光合作用课件
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(共43张PPT)
高二生物 光合作用课件
第1课时 光合作用的发现史
一、光合作用的发现史
1648年 比利时 范.海尔蒙特
植物生长所需的养料主要来自于水
1771年 英国 普利斯特莱
植物可以更新空气（吸收CO2释放O2）
1779年 荷兰 扬.英根豪斯
植物需要光才能制造出O2
1864年 德国 萨克斯
叶片在光下能够产生淀粉
1883年 德国 恩吉尔曼
叶绿体在有光条件下可以产生O2
1940年美国 鲁宾和卡门（同位素标记法）
光合作用产生的O2全部来自于水，（糖中的H液来自于水）
1948年美国 卡尔文 （同位素标记法）
用C14标记CO2发现卡尔文循环（暗反应）过程
一、光合作用的发现史
2、尝试还原“萨克斯”“鲁宾及卡门”的实验设计，并思考该实验设计的巧妙之处是什么。
碘蒸汽
48小时
光照2小时
重点考查实验一、1864年, 萨克斯实验
消耗原有的淀粉
有无对照？
颜色对比不明显，如何改造？
重点考查实验二、1883年, 恩格尔曼实验
1．实验材料选用水绵和好氧性细菌。因为水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧性细菌可确定释放氧气的部位。
2．选用黑暗并且没有空气的环境。
排除了氧气和光的干扰。
该实验的巧妙之处：
3．先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全暴露在光下。
选极细光束，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；
临时装片暴露在光下的实验再一次证实结果，等等。
该实验的巧妙之处：
1883年, 恩格尔曼 实验改造
第一组
第二组
H2180
C02
H20
C18O2
第二组
1802
02
重点考查实验三、
20世纪30年代, 鲁宾和卡门实验:
方法:
同位素标记法
1946年，卡尔文的实验
同位素标记法
探明了二氧化碳的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。卡尔文于1961年获得诺贝尔化学奖。
第二节 光合作用
第2课时 光合色素的提取和分离
实验——绿叶中色素的提取
实验原理：叶绿体中的色素是有机物，不溶
于水，易溶于丙酮等有机溶剂，
所以用丙酮或无水乙醇等来提取
色素。
材料用具：新鲜的绿叶、丙酮或无水乙醇、
石英砂（SiO2）CaCO3等
实验——绿叶中色素的提取
方法步骤：
1、取材（新鲜菠菜叶5g，剪碎）
2、研磨（加入少量石英砂、碳酸钙；5ml丙酮溶液）
3、过滤
实验——绿叶中色素的分离
实验原理：四种叶绿体色素在层析液中的溶
解度不同，相对分子质量小的，
溶解度大，随层析液在滤纸条上
扩散的快.
材料用具：提取的叶绿体色素滤液、定性滤
纸等、层析液等
制备滤纸条
画滤液细线
方法：毛细吸管沿铅笔线画线
要求：细、齐、浓（多画几次）
纸层析法分离
注意：
1、不能让滤液细
线触及层析液
2、加盖
方法步骤：
小结：
1、叶绿体色素存在的部位：叶绿体的类囊体
薄膜上
2、叶绿体色素作用：吸收、传递、转化光能
结果观察
分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。试回答：
（1）A处理得到的溶液颜色是__，原因是__。
（2）B处理得到的溶液颜色是___，原因是___。
（3）C处理得到的溶液颜色是___，原因是___。
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
第二节 光合作用
第3课时 光合作用的过程
3.光合作用的过程
LIGHT REACTION
光反应阶段
DARK REACTION
暗反应阶段
有光才能进行
有光无光都能进行
三.光合作用
光合作用的过程
光反应 暗反应
反应条件
场所
物质变化
能量转化
实质
联系
光合作用过程小结：
1、光反应为暗反应提供ATP和[H]；
暗反应为光反应提供ADP和Pi
2、无光反应暗反应无法进行，没有暗反应有机物无法合成
将无机物转化成有机物；将光能转化成有机物中的化学能
三.光合作用
1、概念：绿色植物通过 ，吸收 ，把 和 合成有机物并释放出 ，同时也将 转化为 储存在 中的过程。
2、光合作用总方程式：
6CO2+6H2O 6O2+C6H12O6
光
叶绿体
6CO2+12H2O 6H2O+6O2+C6H12O6
