四川省成都市高中生物第五章细胞的能量供应和利用5.4光合作用3课件新人教版必修1

1、第四节第四节能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+ 12H2O +能量能量酶酶C6H12O6酶酶2C2H5OH + + 2CO2 + + 能量能量（酒精）（酒精）( (高等植物高等植物) )C6H12O6酶酶2C3H6O3 + + 能量能量（乳酸）（乳酸）( (高等动物和人、马铃高等动物和人、马铃薯块茎、甜菜块根等）薯块茎、甜菜块根等）复习：复习：呼吸作用呼吸作用光合作用概述：光合作用概述： 1 1、概念：、概念：2 2、总反应式：、总反应式：6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2光能光能叶绿体叶绿体 绿色植物通过绿色植物通过叶绿体

2、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的有机物有机物，并，并释放出释放出O2的过程。的过程。一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构对大多数生物，活细胞所需能量对大多数生物，活细胞所需能量的最终源头是的最终源头是_。太阳能太阳能绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离1、提取的色素原理？、提取的色素原理？2、分离色素的原理？、分离色素的原理？色素能溶解在有机溶剂无水乙醇色素能溶解在有机溶剂无水乙醇各种色素在层析液中的溶解度不同，各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的则在滤纸上扩散的快。溶解度大的则在滤纸上扩散的快。色素的提取和分离色素的

3、提取和分离 纸层析法纸层析法方法步骤方法步骤1、提取色素：称取、剪碎、研磨（碳酸钙、提取色素：称取、剪碎、研磨（碳酸钙二氧化硅二氧化硅 无水乙醇），过滤（单层尼龙布）无水乙醇），过滤（单层尼龙布）2、制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液、制备滤纸条：剪去两角（防止两边滤液扩散速度太快），画铅笔线扩散速度太快），画铅笔线3、画滤液细线：细、直、齐，重复几次。、画滤液细线：细、直、齐，重复几次。4、分离：用层析液，液面不能淹没滤液细、分离：用层析液，液面不能淹没滤液细1、二氧化硅的作用？、二氧化硅的作用？2、碳酸钙的作用？、碳酸钙的作用？3、加无水乙醇的目的？、加无水乙醇的目的？使研磨更加充分使研磨

4、更加充分防止色素被分解防止色素被分解提取色素：提取色素：称取称取- -剪碎剪碎- -研磨研磨- -过滤（单层尼龙布）过滤（单层尼龙布）溶解色素溶解色素叶绿体的结构叶绿体的结构外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质类囊体类囊体捕获光能的色素分布在捕获光能的色素分布在_类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上一、捕获光能的色素和结构一、捕获光能的色素和结构捕捕获获光光能能的的色色素素类胡萝类胡萝卜素卜素叶绿素叶绿素胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b(占占1/4)(占占3/4)滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？滤纸上色带的排列顺序如何？宽窄如何？说明什么？（橙黄色）（橙黄色）（黄色）

5、（黄色）（蓝绿色）（蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）关于色素关于色素种类种类叶叶绿绿素素类类胡胡萝萝卜卜素素胡萝卜素胡萝卜素 叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a a叶绿素叶绿素b b功能功能吸收、传递和转化光能吸收、传递和转化光能特性特性不溶于水，只溶解于有机溶剂不溶于水，只溶解于有机溶剂胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素a叶绿素叶绿素b叶绿体中的叶绿体中的色素提取液色素提取液四种色素对光的吸收四种色素对光的吸收叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收_类胡萝卜素主要吸收类胡萝卜素主要吸收_蓝紫光蓝紫光蓝紫光、红光蓝紫光、红光1、树叶为什么是绿色？、树叶为什么是绿色？2、P97问题探讨？问题探讨？3、场所：主要

6、是叶绿体、场所：主要是叶绿体叶绿体的功能叶绿体的功能恩格尔曼实验的结恩格尔曼实验的结论是什么？论是什么？O2是由叶绿体产生的是由叶绿体产生的 叶绿体是进行叶绿体是进行光合作用的场所。光合作用的场所。它内部的它内部的巨大膜表面上，分布了许多巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分吸收光能的色素分子，子，还有许多进行还有许多进行光合作用的酶。光合作用的酶。 光合作用的场所只能是叶绿体吗？光合作用的场所只能是叶绿体吗？ 蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也能进行蓝藻、光合细菌等没有叶绿体也能进行光合作用。光合作用。二、光合作用的原理和应用二、光合作用的原理和应用 绿色植物通过绿色植物通过_，利用，利用_，把

