1、 有些蔬菜大棚用红色或蓝色的有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的温室内悬挂发红色或蓝色有的温室内悬挂发红色或蓝色的灯管。的灯管。1.用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？用这种方法有什么好处？这样做对光合作用有影响吗？2.为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？为什么是用红色或蓝色的呢？用绿色的可以吗？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。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。不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光不能；因为叶绿素基本上不吸收绿光光能转化为化学能被细胞所吸光能转化为化学能被细胞所吸收的过程称
2、为收的过程称为光合作用光合作用。太阳光中有能量，我们制造出太阳能电池板可以捕获其中的能量并转化为电能。绿色植物也能捕获并转化太阳光中的能量，那么，绿叶中通过什么物质或结构捕获并转化光能呢？捕获光能的色素 我们知道，玉米中有时会出现白化苗。我们知道，玉米中有时会出现白化苗。白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮白化苗由于不能进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细存的养分耗尽就会死亡。可见光合作用与细胞中的色素有关。胞中的色素有关。今天，下面的这个实验，主要目的是探究今天，下面的这个实验，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绿叶中含有几种色素和学习对色素进行
3、提取和分离的方法，并设法将这些色素分离开。和分离的方法，并设法将这些色素分离开。绿叶中有哪些色素呢？绿叶中有哪些色素呢？叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离 【实 验】人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)叶子除了含有绿色的叶绿素外，还有一些叶子除了含有绿色的叶绿素外，还有一些其他的色素，如橙黄色的胡罗卜素和黄色的叶其他的色素，如橙黄色的胡罗卜素和黄色的叶黄素。平时，叶子中的叶绿素含量最多，其他黄素。平时，叶子中的叶绿素含量最多，其他色素较少，各种颜色完全被叶绿素遮盖住了，色素较少
4、，各种颜色完全被叶绿素遮盖住了，因此，呈现在我们眼前的就是绿色。因此，呈现在我们眼前的就是绿色。不过，叶绿素有个弱点，就是特别害怕低不过，叶绿素有个弱点，就是特别害怕低温寒冷，每当秋风四起，气温逐渐下降时，叶温寒冷，每当秋风四起，气温逐渐下降时，叶子中的叶绿素就开始分解消失，数量越来越少。子中的叶绿素就开始分解消失，数量越来越少。而胡罗卜素和叶黄素却不怕低温，等到叶绿素而胡罗卜素和叶黄素却不怕低温，等到叶绿素大量消失后，它们便大量消失后，它们便“重见天日重见天日”，显示出自，显示出自己的本色。秋天叶子变黄，就是这个原因。己的本色。秋天叶子变黄，就是这个原因。人教版生物必修一5.4能量之源光与光
5、合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)一、实验原理一、实验原理1.叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以用无水乙醇醇中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中色可提取叶绿体中色素。素。2.色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的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滤纸条上的扩散得快，色素分子随层析液在滤纸条上的扩散得快，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，因而可用的扩散得慢，因而可用层析液将不同的色层析液将不同的色素分离素分离。人教版
6、生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)2实验流程实验流程人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)叶绿体中色素提取和分离实验中几个关键问题叶绿体中色素提取和分离实验中几个关键问题 取叶要新鲜，取叶要新鲜，滤液中含有较多的色素；滤液中含有较多的色素；加入二氧化硅：有助
7、于研磨充分加入二氧化硅：有助于研磨充分 加入碳酸钙：防止研磨中色素被破坏加入碳酸钙：防止研磨中色素被破坏 加入无水乙醇：为了溶解、提取色素加入无水乙醇：为了溶解、提取色素 研磨要迅速充分，防止乙醇挥发，同时可以研磨要迅速充分，防止乙醇挥发，同时可以得到色素浓度较大的滤液；得到色素浓度较大的滤液；尼龙布：过滤叶脉及二氧化硅等尼龙布：过滤叶脉及二氧化硅等 人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)1、画滤液细线要重复次，以便色、画滤液细线要重复次，以便色素带清晰且有较多的色素附着；素带清晰且有较多的色
