1、细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第4节能量之源节能量之源光与光合作用光与光合作用第1课时 光合作用探究历程及色素提取和分离实验众所周知，一颗种子播种在土壤中，在适宜的条众所周知，一颗种子播种在土壤中，在适宜的条件下便可萌发生长。有的可长成高达数十米的参件下便可萌发生长。有的可长成高达数十米的参天大树；有的在其最适合生长的季节里具有惊人天大树；有的在其最适合生长的季节里具有惊人的生长速度。如玉米在拔节期每天大约可长高的生长速度。如玉米在拔节期每天大约可长高8厘厘米，而大牡竹曾有一天增高米，而大牡竹曾有一天增高41厘米的记录。厘米的记录。植物生长所需的营养物质是从哪里来的？植物生长所需的
2、营养物质是从哪里来的？一、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程光合作用的探究历程光合作用的探究历程1771年年 普利斯特利实验普利斯特利实验1779年年 英格豪斯实验英格豪斯实验1843年年 梅梅 耶耶 实实 验验1864年年 萨萨 克克 斯斯 实实 验验1939年鲁宾与卡门实验年鲁宾与卡门实验1771年年1779年年1845年年1864年年1939年年公元前公元前3世纪世纪1648年年1880年年1980年年 恩格尔曼实验恩格尔曼实验1648年年 海尔蒙特实验海尔蒙特实验公元前公元前3世纪亚里士多德世纪亚里士多德 公元前3世纪，古希腊亚里士多德提出，植物生长所需的物质全部来自于土壤。17
3、世纪早期，比利时科学家 海尔蒙特第一次试图用定量的方法研究植物的养料来源。2/10图图A A图图B B图图D D实验实验1 1 海尔蒙特柳树实验（海尔蒙特柳树实验（16481648年）年）实验前实验前实验后实验后变化变化土壤干重土壤干重90.800kg90.743kg-0.057kg柳柳 树树2.25kg76.70kg+74.75kg图图C C结论：结论：植物生长所需的养料主要来自于水，植物生长所需的养料主要来自于水，而不是土壤。而不是土壤。3/10结论：植物可以更新空气结论：植物可以更新空气有人重复了普利斯特利的实验，却得到相反的有人重复了普利斯特利的实验，却得到相反的结果，为什么？结果，为
4、什么？实验实验2 2 普利斯特利（普利斯特利（17711771年）年）4/10缺少空白对照，实验结果说服力不强。缺少空白对照，实验结果说服力不强。实验3 荷兰的英格豪斯（1779）通过通过500多次实验，得出结多次实验，得出结论：普利斯特利的实验只有在论：普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新空气。只有绿叶才能更新空气。到到1785年，发现了空气的组年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出成，人们才明确绿叶在光下放出的是的是O2，吸收的是，吸收的是CO2。光光能能化化学学能能储存在什储存在什么物质中？么物质中？18451845年，梅耶（
5、德国）年，梅耶（德国）5/10CO2 H2O O2光能光能绿色绿色叶片叶片黑暗黑暗处理处理遮光遮光曝光曝光碘碘蒸蒸气气不变蓝不变蓝变蓝变蓝结论：绿色叶片的光合作用产生了淀粉。结论：绿色叶片的光合作用产生了淀粉。一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光实验4 （德）萨克斯实验（1864年）6/10CO2H2O （CH2O）O2光能光能1、消耗掉叶片中的营养物质，避免对实、消耗掉叶片中的营养物质，避免对实验结果的影响验结果的影响 2 2、进行自身对照、进行自身对照 （自变量是光照，因变（自变量是光照，因变量是叶片颜色的变化）量是叶片颜色的变化）7/10本实验除了证明光合作用的产物是淀粉的同时，还证本实验除
6、了证明光合作用的产物是淀粉的同时，还证明了光照是光合作用的必要条件。明了光照是光合作用的必要条件。光合作用在光合作用在哪里哪里进行呢？进行呢？实验4 （德）萨克斯实验（1864年）(2)实验结论实验结论叶绿体是进行光合作用的场所。叶绿体是进行光合作用的场所。O2是由叶绿体释放的。是由叶绿体释放的。实验5 恩格尔曼的实验相互对照还是自身对照？相互对照还是自身对照？自变量是？因变量是？自变量是？因变量是？自身对照，自变量为光照的有无自身对照，自变量为光照的有无(照光处与不照照光处与不照光处；黑暗与完全曝光光处；黑暗与完全曝光)，因变量为好氧菌的分，因变量为好氧菌的分布。布。选材好。选材好。水绵的叶
7、绿体呈螺旋式带状，便于观察；水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。设计妙。设计妙。没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一组对照实验。无光照的部位，相当于一组对照实验。恩格尔曼实验的巧妙之处恩格尔曼实验的巧妙之处 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和和H2O转化成储存能量的有机物，并转化成储存能量的有机物，并释放出释放出O2的过程。的过程。CO2H2O