7、把_转化成储存能量的转化成储存能量的_，并释放出，并释放出_的过程。的过程。光合作用的探究历程（光合作用的探究历程（P101102）光能光能叶绿体叶绿体O2有机物有机物CO2和和H2O糖类糖类CO2H2O （CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体高中生物高考第一轮复习高中生物高考第一轮复习 光合作用（第二课时）光合作用（第二课时）叶绿体叶绿体中的色素中的色素H2ONADPHATPADP + Pi水的光解水的光解O22C3C5(CH2O)多种酶多种酶参加催化参加催化CO2还还 原原固固 定定C5的再生的再生五、光合作用的过程：五、光合作用的过程：多种酶多种酶参加催化参加催化1个个CO2 CO2的固定

8、；的固定； C3的还原。的还原。暗反应暗反应提供提供NADPH提供提供ATP还还 原原三碳糖三碳糖三碳糖三碳糖离开卡尔文循环离开卡尔文循环三碳糖三碳糖再生为再生为C5（C5）2（C3）暗反应总结：暗反应总结：CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C C3 3的还原：的还原：ATP 、ADP+Pi条件：条件：场所：场所：物质变化：物质变化：能量变化：能量变化：叶绿体的基质中叶绿体的基质中多种酶、多种酶、 ATP和和NADPH中活跃的化学能中活跃的化学能转变转变为为糖类糖类等等 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能2C3 三碳糖三碳糖 （或糖类）（或糖类）酶酶NADPH 、ATPC5的再

9、生：的再生：2C3 C5 酶酶 、ATP ADP+Pi光反应阶段暗反应阶段进行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量变能量变化化联系联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中叶绿体基质中光、色素和酶光、色素和酶ATPATP、 NADPH NADPH 、多种酶、多种酶光能转换成电能再变光能转换成电能再变 成活跃的化学能成活跃的化学能 （ATPATP、NADPHNADPH中）中）活跃的化学能变成稳活跃的化学能变成稳定的化学能定的化学能 光反应为碳反应提供光反应为碳反应提供NADPHNADPH和和ATPATP碳反应为光反应提供碳反应为光反应提供NADP+和和ADP和和PiCO2的固定

10、：的固定：CO2C5 2C3酶酶ADP+Pi2C3 C5 酶酶ADP+Pi2C3 三碳糖三碳糖C C3 3的还原的还原：ATP 、C5的再生：的再生： 、ATP酶酶物质物质上把上把CO2和和H2O转变成转变成以糖类为主的有机物以糖类为主的有机物能量能量上把光能转变成有机物上把光能转变成有机物中的化学能中的化学能光合作用的实质光合作用的实质课堂小结课堂小结光合作用光合作用发现发现概念概念场所场所叶绿体叶绿体色素色素过程过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段反应式反应式意义意义返回返回温度温度pH强度强度频率频率浇水浇水Mg2+施肥施肥空气空气中的中的浓度浓度 影响光合速率的因素影响光合速率

11、的因素 (1) 光强度光强度光合速率与光强度的关系光合速率与光强度的关系1. 对植物而言，光照对植物而言，光照越强越好吗越强越好吗?2. 请在图上画出阴生请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的植物胡椒光合速率的曲线曲线? 10 2010 5 0 5- -放出放出吸收吸收 O2(mg/dm2h)光照强度光照强度 (klx) ABCDEA点：黑暗时，点：黑暗时， 只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2AB段：弱光下，段：弱光下，光合作用光合作用小于小于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2CO2O2B点：光补偿点，点：光补偿点，光

12、合作用光合作用等于等于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2BC1段：强光下，段：强光下，光合作用光合作用大于大于细胞呼吸细胞呼吸O2CO2CO2O22、温度、温度影响影响酶酶的活性的活性光合作用是在光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影的催化下进行的，温度直接影响响 ；B B点表示：点表示： ；BCBC段表示：段表示： ； 酶的活性酶的活性酶酶此温度条件下，光合速率最高此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降超过最适温度，光合速率随温度升高而下降 温室栽培中，温室栽培中，白天可适当提高温度，白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，夜间适当降低温度，适当提高昼夜温差，适当提高昼夜温

