生物54能量之源光与光合作用课件2人教版必修
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生物学③必修5.4 《能量之源──光与光合作用》(新人教版-必修3)PPT课件_Hooker
光能转变为ATP中活泼 的化学能
ATP
酶
ADP+Pi
ATP中活泼的化学能转化为糖 类等有机物中稳定的化学能
1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供[H] 和ATP 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
叶绿素b（黄绿色）
（含量约占叶绿 素的1/4）
慢
思考：叶片为什么呈现绿色？
4
分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片 金黄呢？
由于叶绿素的含量大大 超过类胡萝卜素，而使 类胡萝卜素的颜色被掩 盖，只显示出叶绿素的 绿色
5
由于叶绿素比类胡萝卜 素易受到低温的破坏， 秋季低温使叶绿素大量 破坏，而使类胡萝卜素 的颜色显示出来
3、光合作用化学反应式：
CO2 + H2O*
4、光合作用过程 光反应阶段 暗反应阶段
光能 叶绿体
（CH2O)+O2*
光合作用的过程
2H2O
光解 吸收
O2 4[H]
酶
2C3
固定
可见光
叶绿体中的 色素分子
CO2
ATP 酶 ADP+Pi
还 原
能
多种酶 C5
(CH2O)
光反应 类囊体薄膜
暗反应 叶绿体的基质
植物只有在光下才能更新空气，
植物体只有绿叶才能更新污浊的空气
1864年，萨克斯(Julius von Sachs)
绿叶在光合作用中产生了淀粉
1、为什么对天竺葵先进行暗处理？ 2、为什么让叶片的一半曝光，另一 半遮光呢？
1880年，恩吉尔曼(C.Engelmann)
叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
ATP
酶
ADP+Pi
ATP中活泼的化学能转化为糖 类等有机物中稳定的化学能
1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供[H] 和ATP 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
叶绿素b（黄绿色）
（含量约占叶绿 素的1/4）
慢
思考：叶片为什么呈现绿色？
4
分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片 金黄呢？
由于叶绿素的含量大大 超过类胡萝卜素，而使 类胡萝卜素的颜色被掩 盖，只显示出叶绿素的 绿色
5
由于叶绿素比类胡萝卜 素易受到低温的破坏， 秋季低温使叶绿素大量 破坏，而使类胡萝卜素 的颜色显示出来
3、光合作用化学反应式：
CO2 + H2O*
4、光合作用过程 光反应阶段 暗反应阶段
光能 叶绿体
（CH2O)+O2*
光合作用的过程
2H2O
光解 吸收
O2 4[H]
酶
2C3
固定
可见光
叶绿体中的 色素分子
CO2
ATP 酶 ADP+Pi
还 原
能
多种酶 C5
(CH2O)
光反应 类囊体薄膜
暗反应 叶绿体的基质
植物只有在光下才能更新空气，
植物体只有绿叶才能更新污浊的空气
1864年，萨克斯(Julius von Sachs)
绿叶在光合作用中产生了淀粉
1、为什么对天竺葵先进行暗处理？ 2、为什么让叶片的一半曝光，另一 半遮光呢？
1880年，恩吉尔曼(C.Engelmann)
叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
1.5.4 能量之源--光与光合作用(二)光合作用的原理和应用
光解 吸收
O2 4[H]
酶 还 原 能
2C3
固定
CO2
可见光
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶 C5 (CH2O)
光反应
暗反应
光反应和暗反应的比较
光反应 场所 条件 物质 变化 能量 变化
联系
基粒片层结构薄膜
暗反应
叶绿体基质中
光、色素、酶、水、ADP Pi [H]、ATP、酶、 CO2 、C5 色素、 [H]、ATP、 水的光解 ATP的生成 ATP的生成 CO2的固定 C3的还原 ATP中活跃的化学能→ ATP中活跃的化学能→ 中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能
条件 停止光照 CO2供应不变 光照不变 停止CO 停止CO2供应 光照不变 CO2供应不变 O)运输受阻 (CH2O)运输受阻 C3
增加 减少 增加
C5
下降 增加 减少
［H］和ATP
O)合成 (CH2O)合成 量
减少或没有 减少或没有 减少
减少或没有 增加 增加
原料和产物的对应关系： 原料和产物的对应关系： C CO2 H2O （CH2O） H ） O CO2
光能
光合作用的过程
依据反应过程是否需要光能 依据反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
有光才能反应 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光、 有光、无光都能反应
光反应
H2O
水在光下分解
条件： O2 • 条件： 光、酶、色素 场所： 场所： 类囊体的薄膜上
例：适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间 的浓度（温室大棚）， ），增加光照时间 适当提高 和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。 和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。