8、（CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体糖类糖类8/101897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光合作用。这样，柳苗的生长之迷也终于被揭开了。合作用。这样，柳苗的生长之迷也终于被揭开了。提出问题：探究光合作用释放的氧气到底来自二氧提出问题：探究光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？化碳还是水？1、需要标记什么元素？、需要标记什么元素？2、怎样设计对比实验？、怎样设计对比实验？C18O2、H218OC18O2+H2OCO2+H218OCO2H218O?C18O2H2O?预测预测1：第一组为：第一组为O2，第二组为，第二组为18O2，来自，来自H2
9、O；预测预测2：第一组为：第一组为18O2，第二组为，第二组为O2，来自，来自CO2；预测预测3：两组既有：两组既有18O2、也有、也有O2，来自两者。，来自两者。第一组第一组第二组第二组CO2H218O18O2C18O2H2OO2结论：光合作用释放的氧气来自水结论：光合作用释放的氧气来自水 第一组第一组第二组第二组CO2H2O （CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体相互对照还是自身对照？相互对照还是自身对照？自变量是？因变量是？自变量是？因变量是？相互对照，自变量为标记物质相互对照，自变量为标记物质(H2O与与C18O2)，因变量为因变量为O2的放射性。的放射性。卡尔文及其同事用来研究光合藻类
10、卡尔文及其同事用来研究光合藻类CO2固定的仪器装置固定的仪器装置 他用他用14C标记的标记的CO2追踪了光合作用过追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，程中碳元素的行踪，从而进一步揭示了从而进一步揭示了光合作用中复杂的光合作用中复杂的化学反应。化学反应。六、（美）卡尔文实验（六、（美）卡尔文实验（19481948年）年）光合作用发现过程光合作用发现过程发发现现内内容容发现年代发现年代公元前公元前3世纪世纪植物生长植物生长所需物质所需物质来自土壤来自土壤（古希腊：（古希腊：亚里士多亚里士多德）德）植物生长需要的物质是水H2O（比利时：海尔蒙特）1648年年植物可以植物可以更新空气更新空气（英国：（英
11、国：普里斯特普里斯特利利1771年年植物更新植物更新空气需要空气需要光照（荷光照（荷兰兰:英格豪斯）英格豪斯）1773年年绿色植物绿色植物通过光合通过光合作用吸收作用吸收CO2释放释放O2（瑞（瑞士：塞尼士：塞尼比尔）比尔）1782年年绿色植物绿色植物通过光合通过光合作用制造作用制造了淀粉了淀粉（德国：（德国：萨克斯）萨克斯）1864年年叶绿体是叶绿体是光合作用光合作用的场所的场所（美国：（美国：恩格尔曼）恩格尔曼）1880年年光合作用光合作用释放的释放的O2全部来自全部来自H2O（美（美国：鲁宾国：鲁宾和卡门）和卡门）1939年年光合作用的发现史光合作用的发现史光合作用的概念光合作用的概念绿
12、色植物通过叶绿体，利用可见绿色植物通过叶绿体，利用可见光中的光能，把二氧化碳和水合光中的光能，把二氧化碳和水合成为储存能量的有机物（通常指成为储存能量的有机物（通常指糖类中葡萄糖）并且释放出氧气糖类中葡萄糖）并且释放出氧气的过程。的过程。将一株植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后18O存在于 A光合作用生成的水中 B仅在周围的水蒸气中 C仅在植物释放的氧气中 D植物释放的氧气和周围的水蒸气中DD 历经一个半世纪,经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物,在下面几个著名实验中,相关叙述正确的是()。A.普里斯特利指出了植物更新空气且光在这个过程中起关键作用B.萨
13、克斯的实验中,叶片在暗处放置几小时的目的是消耗掉叶片中的营养物质C.恩格尔曼的实验中,定量分析了水绵光合作用生成的氧气量D.鲁宾和卡门的实验中,用18O标记CO2,证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO2B 普里斯特利指出了植物更新空气,并不知道光在这个过程中起关键作用;恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来,并不能定量分析光合作用生成的氧气量;鲁宾和卡门的实验中,用18O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO2,用18O标记CO2属于对照组。解析解析 二、捕获光能的色素二、捕获光能的色素 提取和分离提取和分离因为有捕获光能的色素因为有捕获光能的色素