13、差，从而提高作物产量（有机物积累量）。从而提高作物产量（有机物积累量）。 光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时光光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用一定范一定范围内温围内温度度吸收或释放量吸收或释放量CO20(2) （温度）（温度）在一定范围内温度对光合作用的影响在一定范围内温度对光合作用的影响b b:CO:CO2 2的补偿点的补偿点c c:CO:CO2 2的饱和点的饱和点acbde（3 3）COCO2 2浓度浓度有机物积累有机物积累1. 如何提高大田和

14、温室如何提高大田和温室中的中的CO2含量含量? CO2浓度浓度在在1%以内以内时，光合速率会随时，光合速率会随CO2浓度的浓度的增高而增高。增高而增高。 农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。发生器等。2. 请在图上画出更弱光请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线强度下光合速率的曲线?CO2浓度浓度光合速光合速率率 0AB叶绿体处不同条件下，叶绿体处不同条件下，C3C3、C5C5、NADPHNADPH、ATPATP以及以及(CH2O)(CH2O)合成量的动态变化合成量的动态

15、变化条件条件C C3 3C C5 5NADPHNADPH和和ATPATP(CH(CH2 2O)O)合成量合成量停止光照停止光照COCO2 2供应不变供应不变增增加加下下降降减少或减少或没有没有减少或没有减少或没有突然光照突然光照COCO2 2供应不变供应不变减减少少增增加加增加增加增加增加光照不变光照不变停止停止COCO2 2供应供应减减少少 增增加加增加增加减少或没有减少或没有光照不变光照不变COCO2 2供应增加供应增加增增加加减减少少减少减少增加增加H H2 2OO是光合作用的原料。在一定范围内是光合作用的原料。在一定范围内,H,H2 20 0越多，光越多，光合速率越快，但到合速率越快，

16、但到A A点时，即点时，即H H2 2OO达到饱和时，光合达到饱和时，光合速率不再增加。速率不再增加。 （4 4）水分水分NN：P P：磷脂、：磷脂、K K：MgMg： （5 5）矿质元素：）矿质元素：白光白光红光或蓝紫光红光或蓝紫光绿光绿光最强：最强：次之：次之：最弱：最弱：光质光质 不同波长的光不同波长的光温度、光照强度、温度、光照强度、 COCO2 2的含量、水分、矿质元素等的含量、水分、矿质元素等影响光合作用的主要外界因素（影响光合作用的主要外界因素（应用）应用）光合作用的正常进行要受多种因素的影响，一个光合作用的正常进行要受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了生物兴趣小组研究了CO

17、2浓度、光照强度和温度浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是果绘制的一组曲线，你认为不正确的是 ( ) D自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄摄取的无机物转变成为自身的组成物质取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物并储存了能量的一类生物 化能合成作用化能合成作用异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制成有不能直接利用无机物制成有机物机物，只能把从外界，只能把从外界摄取的现成的有机摄取的现成的有机物物转变成自身的组成物质，并储存了能转变成自身的组成物质，

18、并储存了能量的一类生物量的一类生物 概念：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所概念：能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用释放的能量来制造有机物的合成作用 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6

19、O+ 6O2 2能量能量提高农作物光合强度的措施：提高农作物光合强度的措施： 注意多用一些适当、适量、合理等字眼注意多用一些适当、适量、合理等字眼1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、适当提高温度、适当提高温度5 5、适当增加植物体内的含水量、适当增加植物体内的含水量6 6、适当增加矿质元素的含量、适当增加矿质元素的含量2 2、合理密植，间作套种、合理密植，间作套种光合作用和需氧呼吸的比较：光合作用和需氧呼吸的比较：光合作用光合作用需氧呼吸需氧呼吸区区别别代谢类型代谢类型同化作用同化作用异化作用异化作用与光

20、的关系与光的关系在光下才能进行在光下才能进行与光无关，每时每刻进行与光无关，每时每刻进行条件条件光光、酶、酶、色素色素酶、酶、O O2 2进行的时间进行的时间绿色植物在光下进绿色植物在光下进行行只要是只要是活细胞活细胞时刻在进行时刻在进行反应部位反应部位叶绿体叶绿体细胞溶胶、线粒体细胞溶胶、线粒体物质变化物质变化COCO2 2+H+H2 2O O转变成有转变成有机物机物有机物分解成有机物分解成COCO2 2+H+H2 2O O能量转换能量转换光能光能 电能电能 化学能化学能有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能 ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能联系联系光合作用为所有生物提供光合作用为

