光合作用
光合作用
2、过滤
在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布， 将研磨液迅速倒入漏斗中。收集滤液到一个 试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（防止挥 发）。
3、制备滤纸条并画线
画线要细、直、齐，使色素带平整、
不重叠。
4、点样：
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔 画的横线均匀画出一条细而直的滤液细 线。待滤液干后再画一次，共画3—4次。 重复画几次是使后来的色素带清晰
层析液
纸层析
种类：
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
叶绿素a（蓝绿色）
叶绿素b（黄绿色）
叶绿素a
叶绿素b 叶绿体色素 类胡萝卜素 胡萝卜素 叶绿素
3/4 1/4
叶黄素
3、光能的捕获：
1880年，恩吉尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片 隔绝空气 黑暗，用极细光束照射 完全暴露在光下 结论： 氧是由 叶绿体 释放出来的， 叶绿体 是光合作用的场所。 光合作用需要 光照
5、层析
层析液不能触及滤线。
层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩 散，当扩散到细线时，色素便溶解在层 析液中，并随着层析液一起向上扩散， 而不同的色素溶解不同，扩散速度也不 同，所以将不同色素分离开。
6、观察实验结果
色素种类
胡萝卜素 叶黄素
色素颜色 色素含量 溶解度
橙黄色 黄色 最少 较少
扩散速度
H 2O (CH2O)
暗反应阶段（基质）
比较项目 反应条件
光反应
暗反应
[H] ATP 多种酶 叶绿体基质
光 色素 酶 反应场所 基粒囊状结构薄膜 ① 水的光解
①CO2的固定 区 CO2＋C5→2C3 H2O → [H]＋ O2 ②C3(CO2)的还原 物质变化 ② ATP的生成 别 [H] ADP＋Pi＋能量→ATP C3 (CH2O) ATP C5 能量变化 联 系
第五节 光合作用a
由于叶绿素的含量 大大超过类胡罗卜 素，而使类胡罗卜 素的颜色被掩盖， 只显示出叶绿素的 绿色
由于叶绿素比类胡 罗卜素更易受到低 温的破坏，秋季低 温使叶绿素大量破 坏，而使类胡罗卜 素的颜色显示出来
四、光合色素的提取和分离
1、实验原理 提取：色素能溶解在无水乙醇（丙酮）中 （注:叶绿体色素不溶于水中） 分离：色素在层析液中溶解度不同，使四种
叶 绿 体 色 素 吸 收 光 谱
400
叶 绿 素 a
叶 绿 素 b
类 胡 萝 卜 素
500
600
波长/nm 700
练一练
1、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关 叶绿体的叙述正确的是(
A
)
A.叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上 B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上
C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
碳反应的产物又是如何被植物体利用的呢？
CO2
叶绿体
氨基酸 脂质 蛋白质
淀粉
三碳糖
三碳糖 其他代谢 细胞呼吸
蔗糖
五、光合作用的过程：（小结）
H2O
水的光解
O2 2C3 NADPH CO2
叶绿体 中的色素
ATP
多种酶 参加催化
C5 C5的再生 三碳糖
碳反应 Q：请根据图中的内容，说说光合作用的过程。
CO2 吸 收 量
C1
a
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 光饱和点：光合 作用达到最强时 所需的最低的光 强度。
C2：光饱和点
叶绿素a （蓝绿色） 叶绿素
色素
3/4
叶绿素b （黄绿色）
胡萝卜素(橙黄色) 类胡萝卜素 1/4 叶黄素（黄色）
光合作用及其意义