14、为什么植物能利用光能为什么植物能利用光能?绿叶中会有哪些种类的色素呢？绿叶中会有哪些种类的色素呢？它们分别是什么颜色的？它们分别是什么颜色的？各种色素在绿叶的含量相同吗？各种色素在绿叶的含量相同吗？提取：绿叶中的色素溶于提取：绿叶中的色素溶于_而不溶于水，而不溶于水，可用可用_提取色素。提取色素。分离：各种色素在分离：各种色素在_中溶解度不同，中溶解度不同，_随随 _ _在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各 种色素相互分离。种色素相互分离。有机溶剂有机溶剂无水乙醇无水乙醇层析液层析液溶解度高的溶解度高的层析液层析液绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离
15、操作步骤：操作步骤：提取色素提取色素制备滤纸条制备滤纸条画滤液细线画滤液细线分离色素分离色素观察与记录观察与记录1.请完成下表中的实验流程。绿叶中色素的提取和分离步骤方法原因提取提取绿叶绿叶中的中的色素色素(1)加入二氧化硅:_(2)加入碳酸钙:_(3)加入乙醇:_ 将研磨液迅速倒入基部垫有单层尼龙布的玻璃漏斗中进行过滤。将滤液收集到试管中,并用棉塞塞紧试管口(1)单层尼龙布:_(2)试管口塞紧:_ 充分研磨保护色素溶解、提取色素过滤叶脉及二氧化硅等防止乙醇挥发续表绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离步骤步骤方法方法原因原因制 备制 备滤 纸滤 纸条条(1)(1)干燥滤纸干燥滤纸:_;
16、_;(2)(2)剪去两角剪去两角:_。画 滤画 滤液 细液 细线线用毛细吸管吸取少量滤用毛细吸管吸取少量滤液液,沿铅笔细线画出一沿铅笔细线画出一条细而直的滤液细线条细而直的滤液细线,吹干后再重复画吹干后再重复画1212次次(1)(1)画得细而直画得细而直:_ _ (2)(2)画画2323次次:_ _ 分 离分 离绿 叶绿 叶中 的中 的色素色素(1)(1)层析液用于层析液用于 _ _(2)(2)层 析 液 不 能 没 及 滤 液 细 线层 析 液 不 能 没 及 滤 液 细 线,以 防以 防止止 _ _。(3)(3)覆盖烧杯是为了覆盖烧杯是为了_ 透性好、吸收滤液多透性好、吸收滤液多使层析液同
17、步到达滤液细线使层析液同步到达滤液细线为防止色素带重叠而影响分离效果为防止色素带重叠而影响分离效果是为积累更多的色素是为积累更多的色素,使分离后的色素带明显使分离后的色素带明显分离绿叶中的色素分离绿叶中的色素防止层析液中的成分挥发防止层析液中的成分挥发色素溶解于层析液中而无法分离色素溶解于层析液中而无法分离取决于色素在溶剂取决于色素在溶剂中溶解度的大小中溶解度的大小2.实验现象、结论。色素种类色素种类位置位置色素颜色色素颜色色素宽度色素宽度溶解度溶解度扩散速度扩散速度橙黄色橙黄色最快最快黄色黄色较快较快蓝绿色蓝绿色较慢较慢黄绿色黄绿色最慢最慢最少最高较少较高最多较多较低最低答案：答案：充分是为
18、了研碎细胞保证色素溶出;迅速是为了减少无水乙醇挥发,乙醇挥发性较强,塞紧盛有色素滤液的试管口也是因为挥发性。思考:提取叶绿体中色素时,为什么要迅速、充分研磨叶绿素b叶绿素a叶黄素胡萝卜素取决于色取决于色素含量素含量叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素（含量约（含量约3/43/4）（含量约（含量约1/41/4）叶绿素叶绿素a a（蓝绿色）（蓝绿色）叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）绿叶中的色素绿叶中的色素答案：答案：1.(1)画滤液细线次数太少。画滤液细线次数太少。(2)滤液细线触及层析液，滤液细线触及层析液，且时间较长，色素全部溶
19、解到层析液中。且时间较长，色素全部溶解到层析液中。答案：甲同学忘记了加入二氧化硅和碳酸钙会使研磨不充分，导答案：甲同学忘记了加入二氧化硅和碳酸钙会使研磨不充分，导致释放的色素数量减少，提取浓度较低，所以在滤纸条的色素浓致释放的色素数量减少，提取浓度较低，所以在滤纸条的色素浓度很低，颜色很浅；度很低，颜色很浅；乙同学加入了水，由于色素只能溶解于有机溶剂中，所以用乙同学加入了水，由于色素只能溶解于有机溶剂中，所以用水提取不到任何色素，滤纸上没有出现色素带。水提取不到任何色素，滤纸上没有出现色素带。【典例精析【典例精析1 1】在圆形滤纸的中央点上滴一滴叶绿体】在圆形滤纸的中央点上滴一滴叶绿体的色素滤