O2 4[H]
酶 还 原 能
2C3
固定
CO2
可见光
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶 C5 (CH2O)
光反应
暗反应
光反应和暗反应的比较
光反应 场所 条件 物质 变化 能量 变化
联系
基粒片层结构薄膜
暗反应
叶绿体基质中
光、色素、酶、水、ADP Pi [H]、ATP、酶、 CO2 、C5 色素、 [H]、ATP、 水的光解 ATP的生成 ATP的生成 CO2的固定 C3的还原 ATP中活跃的化学能→ ATP中活跃的化学能→ 中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能
条件 停止光照 CO2供应不变 光照不变 停止CO 停止CO2供应 光照不变 CO2供应不变 O)运输受阻 (CH2O)运输受阻 C3
增加 减少 增加
C5
下降 增加 减少
［H］和ATP
O)合成 (CH2O)合成 量
减少或没有 减少或没有 减少
减少或没有 增加 增加
原料和产物的对应关系： 原料和产物的对应关系： C CO2 H2O （CH2O） H ） O CO2
光能
光合作用的过程
依据反应过程是否需要光能 依据反应过程是否需要光能
光反应 暗反应
有光才能反应 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光、 有光、无光都能反应
光反应
H2O
水在光下分解
条件： O2 • 条件： 光、酶、色素 场所： 场所： 类囊体的薄膜上
例：适当提高CO2的浓度（温室大棚），增加光照时间 的浓度（温室大棚）， ），增加光照时间 适当提高 和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。 和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。
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；
生物：《能量之源——光与光合作用》课件(新人教版必修)-精58页PPT
— —爱献 生
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
生物：《能量之源——光与光合作用》 课件(新人教版必修)-精
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
生物：《能量之源——光与光合作用》 课件(新人教版必修)-精
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
人教版教学课件能量之源----光与光合作用课件
2NH3+3O2
2HNO2+O2
硝化细菌 硝化细菌
2HNO2+2H2O+能量
2HNO3+能量
6CO2+6H2O
能量
2C6H12O6+ 6O2
一 捕获光能的色素和结构
1、捕获光能的色素 叶绿素a （蓝绿色） 叶绿素 色素 类胡萝卜素 吸收可见 的太阳光 叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光 叶黄素 （黄色） 含量约占1/4 含量约占3/4
第4节
引入：
[世华财讯]联合国秘书长潘基文7日表示，当今世界面临粮食 危机、气候危机和发展危机，需要世界各国共同应对……
英国媒体近日报道:世界粮储只够吃57天 "粮食危机"笼罩全球 全球现在有8亿人存在饥饿现象 …………………………………………. 所有这些都表明当今世界确实面临着严重的”粮食危机”,那 么我们大家作绿色）
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光
2、捕获光能的结构—叶绿体
（1）分布 主要分布在绿色植物的叶肉细胞 （2）形态 一般呈扁平的椭球形或球形 （3）结构 外膜 内膜 透明，有利于光线的透过
基粒 由两个以上的类囊体组成， 含色素和酶
基质 含多种光合作用 所必需的酶、少 量的DNA （4）功能 光合作用的场所 “养料的制造车间” “能量的转换站”
表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
[例2]下图是利用小球藻进行光合作用实验的 示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量 比是（ C ） A．1∶2 B．2∶1 C．8∶9 D．9∶8
二、光合作用原理的应用 （1）影响光合作用的因素有哪些(根据方程式进行分析)?
光照、CO2、温度、水、矿质元素等
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二、叶绿体的结构和功能 自主学习
阅读课本P99-100页的叶绿体结构和叶绿体功能的实验
外膜
内膜
基质
（含有酶，还有少量 的DNA和RNA）
基粒
(类囊体堆叠而成)
类囊体
(有光合色素和酶)
双层膜；类囊体堆叠成基粒增大膜面积
叶绿体存在于叶肉细胞、幼茎皮层细胞
恩格尔曼实验1880年，(美）
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察
人教版必修1
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
光能转化为细胞能够利用的化学能 的过程称为光合作用。 太阳光中有能量，太阳能电池板可 以捕获其中的能量并转化为电能。
绿叶中通过什么物质捕获并转化光 能呢？
色素
一、捕获光能的色素 本节课主要目的是探究绿叶中含有几种 色素和学习对色素进行提取和分离的方法
3、秋季植物叶变黄、变红是什么原因？