• 第三，使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计， 全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所 消耗的氧，平均为10000 t／s(吨每秒)。以这样的消耗氧 的速度计算，大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而， 这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地 球上，不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧，从而 使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。 • 第四，对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现 以前，地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿至30亿年 以前，绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后，地球 的大气中才逐渐含有氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸 的生物得以发生和发展。由于大气中的一部分氧转化成臭 氧(O3)。臭氧在大气上层形成的臭氧层，能够有效地滤去 太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，从而使水 生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化 过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物
光合作用简介
• 光合作用（Photosynthesis），即光能合 成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可 见光的照射下，经过光反应和暗反应，利 用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和 水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气） 的生化过程。光合作用是一系列复杂的代 谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础， 也是地球碳氧循环的重要媒介。
光合作用概念
• 绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中 合成了淀粉等有机物，并且把光能转变成 化学能，储存在有机物中这个过程就是人 们常说的光合作用
光合作用的原料
• 光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌， 在可见光的照射下，利用光合色素，将二 氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物， 并释放出氧气（或氢气）的生化过程。 光 合作用原料CO2+H2O 呼吸作用的原料是 氧气，糖类（葡萄糖） 氧气是呼吸作用的 原料，光合作用的产物
光合作用碳的转移途径的证明方法
光合作用碳的转移途径的证明方法
一、光合作用碳的转移途径概述
光合作用是指在植物体内通过光能和其他物质的相互作用，使碳氧化物和水分解成氧气和糖的过程。
在光合作用过程中，碳从一种物质转移到另一种物质的过程称为碳的转移途径。
二、光合作用碳的转移途径的证明方法
要证明光合作用碳的转移途径，可以使用以下方法：
1、同位素法
在光合作用过程中，可以使用同位素法来观察碳的转移途径。
同位素法是指在生物体内添加一种具有较高质量的碳同位素，然后通过观察生物体内的反应产物来判断碳的转移途径。
例如，在植物体内添加同位素碳-13，然后观察植物体内产生的氧气中是否含有碳-13，从而可以得出结论：碳是通过糖分解过程产生的。
2、碳氧同位素法
碳氧同位素法是指在光合作用过程中使用同位素氧来观察碳的转移途径。
在植物体内添加同位素氧-18，然后观察植物体内产生的氧气中是否含有氧定生物体内的代谢物浓度，从而推断碳的转移途径。
此外，还可以使用荧光技术、红外光谱分析、超声波技术等方法来研究光合作用碳的转移途径。
三、总结