光
叶绿体
思考与讨论
1、ATP、 ADP产生场所及消耗的场所分别是？
光合作用所产生的ATP的用途是？
2、反应物H2O、CO2中的H、O、C、O元素的去向是？（用→依次写出去路）
CO2中C元素:
O元素：
H2O中H元素：
O元素
思考与讨论
3、突然无光、突然无CO2，分析C3、C5含量如何变化？
4、对白光、绿光、红光、蓝紫光光合速率排序
光合作用的影响因素
影响光合作用强度的因素？
CO2+H2O （CH2O）+O2
光能
叶绿体
(色素、酶）
①Mg、N、P等矿质元素；
②酶的活性受温度等影响。
光照强度、光质、光照时间；
气体反应物
①作为反应物和反应的媒介；
②水分→气孔关闭→CO2供应
（1）光照强度
作用机理：
主要影响光反应的速率
光照强度与光合速率的关系：
在一定的光照强度范围内（A—B）随光照强度增加光合作用速率增加；
光合作用速率
0
光照强度
A
B
光照强度达到一定程度时，（B点之后）光合作用速率不再增加。
（主要限制因素是CO2浓度）
CO2吸收
CO2释放
A
B
C
光照强度
A点：只有呼吸作用
AB段：呼吸>光合
CO2释放量= 呼吸—光合
B点：呼吸=光合，称为光补偿点
CO2吸收
CO2释放
A
B
C
光照强度
C点：称为光饱和点
BC段：光合>呼吸
CO2吸收量= 光合—呼吸
（2）CO2浓度(主要影响暗反应)
光合速率
0
CO2浓度
A
B
在一定浓度范围里，随着CO2浓度的升高，光合速率加快；
当CO2浓度超过一定浓度时, 光合速率不再增加。
措施：
1．施用干冰。
2．使用农家肥。
3.合理密植和通风。
应用：温室栽培时适当提高CO2的浓度
(3)温度:主要影响暗反应
①温度主要影响酶的活性.
最适温度时光合作用的速率最快
②、温度是影响气孔开闭的因素之一。
应用：
1、适时播种
2、温室栽培：
白天适当升温，(有利于提高光合速率)；晚上适当降温（减少呼吸作用的消耗量）
（4） 水分
含水量
1、水是光合作用的原料；
2、水是植物体内各种生化
反应的介质；
3、水分会影响气孔的开闭。
光合速率的日变化
光合作用强度
6
时间
8
10
12
14
16
18
B
C
A
D
E
（2）为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？
（3）为什么14～17时的光合作用强度不断下降？
左图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图，分析曲线图并回答：
（1）为什么6～10时的光合作用强度不断增强？
光照强度不断增强
温度过高，气孔关闭，CO2吸收减少
光照强度减弱
（4）.C点较B点C3含量：
（5）.E点较D点C3含量：
下降
高
（5）矿质元素
矿质元素
举例：
N元素
P元素
Mg元素
酶（蛋白质）等组成成分
ATP等的组成成分
叶绿素的重要组成成分
延长光合作用时间
增加光合作用面积
光能利用率
---提高产量
提高光合作用效率
(复种（一年种两茬或三茬）人工光照)
( 合理密植、间种、套种 )
光照强度、光质（无色玻璃）
CO2浓度（干冰或有机肥）
温度（适时播种、白天升温晚上降温）
水（ 合理灌溉）
矿质元素（ 合理施肥）
农业生产上的措施
光能利用率一般是指单位土地面积上，农作物光合作用合成的有机物中所含的能量，与这块土地所接受的太阳能之比。
自我评价参考答案
1-5、BDCBD 6-10、BACAC
11-14、ACDA
15、（1）O2 ATP ［H］ CO2
（2）CO2固定减弱 C3还原也减弱
（3）B
16、（1）温度 ④⑤⑥
（2）温度过高，酶活性降低，光合作用速率降低
（3）光合色素 ③④ ［H］
17、(1)①黄绿色 部分叶绿素受到破坏 ②几乎无色 叶绿体色素不溶于水 ③深绿色 大量叶绿体色素溶于乙醇中 (2)细、直、齐，并且干燥后重复画2～3次 (3)不要让滤液细线触及层析液 防止层析液挥发 (4)胡萝卜素 叶黄素 橙黄色 黄色 蓝紫
18、(1)光反应 光能 ADP＋Pi+光能→ATP CO2的还原 (2)暗反应 叶绿体基质 (3)有氧呼吸 葡萄糖氧化分解 植物的各项生命活动
第二 第三
C6H12O6+6O2→6CO2＋6H2O＋能量
酶
酶
高二生物 光合作用课件
第1课时 光合作用的发现史
一、光合作用的发现史
1648年 比利时 范.海尔蒙特
植物生长所需的养料主要来自于水
1771年 英国 普利斯特莱
植物可以更新空气（吸收CO2释放O2）
1779年 荷兰 扬.英根豪斯
