吨有机物。 可以说，地球上的有机物基本 上来自绿色植物。
如果按照绿色植物每年形成 4400亿吨有机物计算，绿色植 物每年就贮存7.11×1018千焦 的能量，大约相当于24万个三 峡水电站每年所发的电力。
方法：同位素标记法
鲁宾和卡门的实验
证明： 光合作用释放的Ｏ2全部来自H2O中的O。
卡尔文实验 光合作用的有机物是如何合成的呢？ 14C标记的14CO2追踪检查放射性 卡尔文循环
三、光合作用的过程
CO2+H2O
光能 叶绿体
（CH2O）+O2
光反应阶段
暗反应阶段
※光反应阶段与暗反应阶段的比较
氧是由 释放出来的，
是光合作用的场所。
光合作用需要
。
场所： 原料：二氧化碳、水 产物：糖类等有机物、氧气 光合作用的反应式： 光能
CO2+H2O 叶绿体 （CH2O）+O2
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转 化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
1939年 鲁宾和卡门的实验
实验设计思路
萨 提出问题 植物光合作用除产生氧气外，还产生了哪些物质？
克
斯 探
作出假设
植物可能产生淀粉等有机物。
究
光
合 产 设计实验
物
实
验 思
结果分析
路
得出结论
萨克斯实验
暗处理
叶部分遮光
遮光
滴加碘液
曝光
1880年 恩格尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片
隔绝空气
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；
人教版高中生物必修一课件：5.4能量之源光和光合作用 (共52张PPT)
光合作用探究 —德国的梅耶
光
化
能 德国 学 梅耶 能
储存在什 么物质中？
什么是光合作用？
归纳和总结
光合作用需要的条件 （1）物质条件：
原料（CO2、H20）、 酶、 光合色素 （2）能量条件：光能 （2）结构条件：叶绿体 （3）环境条件：
光、CO2、温度、H2O、矿质元素、 光合作用的物质和能量变化： （1）CO2和H20生成了有机物和O2 （2） 光能转化成储存在有机物中的能量（化学能）
随着光强的增高，光 合速率相应提高，当到达 某一光强时，叶片的光合 速率等于呼吸速率，即 CO2 吸 收 量 等 于 CO2 释 放 量，表观光合速率为零， 这时的光强称为光补偿点。
图26 光强-光合曲线图解
A.比例阶段； B.比例向饱和过 渡阶段； C.饱和阶段
➢ 不同植物的光强-光合 曲线不同，光补偿点 和光饱和点也有很大 的差异。
能量之源——光和光合作用
光合作用的发现和概述
光合作用的探究历程 ——范.海尔蒙特（1642）
柳树增加 的物质来源 于水！
柳树增重：74.47kg
土壤减重：0.06kg
光合作用的探究历程 ——普利斯特利
结论：植物可以更新空气
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？
(二)CO2
1.CO2-光合曲线 光下CO2浓度为零时叶片只 有光、暗呼吸,释放CO2。图中 的OA部分为光下叶片向无CO2气 体中的CO2释放速率,通常用它 来代表光呼吸速率。
在比例阶段，光合速率随
CO2浓度增高而增加，当光合速 率与呼吸速率相等时，环境中 的CO2浓度即为CO2补偿点(图中
图 30 叶片光合速率对细胞间隙 CO2浓度响应示意图
【一线精品】 人教版必修1 生物：5.4 能量之源——光与光合作用 课件(共49张PPT)
捕捉光能的色素存在于细胞中的什 么部位？
绿叶
叶片中的叶肉细胞
叶绿体亚显微 结构模式图
叶肉细胞 亚显微结构模式图
（三）叶绿体
• 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。
（二）、捕获光能的色素
思考 ： 为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深秋树叶则 金黄斑斓呢？
叶绿素很容易被破坏。所以秋天的时候， 叶绿素会因为“忍受”不了气温下降等因素 的影响而分解消失；而类胡萝卜素则比较稳 定，终于在没有叶绿素干扰时“重见天日”。 所以深秋的叶子才会金黄斑斓。
色素的功能： 吸收可见光，用于光合作用
（4）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。
与生活、生产的联系
温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻 璃、塑料薄膜或补充光源？ 无色
(1999高考题)在植物实验室的暗室内，为了尽可能 地降低植物光合作用的强度，最好安装（ ）。
A、红光灯 B、绿光灯 C、白炽灯 D、蓝光灯
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
实验结果：
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）
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）
思考：
• 1.滤纸上的滤液细线，为什么不能触及层 析液？
• 2.滤纸上的色素由上到下的顺序是什么？ 顺序以及宽窄不同说明了什么？
人教版高中生物必修一课件：5.4能量之源“光与光合作用”
实验结果：
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70张PPT)
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70张PPT)
色素的种类
滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？
胡萝卜素（橙黄色）
绿
类胡萝卜素
叶 中
（含量约1/4）
叶黄素（黄色）
的
色 素
叶绿素
色素
二、叶绿体的结构
分布：主要分布在绿色植物的叶肉细胞
形态：一般呈扁平的椭球形或球形
外膜 透明，有利于光线的透过 内膜
结构：基粒 由两个以上的类囊体堆
叠而成，类囊体薄膜上
含有色素和酶
酶
基质 含多种光合作用所必需
的酶
功能： 光合作用的场所。
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70张PPT)
叶绿体是进行光合作用的场所。它 内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多 吸收光能的色素分子，还有许多进行光 合作用所必需的酶。
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70张PPT)
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70张PPT)
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70张PPT)
盛滤液的试 管口棉塞
（防止溶剂 挥发）
（二）分离色素
原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从 而分离色素。 扩散速度与色素在层析液中的溶解度的关系：
溶解度大，扩散速度快 溶解度小，扩散速度慢
1.准备滤纸条
防止层析液在 滤纸条的边缘 处扩散过快 铅笔线
画铅笔细线
滤液细线
画滤液细线
人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源——光和光合作用》优秀课件(58张)(共58张PPT)
二是 待干燥后再重复2-3次 （4）分离色素时，注意不要让层析液没及 滤液细线
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素
（含量占3/4）
叶绿素b（黄绿色）
因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光，另一半遮 光？ 为了进行对照，而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异，使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验，第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长，得知植物生长需 要吸收二氧化碳，同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论：植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论：光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径，称为卡尔文循环
五、光合作用的过程
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素
（含量占3/4）
叶绿素b（黄绿色）
因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光，另一半遮 光？ 为了进行对照，而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异，使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验，第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长，得知植物生长需 要吸收二氧化碳，同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论：植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论：光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径，称为卡尔文循环
五、光合作用的过程