光合作用碳的转移途径是植物体内碳从一种物质转移到另一种物质的过程。
要证明光合作用碳的转移途径，可以使用同位素法、碳氧同位素法、碳同位素谱分析法等方法。
此外，还可以使用生化分析法、荧光技术、红外光谱分析、超声波技术等方法来研究光合作用碳的转移途径。
这些方法都可以为我们提供有关光合作用碳转移途径的实验证据，从而帮助我们更好地理解光合作用的过程。
解读《光合作用总量与净光合作用量》
解读《光合作用总量与净光合作用量》江西省新干中学李海保一、知识点归纳绿色植物每时每刻都进行细胞呼吸，当在光下测定植物光合强度时，由于植物的细胞呼吸同时进行，因而实际测得的数值应为光合作用与细胞呼吸的代数和（表观光合强度）。
如下图：即在光下植物的光合作用与细胞呼吸同时进行时，应存在如下关系：1．光合作用实际产氧量（叶绿体产氧量）=实测植物氧气释放量+细胞呼吸耗氧量。
2．光合作用实际CO2消耗量（叶绿体消耗CO2量）=实测植物CO2消耗量+细胞呼吸CO2释放量。
3．光合作用葡萄糖净产量（葡萄糖积累量）=光合作用实际葡萄糖生产量（叶绿体产生或合成葡萄糖量）－细胞呼吸葡萄糖消耗量。
通常情况下，以下几种说法应分别代表不同的光合量。
⑴表示净光合量（表观光合量）①植物（叶片）“吸收”CO2量或实验容器内CO2的减少量②植物（叶片）“释放”O2量或实验容器内O2的增加量③植物（叶片）“积累”葡萄糖量或植物重量（有机物）增加量⑵表示总光合量（实际光合量）①叶绿体“吸收”CO2量②叶绿体“释放”O2量③植物或叶绿体“产生”葡萄糖量⑶相关图形分析：甲图：表示光合作用强度=细胞呼吸强度，此时植物在外观上表现为既不吸收CO2也不释放CO2，既不吸收O2也不释放O2，该图应对应于戊图中曲线的B点。
乙图：该图表示叶绿体中吸收的CO2除来自线粒体外还来自外界，此时应为光合作用＞呼吸作用，植物在外观上将表现为吸收CO2，同时向外界释放O2，该图应对应于戊图中的B点之后。
丙图：该图显示叶绿体不吸收CO2，即植物不进行光合作用，只有细胞呼吸（处于暗处），此时，植物释放的CO2=线粒体释放的CO2，植物外观上表现为从外界吸收O2向外界释放CO2，该图应对应于戊图中的A点。
丁图：该图表示植物的细胞呼吸作用＞光合作用，即线粒体所释放的CO2，除一部分被叶绿体捕获用于光合作用外，还有一些CO2将释放到外界，此时植物的外观表现为从外界吸收O2向外界释放CO2，该图应对应于戊图的AB段。
植物光合作用的“午睡”现象
植物光合作⽤的“午睡”现象摘要本⽂综述了植物光合作⽤“午睡”现象的发⽣规律、导致其发⽣的环境因⼦与⽣理因⼦以及这种现象对植物本⾝与对⼈类的影响作⽤。
关键词光合作⽤ “午睡”现象环境因⼦⽣理因⼦光合作⽤是植物独有的功能，植物的光合作⽤不仅将光能转化成化学能从⽽构成了⽣物圈的能量基础，⽽且光合作⽤吸收了原始⼤⽓层中过多的CO2，并释放出氧⽓，这对⼈类赖以⽣存的⽣物圈的良性循环是具有决定意义的。
光是植物光合作⽤的能量源泉。
光对整个光合作⽤的影响主要表现在三个⽅⾯：提供同化⼒形成所需要的能量；活化参与光合作⽤的各种酶，促使⽓孔开放等；调节光合机构的发育。
由此可见，光是影响光合作⽤速率的最重要因⼦。
在晴天中，照射到植物叶⽚表⾯的太阳光的强度从早上到中午前后是逐渐增强的，随后便⼜逐渐减弱；然⽽与之相对应的光合速率⽇变化曲线并不是呈中午⾼、早上和傍晚低的钟形曲线，⽽是⼀条典型的双峰曲线，也就是说在上午、下午各有⼀个⾼峰，下午的峰值往往要低于上午的峰值。
在两个峰之间形成中午的⼀个低⾕，这个低⾕被称为光合作⽤”午睡”现象(midday depression)，尤其是在夏季的晴天多出现这种现象。
这种光抑制现象是近年来光合作⽤研究领域的⼀个热门课题，但原理⾄今还不是很清楚。
⼀般认为，是由以下两个⽅⾯的因⼦导致的：1 环境因⼦1.1 ⽔分条件当⽔分不⾜时，光合机构中⾸先受到影响的就是叶⽚⽓孔。
植物在⽔分不⾜的情况下，通过保卫细胞的运动使部分⽓孔关闭。
⽓孔是叶⽚吸收空⽓中CO2及排出O2的门户，⽓孔的关闭必然使进⼊叶⽚的CO2也随之减少了，光合速率也因⽽降低。
在晴天中午，空⽓的相对湿度低，饱和差也⼤，⼟壤上层⽔分严重亏缺，许多植物的⽓孔都呈部分关闭状态，⽓孔导度降低，叶⾁阻⼒增加，导致光合速率下降，于是便出现了光合作⽤”午睡”现象。
由于⽓孔的关闭是⼀个迅速⽽灵活的可逆过程，所以下午当⽔分条件有所改善时，⼜重新开放，致使光合速率再次提升。
高中生物丨“光合作用”示意图