21、所有生物提供有机物和有机物和O O2 2，需氧呼，需氧呼吸为光合作用提供吸为光合作用提供COCO2 2和水和水净光合速率净光合速率总光合速率总光合速率 = 净光合速率净光合速率 + 呼吸速率呼吸速率（光饱和点）（光饱和点）（光补偿点）（光补偿点）光照强度光照强度ABCO2吸收值吸收值CO2释放值释放值呼吸速率呼吸速率总光合速率总光合速率CO O2 2的产生量的产生量COCO2 2的消耗量的消耗量光合作用光合作用C C6 6H H1212O O6 6产生量产生量光合速率，通常以吸收光合速率，通常以吸收COCO2 2mg/hmg/h* *cmcm2 2表示表示总光合速率总光合速率= = 净光合速率

22、净光合速率+ +呼吸速率呼吸速率光合作用的计算：光合作用的计算：测定测定真正真正光合速率的实验装置光合速率的实验装置装置一：必须在光下；装置一：必须在光下； NaHCONaHCO3 3 作用：维持容易内作用：维持容易内CO2CO2浓度的恒定；浓度的恒定；该装置有色液滴的移动反映的是装置内该装置有色液滴的移动反映的是装置内 的释放量，测出的释放量，测出 。O O2 2净光合速率测定测定真正真正光合速率的实验装置光合速率的实验装置 说明：说明： 装置二必须进行装置二必须进行遮光遮光处理，其中的处理，其中的NaOH吸收细吸收细胞呼吸产生的胞呼吸产生的CO2，所以该装置有色液滴的移动反映的，所以该装置

23、有色液滴的移动反映的是装置内是装置内 的消耗量的消耗量，测出，测出 。遮光处理遮光处理氧气氧气呼吸速率呼吸速率总光合速率总光合速率 = 净光合速率净光合速率 + 呼吸速呼吸速率率真正（实际）光合速率真正（实际）光合速率 = 表观光合速率表观光合速率 + 呼吸速率呼吸速率测定测定真正真正光合速率的实验装置光合速率的实验装置 说明：说明： 装置三为对照实验，排除装置三为对照实验，排除无关变量无关变量（如温度、气（如温度、气压变化、微生物呼吸等）对实验结果的影响，或压变化、微生物呼吸等）对实验结果的影响，或校正校正因因无关变量（如温度、气压变化、微生物呼吸等）造成的无关变量（如温度、气压变化、微生物

24、呼吸等）造成的实验误差。实验误差。 【例例1】以测定的以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。下列分析正确的是图所示。下列分析正确的是() A光照相同时间，光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物时光合作用制造的有机物的量与的量与30 时相等时相等 B光照相同时间，在光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机条件下植物积累的有机物的量最多物的量最多 C温度高于温度高于25 时，时，光合作用制造的有机物的量光合作用制造的有机物的量开始减少开始减少 D两曲线的交点表示

25、两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等消耗的有机物的量相等A 1 1、测定植物光合作用的速率，最简单有效的、测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：方法是测定： A.A.植物体内葡萄糖的生成量植物体内葡萄糖的生成量 B.B.植物体内叶绿体的含量植物体内叶绿体的含量 C.C.二氧化碳的吸收量二氧化碳的吸收量 D.D.植物体内水的消耗量植物体内水的消耗量课堂测试课堂测试2 2、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、C C5 5化合物化合物 C C、ATP DATP

26、D、COCO2 2B3 3、与光合作用光反应有关的是（、与光合作用光反应有关的是（ ）H H2 2O O ATP ATP ADP ADP COCO2 2A.A. B. B. C. C. D. D.A4 4、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C0C02 2条件条件下。如果将环境中下。如果将环境中C0C02 2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C C3 3化合物、化合物、C C5 5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

27、；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C5 5光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A.A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.D.叶绿体基质中进行暗反应叶绿体基质中进行暗反应, ,不进行光反应不进行光反应D6、光合作用过程中，产

28、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 A B B C C D DB7 7、光合作用过程的正确顺序是、光合作用过程的正确顺序是（）二氧化碳的固定二氧化碳的固定 氧气的释放氧气的释放 叶绿素吸收光能叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原水的光解三碳化合物被还原A.A. B. B. C. C. D. D.8 8、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9 9、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1818O O的水中，过一段时间后，分析的水中，过一段时间后，分析1818O O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