秋季, 气温降低, 叶绿素分解，叶片中的叶黄素、胡萝卜素 开始显露；形成了花青素，花青素遇酸变红
问题探讨？
小资料
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。
3、滤纸条一端剪去两个角是因为滤纸条边缘扩散快，中间
扩散慢，（
保证扩散速率同步
）
4、滤液细线细、直、齐是（ 防止色素带重叠而影响分离效果 ）
5、重复画滤液细线2-3次，是为了（ 积累更多的色素 ）
6、层析时不要让滤液细线触及层析液，防止色素( 溶解于层析液) 中而无法分离
扩散速度 含量 溶解度 胡萝卜素（橙黄色） 最快 最少 最高
4、为什么要将滤液试管口用棉塞塞严？ 防止 乙醇挥发和色素被氧化
绿叶中色素的提取和分离（溶解法和纸层析法）
实验原理
色素的提取
叶绿体中的色素能溶解在 有机溶剂无水乙醇
无水乙醇可提取叶绿体中色素。
中，用
色素的分离
色素在层析液中 溶解度不同 ，溶解度高的色素分子随层析
液在纸条上的扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤 纸条上的扩散得慢，因而可用层析液将不同的色素分离。
绿叶中有哪些色素呢？
自主学习
阅读课本P97-98页的实验绿叶中色素的提取和分离
1、为什么选择新鲜的绿叶？ 新鲜的绿叶 色素含量较高 2、无水乙醇、层析液分别有什么作用？层析液 的成分主要是什么？
无水乙醇 提取色素 ；层析液 分离色素 ；丙酮，苯，石油醚
3、二氧化硅和碳酸钙有什么作用？
二氧化硅使 研磨更充分 ，碳酸钙 防止色素被破坏
叶黄素（黄色）
较快
叶绿素a（蓝绿色） 较慢
较少 最多
较高 较低
叶绿素b（黄绿色） 最慢
较多
最低
叶绿素由C、H、O、N、Mg构成
★说明色素的种类
色素
二、色素的作用
实验表明：叶绿素主要吸收红光和 蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
色素吸收的光谱
类胡叶萝绿卜素素溶溶液液
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
1、问题：植物生长所需的物质来自何处？
2000多年前 亚里士多德 (Aristotle)
认为：构成植物 体的原料是土壤 植物增加的重量=土壤减少的重
量
2、1648年比利时海尔蒙特的实验 五年后
柳树增重80kg 土壤只减少0.06kg
结论：植物增重主要来自水分
3、1771年英国普利斯特利实验
一段时间后
一、绿叶中色素的提取和分离
（一）提取色素：
原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有机 溶剂中，所以可用无水酒精提取色素。
材料:5g鲜叶
1.研磨
SiO2 ——使研磨充分
药品 CaCO3 ——防止色素破坏
无水酒精 ——溶解色素
★要求：要迅速、充分（为什么）
2.过滤：获取绿色滤液
滤纸吗？
尼龙布
绿色
1.准备滤纸
一段时间后
普 利 斯 特 利 实 验
结论：植物可以更新空气
4、1779年，荷兰 英格豪斯的实验
A组 B组
结论：只有在实光验照重下复只了有5绿00叶多才次可以更新空气
1785年，发现了空气的组 成，科学家在明确绿叶在光下放 出的气体是氧气，吸收的是二氧 化碳
5、 1845年，德国的科学家梅 耶指出：植物光合作用时，把光 能转换成化学能储存起来
反应式：
CO2+H2*O
依据：能量转换和守恒定律
6、1864年萨克斯的实验
在
暗
处
放
置
几
小
的
叶 片
暗处理
光照
碘蒸汽处理
酒精 脱色
结论:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
7.鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验过程及所证明什么问题？ 光合作用释放的氧气来自于水的分解
8、20世纪40代 卡尔文 光合产物中有机物的碳来自CO2
四、光合作用的过程
1、叶片为什么往往是绿色的呢？
叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，再加上 叶绿素含量多，所以叶片才呈现绿色。
2、温室或大棚种植蔬菜应选择什么颜色的塑料薄膜？
可以选择有色薄膜，比如红色或蓝色的薄膜，只允许红光或 蓝光通过。还可以选择无色透明塑料薄膜可以通过所有波长 的可见光（波长为400-700），光合效率最强。
条
剪去两角的原因？
铅笔线 画铅笔细线
滤液细线 画滤液细线
★要求：细而直 重复2—3次
2.分离色素：
培养皿
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
层析液
插滤纸条
★层析液不能没及滤液线 （为什么？）
实验注意事项
1、层析液是（ 易挥发且有一定毒性）的有机
溶剂，层析时要加盖，尽量减少有机溶剂的挥发。
2、用干燥的定性滤纸，因为（其透性好，吸收滤液较多）
使用：水绵 好氧细菌
资料分析：叶绿体的功能
没有
束极
空气
黑暗
细
光
照 完 全 光
1 现象：
装片中好氧细菌向叶绿体被 光束照射到的部位集中。
2 现象：
装片中好氧细菌分布在叶绿体 所有受光部位的周围。
恩格尔曼实验
问题:
1、光合作用释放什么气体？ 2、光合作用的场所在哪儿？ 3、光合作用需要什么条件？
讨论：此实验在设计上有什么巧妙之处？
分以下几个问题：
1、为什么水绵是合适的实验材料？
水绵具有细而长的叶绿体，便于观察
2、他是如何控制实验条件的？
A、选用黑暗、无空气的环境：排除环境中光线和氧气的影 响 B、选用极细的光束，并用好氧细菌检测，准确判断释放O2 的部位 C、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