8、素附着；2、滤液细线要细、直，防止色素带重、滤液细线要细、直，防止色素带重叠；叠；3、滤液细线勿浸入层析液，防止色素、滤液细线勿浸入层析液，防止色素溶解在层析液中；溶解在层析液中；4、层析时，烧杯要加盖，避免苯等有、层析时，烧杯要加盖，避免苯等有毒物质挥发出来污染空气；毒物质挥发出来污染空气；5、实验结束，要用肥皂洗手，因为实、实验结束，要用肥皂洗手，因为实验中可能接触了苯等有毒物质；验中可能接触了苯等有毒物质；6、滤纸条要避光保存，防止褪色、滤纸条要避光保存，防止褪色人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共1
9、09张PPT)能量之源光与光合作用人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)方法与步骤：方法与步骤：称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙(防止研磨中色素被破坏)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)实验结果：实验结果：讨论讨论：1.1.滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？滤纸条上有几条不同颜色的色带？
10、其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？宽窄如何？这说明了什么？2023-7-2114人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)能量之源光与光合作用2 2、色素的吸收光谱、色素的吸收光谱叶绿素溶液叶绿素溶液叶绿素主要吸收红光和蓝紫光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类胡萝卜素主要吸收蓝紫光类胡萝卜素溶液类胡萝卜素溶液叶绿素：吸收蓝紫光和红光叶绿素：
11、吸收蓝紫光和红光类胡萝卜素：吸收蓝紫光类胡萝卜素：吸收蓝紫光叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱 叶绿素叶绿素a a和合叶绿素和合叶绿素b b主要吸收主要吸收蓝紫光蓝紫光和和红光红光，胡萝卜素和叶红素主要吸收胡萝卜素和叶红素主要吸收蓝紫光蓝紫光。注注：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反：因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现射回来，所以叶片才呈现绿色绿色。结论：结论：问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中问题：这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位？的什么部位？18171817年，两位法国科学家首次从植物中分年，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离出叶
12、绿素，当时并不清楚叶绿素在植物细胞中的分布情况。胞中的分布情况。18651865年，德国植物学家萨克斯研究叶绿年，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，后来人们称之为一个更小的结构里，后来人们称之为叶绿体叶绿体。3.3.叶绿体叶绿体叶片中的叶肉细胞叶片中的叶肉细胞绿叶绿叶 叶肉细胞叶肉细胞亚显微结构模式图亚显微结构模式图 叶绿体亚显微叶绿体亚显微 结构模式图结构模式图捕捉光能的色素存在于细胞中的什捕捉光能的色素存在于细胞中的什么部位？么部
13、位？讨论：讨论：恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？恩格尔曼实验在设计上有什么巧妙之处？（1 1）、用水绵作实验材料，有）、用水绵作实验材料，有细而长的带状叶绿细而长的带状叶绿体体，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。，螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。（2 2）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境）、将临时装片置于黑暗且没有空气的环境中，排除了环境中中，排除了环境中光线和光线和O2的影响，从而确保的影响，从而确保实验能顺利进行。实验能顺利进行。（3 3）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进）、用极细的光束照射，并且用好氧菌进行检测，能准确的判断水绵行检测，能准确的判断水绵细胞中放细胞
14、中放O2 部位。部位。（4 4）、进行黑暗（局部光照）与曝光的）、进行黑暗（局部光照）与曝光的对照实对照实验验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。，从而明确实验结果完全是由光照引起的。结论结论:叶绿体叶绿体是进行光合作用的场所，它内是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的吸收光能的色素分子色素分子，还有许多进行，还有许多进行光合作用所必需的光合作用所必需的酶酶。二、光合作用的原理和应用1 1、光合作用的概念、光合作用的概念指绿色植物通过叶绿体，利用光能，指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把二氧化碳和水转化