20、液，进行色素分析，会得到近似同心环状的的色素滤液，进行色素分析，会得到近似同心环状的四个色素圈，排在外圈的色素呈（四个色素圈，排在外圈的色素呈（）A.A.橙黄色橙黄色 B.B.黄色黄色C.C.蓝绿色蓝绿色 D.D.黄绿色黄绿色A A【典例精析【典例精析2 2】.某同学用韭黄研磨后的提取液进行色某同学用韭黄研磨后的提取液进行色素分离，在滤纸条上将出现几条明显的色素带（素分离，在滤纸条上将出现几条明显的色素带（）A.0A.0条条 B.1 B.1条条 C.2 C.2条条 D.4 D.4条条【解析】韭黄生长在没有光照的环境中，因此不含有【解析】韭黄生长在没有光照的环境中，因此不含有叶绿素，只含有叶黄素
21、和胡萝卜素两种色素。叶绿素，只含有叶黄素和胡萝卜素两种色素。C CC叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢？例例1右图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸右图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图收不同波长光波的曲线图,则判定则判定A和和B分别为分别为()。【解析】根据曲线分析可知,A主要吸收红光和蓝紫光,B主要吸收蓝紫光,因此A为叶绿素,B为类胡萝卜素。A.叶绿素、类胡萝卜素 B.类胡萝卜素、叶绿素 C.叶黄素、叶绿素a D.叶绿素a、叶绿素bA技巧归纳技巧归纳此题为识记题。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光此题为识记题。叶绿素主
22、要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜类胡萝卜素主要吸收蓝紫光素主要吸收蓝紫光,曲线中的波峰对应波长的光吸收量最大。曲线中的波峰对应波长的光吸收量最大。拓展1：不同颜色温室大棚的光合效率无色大棚：各色光均能通过；有色大棚主要透射和无色大棚：各色光均能通过；有色大棚主要透射和反射同色光，其他光被吸收，所以用无色透明大棚反射同色光，其他光被吸收，所以用无色透明大棚光合效率最高。光合效率最高。而叶绿素对绿光吸收最少，绿色的薄膜的大棚光合而叶绿素对绿光吸收最少，绿色的薄膜的大棚光合效率最低效率最低思考：生活中，无色大棚和绿色大棚哪个应用广泛？为什么光质与光合效率光质与光合效率不同波长的光对光合效率影响不同。不同
23、波长的光对光合效率影响不同。光合效率大小为：白光光合效率大小为：白光红光、蓝紫光红光、蓝紫光橙黄光橙黄光绿光。绿光。叶绿体中的色素吸收最多的是蓝紫光和红光，在叶绿体中的色素吸收最多的是蓝紫光和红光，在日照的基础上，用红色、蓝色灯光也以提高光合日照的基础上，用红色、蓝色灯光也以提高光合效率效率不同颜色的藻类不同波长的光不同颜色的藻类不同波长的光光照光照温度温度Mg元素元素 若缺乏将导致叶绿素无法合成，老叶先若缺乏将导致叶绿素无法合成，老叶先变黄。变黄。Fe元素元素 是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺缺Fe幼叶先变黄。幼叶先变黄。拓展2：影响叶绿素生物合成的
24、因素 这些捕获光能的色素存在于细胞中的这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？什么部位呢？这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。素，就分布在类囊体的薄膜上。叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素a(a(蓝绿色蓝绿色)叶绿素叶绿素b b（黄绿色）（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶黄素（黄色）（吸收红光和（吸收红光和蓝紫光）蓝紫光）（吸收蓝紫光）（吸收蓝紫光）含量约占含量约占3/43/4含量约占含量约占1/41/4叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面叶绿体是进行光合作用的场所，它内
25、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。进行光合作用所必需的酶。光合作用的色素光合作用的色素第2课时 光合作用过程的研究光合作用的反应式概括为：光合作用的反应式概括为：光能CO2+H2O （CH2O）+O2叶绿体原料原料 产物产物动力动力 场所场所光合作用：指绿色植物通过叶绿体，利用光光合作用：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化为储存能，把二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物，并且是释放出着能量的有机物，并且是释放出氧气的过程。氧气的过程。CO2+H2O（CH2O）+O2太阳光太阳光叶绿体