高中生物丨“光合作用”示意图，轻松掌握知识点！光合作用过程1．形象的用“四个车轮”来理解光合作用的过程在教材插图的基础上修改可得下图，很像四个协调滚动的车轮。
如下图所示：✎从图中可以看出：“四个车轮”是同时转动，若有一个停止，则四个车轮同时受影响。
在日常生活中很容易观察到这一现象。
用形象事物来比喻光合作用的光反应阶段和暗反应阶段，以及两个阶段的相互联系，中间的两个“车轮”分别是ATP和NADPH的形成，如果暗反应停止，这两种物质的形成也会受影响，最终停止。
增强了学生的记忆和理解效果，同时培养学生事物是相互联系，发展变化的世界观。
2．分析“四个车轮”中的物质变化✎“车轮一”中：少数的叶绿素a在光的激发下失去电子，变成强氧化剂，从而夺取水中的电子，使水分子氧化成氧分子和氢离子，叶绿素a由于获得电子而恢复原状，这样往复循环，形成电子流，将光能转化成电能。
✎“车轮二”中：ATP在光反应中合成，在暗反应中水解并释放出能量，供能给暗反应阶段中合成有机物。
✎“车轮三”中：NADP+在光反应中得到叶绿素a提供的电子（e）和“车轮一”中水分解产生的H+，就形成了NADPH。
NADPH是很强的还原剂，在暗反应中将二氧化碳还原为糖类等有机物，自身氧化成NADP+。
✎“车轮四”中：CO2被固定后形成三碳化合物（C3），经过一系列复杂的变化，并最终形成糖类等有机物。
从图中分析可知如果光合作用形成1molC6H12O6，，则“车轮四”中物质的量变化，只需在原来的基础上乘以系数6即可。
3．“四个车轮”中的能量转化“车轮一”中：光能转化为电能。
“车轮二、三”中：电能转化为活跃的化学能ATP、NADPH。
“车轮四”中：活跃的化学能ATP、NADPH转化为稳定的化学能储存在糖类等有机物中。
4．书写“四个车轮”中的化学反应式“车轮一”中：“车轮二”中：“车轮三”中：“车轮四”中：5．“四个车轮”中的条件及联系“车轮一”中：必须提供光能，H2O作为原料，与光能转化相关的色素的形成需要某些矿质元素，如Mg。
第4节 光合作用
→ 糖类中稳定的化学能
联系：光反应为碳反应提供NADPH和ATP
观察植物叶片横截面图 1、叶绿体的分布有何特点？ 2、反应物水、二氧化碳从何而来？ 3、产物氧气、有机物去向何处？
导管
气孔
保卫细胞
气孔
五、环境因素影响光合速率
（一）光合速率（光合强度）
1、检测指标—— 一定量的植物单位时间 释放氧气量、消耗二氧化碳量、生成干物 质量。
丙酮——提取色素； 层析液——分离色素； 石英砂——使研磨充分； CaCO3——防止色素破坏
• 2、若将新鲜的菠菜绿叶换成黄化叶片，实验 结果会是怎样的？
只有胡萝卜素和叶黄素的色素带
思考题 • 3、为何将滤纸条一端剪成尖的？为何色素 线要画3次？为何色素线不能触及层析液？
防止滤纸的边缘毛细现象造成的色素带弯曲；
（四）温度对光合速率的影响
小资料
• 20世纪初期，布莱克曼（英）发现，在光 强度高时，光合强度在一定温度范围内随 温度的升高而增加，但在光强度低时，光 合强度似乎与温度无关。 • 据此推测：光合作用包括一个依赖于光的 反应和一个与光无关的反应。 • 该现象原因：温度对光反应影响不大。
（五）影响因素的综合作用
CO2
O2
能量
能量
食物
三、光合作用的发现
• 17世纪上半叶，海尔蒙特实验
结论：水是使植物增重的主要物质
1771年,(英)普里斯特利的实验
结论：植物可以更新空气
• 1779年，（荷）英格豪斯发现普利斯特利的实验 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。 • 1785年，由于发现了空气的组成，才明确绿叶在 光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
3、间作、套种 ——增加光合作用面积
第二课时光合作用探究历程和过程
4.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件 下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时 叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化 情况依次是( C ) A. 上升；下降；上升 B. 下降；上升；下降 C. 下降；上升；上升 D. 上升；下降；下降