15、成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。的有机物，并且释放出氧气的过程。2 2、光合作用的实质、光合作用的实质合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)结论：水分是结论：水分是植物建造自身植物建造自身的原料。的原料。17 17世纪世纪海尔蒙特海尔蒙特栽培的柳栽培的柳树实验树实验人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)光合作用的探究历程光合作用的探究历程普利
16、斯特利的实验人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)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，得到相反的结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？果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)17791779年，荷兰的英格豪斯年，荷兰的英格豪斯 普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在阳光照射阳
17、光照射下才能成功；植物体下才能成功；植物体只有绿叶才能只有绿叶才能更新空气更新空气。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？德国德国梅耶梅耶人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)人教版生物必修一5.4能量之源光与光合作用精细课件(共109张PPT)1864年，萨克斯的实验年，萨克斯的实验一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光18641864年，德国萨克斯实验年，德国萨克斯实验黑暗处理黑暗处理一昼夜一昼夜让一张叶片
18、一半让一张叶片一半曝光一半遮光曝光一半遮光用碘蒸气处理这片叶，用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则蓝色，遮光的一半则没有颜色变化。没有颜色变化。光合作用释放的光合作用释放的O2来自来自CO2还是还是H2O？v绿色叶片中光合作用中产生了淀粉绿色叶片中光合作用中产生了淀粉v1880年，恩格尔曼发现：氧气是由叶绿年，恩格尔曼发现：氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。第一组第一组光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组第二组180202美国鲁宾和卡门实验（同位素标记
19、法）美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）光合作用产生的有机物又是怎样合成的？光合作用产生的有机物又是怎样合成的？美国卡尔文美国卡尔文用用1414C C标记标记1414COCO2 2，供小球藻，供小球藻进行光合作用，探明了进行光合作用，探明了COCO2 2中的中的C C的去向，称为卡的去向，称为卡尔文循环。尔文循环。年代年代科学家科学家结论结论16641664海尔蒙特海尔蒙特水分是植物建造自身的原料水分是植物建造自身的原料17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空气植物可以更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以更只有绿叶才可以更新空气新空气18451
20、845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所。光合作用的场所。19411941鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水。2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自COCO2 2 绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把CO2和和H2O转化成储存能量的转化成储存能量
21、的有机物有机物，并，并释放出释放出O2的过程。的过程。反应物、条件、反应物、条件、场所、生成物场所、生成物CO2H2O （CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体糖类糖类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:反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能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？有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADP+能量（能量（光能）光能）ATP光反应阶段光反应阶段色素、色素、光能光能 酶酶叶绿体内的叶绿
22、体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解：水的光解：H2O H +O2光能光能（还原剂）（还原剂）ATP的合成：的合成：ADPPi 能量（能量（光能光能）ATP酶酶光能光能转变为活跃的转变为活跃的化学能化学能贮存在贮存在ATP中中H场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化进入叶绿进入叶绿体基质，体基质，参与暗反参与暗反应应供暗反供暗反应使用应使用CO2 2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C C3 3的的还原还原叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATPH糖类糖类卡尔文循环卡尔文循环暗反应阶段