26、叶绿体光能CO2+H2O （CH2O）+O2叶绿体 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部巨大膜表面上，不仅分叶绿体是进行光合作用的场所，它内部巨大膜表面上，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。酶。光合作用在叶绿光合作用在叶绿体中是怎样进行的呢？体中是怎样进行的呢？光合作用过程光合作用过程光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据:反应过程是否需要光能反应过程是否需要光能叶绿体叶绿体中的色素中的色素光能光能HO2ATPADP+Pi直接释放直接释放到空气中到空气中为第二阶段为第二阶段提供还原剂提供还原剂为第二阶段为第
27、二阶段提供能量提供能量水在光下分解水在光下分解酶酶H2O光反应阶段光反应阶段能量变化能量变化光能转变为活跃的化学能贮存在光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中中水的光解：水的光解：物质变化物质变化光、色素、酶光、色素、酶叶绿体内的类囊体薄膜上叶绿体内的类囊体薄膜上场所：场所：条件：条件：H2O H +O2光能光能ATP的合成：的合成：ADPPi 能量（能量（光能光能）ATP酶酶多种酶多种酶参加催化参加催化 2C3 CO2 C5还还原原（CH2O）供氢供氢酶酶H固固定定光反应阶段光反应阶段 ATP供能供能 酶酶ADP+Pi暗反应阶段暗反应阶段 ATP中中活跃活跃的的化学能化学能转变为转变为糖类糖类
28、等等 有机物中有机物中稳定稳定的的化学能化学能能量变化能量变化(CH2O)+C5ATP、酶、酶2C3+H C3的还原：的还原：物质变化物质变化CO2C5 2C3酶酶CO2的固定：的固定：条件：条件：H、ATP、酶、酶叶绿体的基质中叶绿体的基质中场所：场所：色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶CH2OCO2吸收吸收光解光解能能固定固定还原还原酶酶光反应光反应暗反应暗反应 光合作用的过程光合作用的过程光合作用的全过程叶绿体中叶绿体中的色素的色素供氢供氢酶酶供能供能还原还原多种酶参多种酶参加催化加催化（CH2O）ADP+Pi酶酶ATP2C3C5固定
29、固定CO2H2OO2水在光水在光下分解下分解H光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光能光能 联系联系比较光反应、暗反应比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化光、色素、酶光、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、H、ATP叶绿体类囊体膜叶绿体类囊体膜叶绿体基质中叶绿体基质中水的光解；水的光解；ATP的生成的生成CO2的固定；的固定；C3的还原的还原 ATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能ATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供光反应是暗反应的基础，为暗反应提供HH和和
30、ATPATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供ADPADP和和Pi Pi。CO2+H2O （CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体.光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。下列有关叙述正确的是()。A.光反应不需要酶,暗反应需要酶 B.光反应消耗水,暗反应消耗ATPC.光反应固定CO2,暗反应还原CO2D.光反应储存能量,暗反应释放能量B 解析解析 光反应进行的条件是需要水、光照和色素,暗反应进行的条件是需要ATP和H。光反应光反应H2O H+O2+Pi+光能光能ATP酶酶ADP水的光解：ATP的合成的合成：暗反应暗反应CO2的还原：2C2C3 3+H (CH+H (CH2 2O)+CO)+
31、C5 5CO2的固定：CO2+C5 2C3总结：总结：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中图中A A是是_,B_,B是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中C C是是_，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的_部位，用部位，用于于_ _。图中图中D D是是_，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自_图中图中G_,FG_,F是是_,J_,J是是_图中的图中的H H表示表示_，H H为为I I提供提供_光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水水H基质基质用作还原剂，还原用作还原剂，还原C3AT