5.某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原 子，14C的转移途径是（ D） A、CO2 叶绿体 ATP B、CO2 叶绿素 ATP C、CO2 乙醇 糖类 D、CO2 三碳化合物 糖类
6、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的 水中，过一段时间后，分析18O放射性标记，最 先（ D ） A.在植物体内的葡萄糖中发现 B.在植物体内的淀粉中发现 C.在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现 D.在植物体周围的空气中发现
五、化能合成作用
自养生物：能利用环境中的无机物合成有 机物来维持自身的生命活动。
O2
光合作用的概念：
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。
光合作用
光合作用的化学反应式：
光
14CO 2
+ H2
18O
(14CH2O) +
18O 2
叶绿体
二、光合作用的过程
光能 (CH2O) +*O2 CO2+H2*O 叶绿体
反应条件： 光能等
1843年 1864年 1880年 1939年
结论： 氧是由 叶绿体 释放出来的， 叶绿体 是光合 作用的场所。 再次证明，光合作用需要 光照 。
五、1880年德国科学家恩格尔曼实验
公元前 3世纪 1648年
1771年
1779年
恩格尔曼在证明了光合作用的放氧部位是叶绿 体后，紧接着又做了一个实验：他用透过三棱镜的 光照射水绵临时装片，结果见下图：
高考二轮复习专题第讲光合作用与呼吸作用课件2
例3.
将小麦植株置于密闭玻璃罩内，下图是在不同温度条件下测定小麦对氧气的吸收
或释放量随光照强度的变化，实验结果如图所示。请回答下列问题： (1)b点的生物学含义是 _光__合__作___用__产__生__氧___气__的__速__率__等___于__有__氧__呼__吸___消__耗__氧__气___的__速__率________。此时小麦根尖细 胞中产生ATP的场所为__细__胞__质___基__质__和__线___粒__体__。适当提高CO2浓度后再测定，图 中的b点将向__左______移动。 (2)由图可知，影响c点变动的主要因素是__光__照___强__度__和__温__度_____。 (3)若适当提高CO2浓度，d点将向__右__下____移动。此时叶 绿体产生的O2的去向是__两___者__都__有___(填“线粒体”“细胞 外”或“两者都有”)。
例2. 某研究小组进行某植物的栽培实验，图1表示在适宜的光照、 CO2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件下的呼吸曲线；图 2为在恒温密闭玻璃温室中，连续24 h测定的温室内CO2浓度以 及植物CO2吸收速率的变化曲线。据图分析，下列说法中正确的
是(多选)( ABC)
A．图1中，当温度达到55 ℃时，植物光合作用相关的酶失活 B．6 h时，图2叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细 胞质基质 C．18 h时，图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量 D．该植株在进行光合作用且吸收CO2的量为0时，在两图中的描述点共有4个
光照_光强_度_合_或_速C_O_2率_浓_度_降_的_低改__变，_均_呼_是_在吸__饱_速和__点率_之_增_前_。强_。
解析 (1)光照下叶肉细胞利用吸收的光能进行水的光解，根据图中曲线在遮光前后的变化， 可以确定图形B为遮光前细胞呼吸释放CO2的量，A为光照时叶片净吸收CO2的量，C 则是除细胞呼吸以外叶片释放CO2的途径，这种释放CO2的途径可能与光照有关。所 以，图形A＋B＋C即为光照下实际光合作用，也就是光照下固定CO2的总量。(2)影 响光合作用的因素有光强度、温度和CO2浓度等，而影响细胞呼吸的因素有温度、 O2浓度等。温度通过影响酶的活性而影响光合作用和细胞呼吸的速率，其中参与细 胞呼吸的酶对高温较敏感。原来的温度为光合作用的最适温度，提高温度后，光合 作用的有关酶活性下降，细胞呼吸的有关酶活性提高，所以提高温度后细胞呼吸增 强，图形B面积变大，而提高温度、降低光照都会使光合作用减弱，图形A面积变小。