23、暗反应阶段CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C3的还原：的还原：ATPH、叶绿体的叶绿体的基质基质中中 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等等 有机物中有机物中稳定稳定的的化学能化学能2C3 (CH2O)+C5 酶酶糖类糖类H、ATP、酶、酶场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化CO2 2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶糖类糖类ATPH 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光
24、、色素、酶、色素、酶不需光、酶、不需光、酶、H、ATP叶绿体叶绿体类囊体膜类囊体膜叶绿体叶绿体基质基质中中水的光解；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色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶(CH2O
25、)CO2吸收吸收光解光解能能固定固定还还原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用总过程：光合作用总过程：光反应光反应H2O 2 H+1/2O2+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C C3 3的还原：2C2C3 3+H (CH+H (CH2 2O)+CO)+C5 5CO2的固定：CO2+C5 2C3总结：总结：三、总反应式：三、总反应式：CO2+H2O光能光能叶绿体叶绿体(CH2O)+O22反应式及元素去向反应式及元素去向原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O能量的转移途径：能量的转移途径：碳的转移途径：碳
26、的转移途径：光能光能中中活跃活跃的化学能的化学能(CH2O)中中稳定稳定的化学能的化学能CO2C3（CH2O）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，作部位，作用用_ 。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
27、水水H基质基质作为还原剂，还原作为还原剂，还原C3ATP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色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解能能固定固定还还原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应光合作用总过程：光合作用总过程：光合作用原理的应用光合作用原理的应用影响影响光合作用强度光合作用强度的因素？的因素？COCO2 2的浓度，光照的长短与强弱；光的成分；温的浓度，光照的长短与强弱；光的成分；温度的高低、必需矿物质元素、水分等。度的高低、必需矿物质元素、水分等。
28、例：适当提高例：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。1、影响光合作用强度的因素（1 1）COCO2 2的浓度的浓度光光合合作作用用速速率率CO2浓度浓度OA 在一定范围内随在一定范围内随CO2浓度增大而加快，但浓度增大而加快，但CO2达一定浓度达一定浓度时，光合速率不再增加。时，光合速率不再增加。（2）光照）光照 CO2吸吸收收量量CO2释释放放量量光照强度光照强度ABCODa、光强度：、光强度：在一定范围内，光合作用速率随光照强度的增强而加快，但在一定范围内，
29、光合作用速率随光照强度的增强而加快，但光强增加到一定强度，光合作用速率不再加快。光强增加到一定强度，光合作用速率不再加快。b、光质：、光质：复色光（白光）下，光合速率最快；单色光中，红光下光合复色光（白光）下，光合速率最快；单色光中，红光下光合速率最快，蓝紫光次之，绿光最差。速率最快，蓝紫光次之，绿光最差。（3）温度温度 温度通过影响酶活性来影响光合速率。在一定范围温度通过影响酶活性来影响光合速率。在一定范围内随温度升高，光合速率增大；温度过高会使酶活性下内随温度升高，光合速率增大；温度过高会使酶活性下降，从而使光合速率减小。降，从而使光合速率减小。4矿质元素矿质元素(1)曲线的含义：在一定浓
30、度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光曲线的含义：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高使植物吸水困难，合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高使植物吸水困难，从而导致光合作用速率下降。从而导致光合作用速率下降。(2)应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，合理施肥，可以提高作物应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，合理施肥，可以提高作物的光合作用。的光合作用。5水分的供应对光合作用速率的影响水分的供应对光合作用速率的影响(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可影响光合作用，又会导致叶片气影响：水是光合作用的原料