32、P色素吸收色素吸收的光能的光能光反应光反应H和和ATP色素色素C5化合物化合物C3化合物化合物糖类糖类(1)(1)明确明确C3C3和和C5C5的来源与去路：在限定条件下，根据图的来源与去路：在限定条件下，根据图示明确示明确C3C3和和C5C5的来源与去路，分析的来源与去路，分析C3C3和和C5C5含量的变化含量的变化。【提分技法】【提分技法】分析分析C3C3和和C5C5含量变化的方法含量变化的方法CO2CO2供应不变，而光照变化。供应不变，而光照变化。当光照由强当光照由强弱时，光反应减弱，弱时，光反应减弱，HH和和ATP ATP ，C3C3还还原减弱，原减弱，C3C3消耗消耗 ，C5C5产生产
33、生 ，结果使，结果使C3C3含量增加含量增加，C5C5含量减少。含量减少。当光照由弱当光照由弱强时情况与之相反。强时情况与之相反。光照不变，而光照不变，而CO2CO2供应变化。供应变化。当当CO2CO2供应充足供应充足不充足时，不充足时，CO2CO2固定固定 ，C3C3产生产生 ，C5C5消耗消耗 ，结果使，结果使C3C3含量含量 ，C5C5含量含量 。当当CO2CO2供应不足供应不足充足时情况与之相反。充足时情况与之相反。减弱减弱减少减少减少减少减少减少增多增多(2)C3(2)C3和和C5C5含量变化趋势相反：含量变化趋势相反：当环境中某一因素如光照或当环境中某一因素如光照或CO2CO2供应
34、发生变化时供应发生变化时，C3C3和和C5C5含量变化趋势总是相反的，如图所示：含量变化趋势总是相反的，如图所示：1 1、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（的是（）A A、H BH B、C5C5化合物化合物 C C、ATP DATP D、CO2CO2B2 2、与光合作用光反应有关的是（、与光合作用光反应有关的是（）H2O H2O ATP ATP ADP ADP CO2CO2A.A.B.B.C.C.D.D.A3 3、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02C02条件条件下。如果将环境中下。如果将环境中C02
35、C02含量突然降至极低水平，此时叶含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的肉细胞内的C3C3化合物、化合物、C5C5化合物和化合物和ATPATP含量的变化情况含量的变化情况依次是依次是A.A.上升；下降；上升上升；下降；上升 B.B.下降；上升；下降下降；上升；下降 C.C.下降；上升；上升下降；上升；上升 D.D.上升；下降；下降上升；下降；下降C4、光合作用过程中，产生、光合作用过程中，产生ADP和消耗和消耗ADP的的 部位在叶绿体中依次为部位在叶绿体中依次为 ()外膜外膜 内膜内膜 基质基质 类囊体膜类囊体膜 A B C DB5 5、光合作用过程的正确顺序是（）、光合作用过程的正确顺序是（
36、）二氧化碳的固定二氧化碳的固定 氧气的释放氧气的释放 叶绿素吸叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原收光能水的光解三碳化合物被还原A.A.B.B.C.C.D.D.6 6、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）三碳化合物五碳化合物三碳化合物五碳化合物氧气氧气7 7、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O18O的水中，过一段时间后，分析的水中，过一段时间后，分析18O18O放射性标记，放射性标记，最先（最先（）A A、在植物体内的葡萄糖中发现、在植物体内的葡萄糖中发现 B B、在植物体内的淀粉中发现、在植物体内的淀粉中发现C
37、 C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现现 D D、在植物体周围的空气中发现、在植物体周围的空气中发现D8 8、某科学家用含有、某科学家用含有14C14C的的CO2CO2来追踪光合作用中的来追踪光合作用中的C C原子，原子，14C14C的转移途径是（的转移途径是（）A A、CO2 CO2 叶绿体叶绿体 ATP ATP B B、CO2 CO2 叶绿素叶绿素 ATP ATP C C、CO2 CO2 乙醇乙醇 糖类糖类 D D、CO2 CO2 三碳化合物三碳化合物 糖类糖类D9 9、在光合作用过程中，能量的转移途径是、在光合作用过程中，能量的转移途径是A