31、，缺水既可影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。进入叶片，从而间接影响光合作用。(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。应用：根据作物的需水规律合理灌溉。将置于阳光下的盆栽移置黑暗处，则细胞将置于阳光下的盆栽移置黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖生成量的变化是？内三碳化合物与葡萄糖生成量的变化是？三碳化合物增加三碳化合物增加 葡萄糖减少葡萄糖减少 在正常条件下，进行光合作用的某种植物在正常条件下，进行光合作用的某种植物，当突然改变某一条件后即发现叶肉细胞，当突然改变某一条件后即发现叶肉细胞中五碳化合物含量突然上升，则改变的条中五碳化合物含量突
32、然上升，则改变的条件是件是?降低二氧化碳浓度降低二氧化碳浓度光反应暗反应有氧呼吸反应场所叶绿体基粒类囊体薄膜上叶绿体基质细胞质基质和线粒体反应条件光、色素和酶ATP、H、酶O2、酶物质变化水的光解ATP的合成CO2的固定C3的还原葡萄糖的初步分解丙酮酸彻底分解H的氧化能量变化光能转化为活跃的化学能活跃的化学能转化为稳定的化学能稳定的化学能转化为活跃的化学能和热能总反应式光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中需需光、色素
33、和酶光、色素和酶不需不需光、色素光、色素;需需多种酶多种酶光能光能转变为转变为ATP中中活泼活泼的化学能的化学能ATP中中活泼的化学能活泼的化学能转化为糖转化为糖类等有机物中类等有机物中稳定的化学能稳定的化学能水的光解：水的光解：H2O 光光 H+O2光光ADP+Pi ATP酶酶CO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3C3的还原：的还原：2C3 （CH2O）H，ATP酶ATP ADP+Pi酶酶联联 系系1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供H和和ATP2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供、暗反应是光反应的继续，暗反应为
34、光反应的进行提供合成合成ATP的原料的原料ADP和和Pi3、两者、两者相互独立又同时进行相互独立又同时进行，相互制约又密切联系相互制约又密切联系（叶绿体和（叶绿体和线粒体线粒体）二者携手合作）二者携手合作,制造出氧气制造出氧气,并安排它的应用。实际上，是它们经营着生命。并安排它的应用。实际上，是它们经营着生命。COCO2 2光能光能HH2 2OOOO2 2ATP热热能能有机物有机物1.光照强度光照强度(1)曲线分析曲线分析1光合速率与呼吸速率光合速率与呼吸速率(1)呼吸速率的测定方法：植物置于黑暗环境中，测定实呼吸速率的测定方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内验容器内CO2增加量、增加量、
35、O2减少量或有机物减少量。减少量或有机物减少量。(2)净光合速率和真正光合速率净光合速率和真正光合速率净光合速率：常用一定时间内净光合速率：常用一定时间内O2释放量、释放量、CO2吸收量吸收量或有机物积累量表示。或有机物积累量表示。真正光合速率：常用一定时间内真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、产生量、CO2固定固定量或有机物产生量表示。量或有机物产生量表示。(3)光合速率与呼吸速率的关系光合速率与呼吸速率的关系绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率吸速率(A点点)。绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行绿色组织在有光条件
36、下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。，测得的数据为净光合速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。(4)表观表观(净净)光合速率的测定方法光合速率的测定方法(如下图如下图)条件：整个装置必须在光下。条件：整个装置必须在光下。NaHCO3溶液作用：玻璃瓶中的溶液作用：玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内溶液保证了容器内CO2浓浓度的恒定，满足了绿色植物光合作度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。用的需求。植物光合速率指标：植物光合作植物光合速率指标：植物光合作用释放氧气，使容器内气体压强增用释放氧气，使容器内气体压强增大，毛细管内的水滴右移。单位
37、时大，毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是净光合速率。间内水滴右移的体积即是净光合速率。(2)应用应用延长光照时间；延长光照时间；增加光合作用面积，如合理密植；增加光合作用面积，如合理密植；阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示。间阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示。间作套种农作物，可合理利用光能。作套种农作物，可合理利用光能。2CO2浓度浓度(1)曲线分析曲线分析曲线表示在一定范围内，光合速率随曲线表示在一定范围内，光合速率随CO2浓度的增加而增浓度的增加而增大，但当大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合速率不再增加。浓度增加到一定范