38、 A、光能、光能 ATP ATP 叶绿素叶绿素 葡萄糖葡萄糖 B B、光能、光能 叶绿素叶绿素 ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 C C、光能、光能 叶绿素叶绿素 CO2 CO2 葡萄糖葡萄糖D D、光能、光能 ATP CO2 ATP CO2 葡萄葡萄糖糖 B第3课时 光合作用原理的应用1 1、尝试探究影响光合作用强度的、尝试探究影响光合作用强度的环境因素。环境因素。2 2、说出光合作用原理的应用。、说出光合作用原理的应用。人吃五谷杂粮、鸡人吃五谷杂粮、鸡鸭鱼肉长大，植物鸭鱼肉长大，植物是怎样长大的呢？是怎样长大的呢？（一）光合作用的重要意义为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源为包括人
39、类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源和能量来源维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定促进生物进化促进生物进化 从物质转变和能量转化的过程来看，光合作用是从物质转变和能量转化的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。生物界最基本的物质代谢和能量代谢。阅读教材阅读教材104-105页，回答：页，回答：（二）光合作用强度（二）光合作用强度1.光合作用强度的概念：光合作用强度的概念：2.光合作用强度的表示方法：光合作用强度的表示方法：3.光合作用强度的影响因素：光合作用强度的影响因素：光合速率光合速率(光合强度光合强度)：是指一定量的植
40、物（如一定：是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如产的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如产生多少生多少O2、消耗多少、消耗多少CO2、合成多少淀粉）、合成多少淀粉）表观（净）光合速率、真正（总）光合速率表观（净）光合速率、真正（总）光合速率表观光合速率表观光合速率=真正光合速率真正光合速率呼吸速率呼吸速率 后羿射日是我国古代传说，故事内容大致为：古后羿射日是我国古代传说，故事内容大致为：古时候天上有十个太阳，大地干涸焦枯，草木不生，时候天上有十个太阳，大地干涸焦枯，草木不生，人们难以生存。英雄后羿力大无比，箭法精准，人们难以生存。英雄后羿力大无比，箭法精准，射
41、掉了九个太阳，剩下现在的一个太阳，使光照射掉了九个太阳，剩下现在的一个太阳，使光照和温度适宜，万物复苏，草木茂盛。这个神话说和温度适宜，万物复苏，草木茂盛。这个神话说明光照和温度会影响植物的光合作用。明光照和温度会影响植物的光合作用。趣味趣味生物生物影响光合作用强度的因素影响光合作用强度的因素 COCO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O O）+O+O2 2光能光能叶绿体叶绿体(色素、酶）色素、酶）MgMg、N N等矿质元素；等矿质元素；酶的活性受温度等影响。酶的活性受温度等影响。光照强度、光质、光照强度、光质、光照时间；光照时间；气体反气体反应物应物作为反应物和反应的媒介；作为反应
42、物和反应的媒介；水分水分气孔关闭气孔关闭CO2CO2供应供应影响光合作用强度的因素？影响光合作用强度的因素？内因：内因：外因：外因：光（强度、光质）光（强度、光质）CO2浓度浓度温度温度矿质元素矿质元素水分水分 酶的种类、数量酶的种类、数量叶面指数（疏密）叶面指数（疏密）RuBPRuBP含量等含量等实验原理：实验原理：利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。分，使叶片沉于水中。叶片含有空气，上浮叶片含有空气，上浮 叶片下沉叶片下沉 充满充满细胞间隙，叶片上浮细胞间隙，叶片上浮 在光合作用过程中，植物吸收在光合作用过程中，植物吸
43、收CO2放出放出O2，由，由于于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。即能比较光合作用的强弱。探究光照强度对光合作用的影响探究光照强度对光合作用的影响抽气抽气光合作用光合作用产生产生O2观察与记录观察与记录一、不同光照强度对光合作用的影响一、不同光照强度对光合作用的影响烧烧杯杯光照光照（日光（日光灯）灯）距离距离光光照照强强度度叶子圆片上浮所需时间叶子圆片上浮所需时间第一第一片片第二第二片片第三第三片片第四第四片片140W5CM强24
44、0W30CM中340W50CM弱结论：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自自变变量量因因变变量量自变量自变量调节方式调节方式二、外界因素：二、外界因素：1、光照强度：对植物光合作用速率的影响（如图所示）、光照强度：对植物光合作用速率的影响（如图所示）二、外界因素：二、外界因素：1、光照强度：对植物光合作用速率的影响（如图所示）、光照强度：对植物光合作用速率的影响（如图所示）(1)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产在黑暗情况下，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