38、围后，光合速率不再增加。A点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的CO2浓度，浓度，即即CO2补偿点。补偿点。B点表示点表示CO2饱和点。限制饱和点。限制B点的因素是酶的数量和最大活点的因素是酶的数量和最大活性及光照强度等环境因素。性及光照强度等环境因素。(2)应用：在农业生产上可以通过应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风正其行，通其风”，增施，增施农家肥等增大农家肥等增大CO2浓度，提高光合作用速率。浓度，提高光合作用速率。3温度温度(1)温度主要通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作用速率。温度主要通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作
39、用速率。(2)应用：冬季，温室栽培可适当提高温度；晚上可适当降低温度，以降应用：冬季，温室栽培可适当提高温度；晚上可适当降低温度，以降低细胞呼吸消耗有机物。低细胞呼吸消耗有机物。4光质光质(1)由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光多，吸收绿光最少，故单色光由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光多，吸收绿光最少，故单色光中，红光下光合速率最高，蓝紫光次之，绿光最差，不同波长的光对光合作中，红光下光合速率最高，蓝紫光次之，绿光最差，不同波长的光对光合作用的影响是不同的。用的影响是不同的。(2)应用应用温室大棚使用无色透明的玻璃温室大棚使用无色透明的玻璃(或薄膜或薄膜)；若要降低光合作用，则使用有色若要降
40、低光合作用，则使用有色(如蓝色或绿色如蓝色或绿色)玻璃玻璃(或薄膜或薄膜)。4矿质元素矿质元素(1)曲线的含义：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光曲线的含义：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高使植物吸水困难，合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高使植物吸水困难，从而导致光合作用速率下降。从而导致光合作用速率下降。(2)应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，合理施肥，可以提高作物应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，合理施肥，可以提高作物的光合作用。的光合作用。6水分的供应对光合作用速率的影响水
41、分的供应对光合作用速率的影响(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可影响光合作用，又会导致叶片气影响：水是光合作用的原料，缺水既可影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。进入叶片，从而间接影响光合作用。(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。应用：根据作物的需水规律合理灌溉。4光合作用为生物界提供了赖以生存的物质和能量基础，细胞呼吸为生光合作用为生物界提供了赖以生存的物质和能量基础，细胞呼吸为生物体的生命活动提供了直接能源。下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述正确物体的生命活动提供了直接能源。下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述正确的是的是()A光合作
42、用与细胞呼吸总是同时进行的光合作用与细胞呼吸总是同时进行的B光合作用形成的糖类和光合作用形成的糖类和O2可在细胞呼吸中被利用可在细胞呼吸中被利用C光合作用产生的光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸主要用于细胞呼吸D光合作用在叶绿体中进行，需要消耗光合作用在叶绿体中进行，需要消耗O2【解析解析】本题考查光合作用与细胞呼吸的关系。光合作用必须在有光条本题考查光合作用与细胞呼吸的关系。光合作用必须在有光条件下才能进行，而细胞呼吸在有光和无光条件件下才能进行，而细胞呼吸在有光和无光条件下都能进行；光合作用可以为细胞呼吸提供糖类和下都能进行；光合作用可以为细胞呼吸提供糖类和O2，但光合作用的光反，但光合
43、作用的光反应中产生的应中产生的ATP只能用于暗反应，不能用于除此以外的其他生命活动。只能用于暗反应，不能用于除此以外的其他生命活动。【答案答案】B5如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是的是()A能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5B各种生物体各种生物体(病毒除外病毒除外)都能进行的过程是都能进行的过程是3C1、3和和4过程产生的过程产生的H都能与氧结合产生水都能与氧结合产生水D2过程需多种酶参与，且需过程需多种酶参与，且需ATP供能供能【解析