45、底。细胞生理状态生的二氧化碳较易溶于水，所以叶片沉在水底。细胞生理状态如下图：如下图：通过气体代谢判定光合作用与细胞呼吸强度关系的方法通过气体代谢判定光合作用与细胞呼吸强度关系的方法栏栏目目链链接接(2)在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中没在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中没有足够的氧气，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如下图：有足够的氧气，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如下图：(3)在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，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，使够的氧气产生，从而充满了细胞间隙
46、并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如下图：叶片浮起来。细胞生理状态如下图：栏栏目目链链接接栏目链接栏目链接跟踪跟踪训练训练(2015(2015湛江高一湛江高一检测检测)在下在下图图所示的玻璃容器中，注入一定所示的玻璃容器中，注入一定浓浓度的度的NaHCO3NaHCO3溶液并投入少量的新溶液并投入少量的新鲜绿鲜绿叶碎片，密叶碎片，密闭闭后，后，设设法减法减小液面上方的气体小液面上方的气体压强压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会射容器，又会发现发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是面的原
47、因是()()BA叶片吸水膨胀，密度减小叶片吸水膨胀，密度减小B叶片进行光合作用所产生的叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面附着在叶面C溶液内产生的溶液内产生的CO2大量附着在叶面大量附着在叶面DNaHCO3溶液因放出溶液因放出CO2而密度增大而密度增大解析：当叶片中的气体被抽空后沉入水底，由于光照时进行光合作解析：当叶片中的气体被抽空后沉入水底，由于光照时进行光合作用产生氧气充满了细胞间隙，使浮力增大而重新浮出液面。用产生氧气充满了细胞间隙，使浮力增大而重新浮出液面。2、温度、温度主要影响暗反应主要影响暗反应 0 10 20 30 40 50 光合作用强度光合作用强度O时间：时间：盛夏盛夏A
48、 7 10 12 14 18A A点的含义是：点的含义是：温度过高，气孔关闭，温度过高，气孔关闭，CO2 CO2供应不足供应不足光合速率下降光合速率下降夏季中午光合作用夏季中午光合作用“午休午休”温温度度在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因1.1.适时播种适时播种2.2.温室栽培时温室栽培时,白白天适当提高温度天适当提高温度,晚上适当降温晚上适当降温.温度会直接影响酶的活性温度会直接影响酶的活性.（主要是影响碳反应）主要是影响碳反应）措施措施3 3、适时浇水，、适时浇水，使气孔开放，加使气孔开放，加强蒸腾，降低植强蒸腾，降低植物体温度。物体温度。3、CO2浓度（
49、如图所示）浓度（如图所示）主要影响暗反应主要影响暗反应 应用：温室栽培时适当提高CO2的浓度措施：措施：多施有机肥或农家肥；多施有机肥或农家肥；大田生产大田生产“正其行，通其风正其行，通其风”，即为提，即为提高高CO2CO2浓度、增加产量；浓度、增加产量；释放一定量的干冰或给植物浇碳酸饮料释放一定量的干冰或给植物浇碳酸饮料(施施NH4HCO3)NH4HCO3)。植物能直接吸收吗？植物能直接吸收吗？4、矿质元素的影响：、矿质元素的影响：5.5.水分水分 水分水分 水既是光合作用原料，又是化学反应的媒介；水既是光合作用原料，又是化学反应的媒介；水分是植物蒸腾的对象。缺水水分是植物蒸腾的对象。缺水气
50、孔关闭气孔关闭CO2CO2进入受阻进入受阻间接影响光合作用间接影响光合作用应用措施：合理灌溉。应用措施：合理灌溉。6、多因子外界因素对光合速率的影响、多因子外界因素对光合速率的影响1 1、单独分析、单独分析每条曲线每条曲线2 2、作辅助线、作辅助线例：下图表示环境因素对小麦光合作用速率例：下图表示环境因素对小麦光合作用速率的影响，除图中所示因素外，其他因素均控的影响，除图中所示因素外，其他因素均控制在适中范围。请据图回答以下问题：制在适中范围。请据图回答以下问题：图中图中P P点，限制小麦光合作用速率的因素为点，限制小麦光合作用速率的因素为 ；图中图中Q Q点，限制小麦光合作用速率的因素为点，