44、解析】本题主要考查光合作用与细胞呼吸过程中本题主要考查光合作用与细胞呼吸过程中H与与ATP的产生与的产生与利用。图中的利用。图中的1过程为光合作用光反应阶段，过程为光合作用光反应阶段，2过程表示光合作用暗反应阶段，过程表示光合作用暗反应阶段，3过程表示细胞呼吸第一阶段，除病毒外的各种生物体都能进行；过程表示细胞呼吸第一阶段，除病毒外的各种生物体都能进行；4和和5分别分别表示有氧呼吸第二、三阶段，其中第三阶段产生的能量最多，供各项生命活表示有氧呼吸第二、三阶段，其中第三阶段产生的能量最多，供各项生命活动利用。动利用。1过程中产生的过程中产生的H用于暗反应，作为还原用于暗反应，作为还原C3的还原剂
45、，的还原剂，3和和4过程过程产生的产生的H与与O2结合产生水。结合产生水。【答案答案】C化能合成作用化能合成作用自养生物自养生物 以以光光为能源，以为能源，以CO2和和H2O（无机物无机物）为原料合成）为原料合成糖类（糖类（有机物有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如例如绿色植物绿色植物。异养生物异养生物 只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自身的生来维持自身的生命活动。例如命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌人、动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用化能合成作用 利用环境中某些利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量无机物氧
46、化时所释放的能量来来制造有机物。少数的制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌细菌，如硝化细菌。光能自养生物光能自养生物化能自养生物化能自养生物所需的能量来源不同（光能、化学能）所需的能量来源不同（光能、化学能）异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制造有机物不能直接利用无机物制造有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存能量的一类生物.自养生物自养生物：能够直接从外界摄取无机物转变直接从外界摄取无机物转变成自身有机物成自身有机物，并储存能量的一类生物.（如：大部分动物）（如：大部分动物）（如：大多数植物、某些细菌）（如：大多数植物、某些细菌）化能合成作用：
47、化能合成作用：自然界中有少数种类的自然界中有少数种类的细菌细菌，虽然细胞内，虽然细胞内没有叶绿素没有叶绿素，不能进行光合作用，但是不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成，这种合成作用，叫做化能合成作用作用，叫做化能合成作用化能自养类型：硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等硝化细菌【解析解析】(1)据光合作用过程可知，图中据光合作用过程可知，图中A、B、C、D依次是依次是H2O、CO2、C3和和C5。(2)是基粒类囊体，在其上发生光反应，其上含有参与光反应的色是基粒类囊体，在其上发生光
48、反应，其上含有参与光反应的色素和酶。素和酶。(3)是叶绿体基质，发生暗反应。光反应为暗反应提供是叶绿体基质，发生暗反应。光反应为暗反应提供H和和ATP，暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADP和和Pi等。等。(4)图中从图中从B点开始点开始C3含量下降，至含量下降，至H点点C3含量不再变化，说明光合作用从含量不再变化，说明光合作用从B点开始，到点开始，到H点结束。点结束。(5)、(6)、(7)在在B点点前无光照，不能进行光反应，不能进行前无光照，不能进行光反应，不能进行C3的还原，因此在的还原，因此在AB段段C3含量较高，含量较高，B点之后，开始进行光合作用，点之后，开始进行光合作用，C3含
49、量相对下降，含量相对下降，H点无光照，光合作用停止。点无光照，光合作用停止。E点点C3含量少的原因是植物因含量少的原因是植物因“光合午休光合午休”，气孔关闭，导致，气孔关闭，导致CO2供应不足，供应不足，C3合成减少，合成减少，C3少，少，H消耗少，因此消耗少，因此E点点H含量高于含量高于F点。点。【答案答案】(1)H2O、CO2、C3、C5(2)光反应酶和色素光反应酶和色素(3)光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H和和ATP，暗反应为光反应提供，暗反应为光反应提供ADP和和Pi等等(4)BH(5)无光不进行光反应，无光不进行光反应，C3不能被还原不能被还原(6)气孔关闭，叶肉细胞内气孔关闭
50、，叶肉细胞内CO2含量低，含量低，CO2的固定减弱的固定减弱(7)高高3(2010安徽高考安徽高考)为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于于25 条件下培养，实验结果如图所示。请回答：条件下培养，实验结果如图所示。请回答：(1)与与D点相比，点相比，B点条件下限制玉米对点条件下限制玉米对CO2吸收量的因素是吸收量的因素是_，C点条件下限制玉米对点条件下限制玉米对CO2吸收量的主要因素是吸收量的主要因素是_。(2)实验结果表明，在实验结果表明，在_的条件下施肥效果明显。除本实验所涉的条件下施肥效果明显。除本实验所涉及的因素外，从增加光合