植物需要光才能制造出O2
1864年 德国 萨克斯
叶片在光下能够产生淀粉
1883年 德国 恩吉尔曼
叶绿体在有光条件下可以产生O2
1940年美国 鲁宾和卡门（同位素标记法）
光合作用产生的O2全部来自于水，（糖中的H液来自于水）
1948年美国 卡尔文 （同位素标记法）
用C14标记CO2发现卡尔文循环（暗反应）过程
一、光合作用的发现史
2、尝试还原“萨克斯”“鲁宾及卡门”的实验设计，并思考该实验设计的巧妙之处是什么。
碘蒸汽
48小时
光照2小时
重点考查实验一、1864年, 萨克斯实验
消耗原有的淀粉
有无对照？
颜色对比不明显，如何改造？
重点考查实验二、1883年, 恩格尔曼实验
1．实验材料选用水绵和好氧性细菌。因为水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧性细菌可确定释放氧气的部位。
2．选用黑暗并且没有空气的环境。
排除了氧气和光的干扰。
该实验的巧妙之处：
3．先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全暴露在光下。
选极细光束，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；
临时装片暴露在光下的实验再一次证实结果，等等。
该实验的巧妙之处：
1883年, 恩格尔曼 实验改造
第一组
第二组
H2180
C02
H20
C18O2
第二组
1802
02
重点考查实验三、
20世纪30年代, 鲁宾和卡门实验:
方法:
同位素标记法
1946年，卡尔文的实验
同位素标记法
探明了二氧化碳的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。卡尔文于1961年获得诺贝尔化学奖。
第二节 光合作用
第2课时 光合色素的提取和分离
实验——绿叶中色素的提取
实验原理：叶绿体中的色素是有机物，不溶
于水，易溶于丙酮等有机溶剂，
所以用丙酮或无水乙醇等来提取
色素。
材料用具：新鲜的绿叶、丙酮或无水乙醇、
石英砂（SiO2）CaCO3等
实验——绿叶中色素的提取
方法步骤：
1、取材（新鲜菠菜叶5g，剪碎）
2、研磨（加入少量石英砂、碳酸钙；5ml丙酮溶液）
3、过滤
实验——绿叶中色素的分离
实验原理：四种叶绿体色素在层析液中的溶
解度不同，相对分子质量小的，
溶解度大，随层析液在滤纸条上
扩散的快.
材料用具：提取的叶绿体色素滤液、定性滤
纸等、层析液等
制备滤纸条
画滤液细线
方法：毛细吸管沿铅笔线画线
要求：细、齐、浓（多画几次）
纸层析法分离
注意：
1、不能让滤液细
线触及层析液
2、加盖
方法步骤：
小结：
1、叶绿体色素存在的部位：叶绿体的类囊体
薄膜上
2、叶绿体色素作用：吸收、传递、转化光能
结果观察
分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。试回答：
（1）A处理得到的溶液颜色是__，原因是__。
（2）B处理得到的溶液颜色是___，原因是___。
（3）C处理得到的溶液颜色是___，原因是___。
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
第二节 光合作用
第3课时 光合作用的过程
3.光合作用的过程
LIGHT REACTION
光反应阶段
DARK REACTION
暗反应阶段
有光才能进行
有光无光都能进行
三.光合作用
光合作用的过程
光反应 暗反应
反应条件
场所
物质变化
能量转化
实质
联系
光合作用过程小结：
1、光反应为暗反应提供ATP和[H]；
暗反应为光反应提供ADP和Pi
2、无光反应暗反应无法进行，没有暗反应有机物无法合成
将无机物转化成有机物；将光能转化成有机物中的化学能
三.光合作用
1、概念：绿色植物通过 ，吸收 ，把 和 合成有机物并释放出 ，同时也将 转化为 储存在 中的过程。
2、光合作用总方程式：
6CO2+6H2O 6O2+C6H12O6
光
叶绿体
6CO2+12H2O 6H2O+6O2+C6H12O6
光
叶绿体
思考与讨论
1、ATP、 ADP产生场所及消耗的场所分别是？
光合作用所产生的ATP的用途是？
2、反应物H2O、CO2中的H、O、C、O元素的去向是？（用→依次写出去路）
CO2中C元素:
O元素：
H2O中H元素：
O元素
思考与讨论
3、突然无光、突然无CO2，分析C3、C5含量如何变化？
4、对白光、绿光、红光、蓝紫光光合速率排序
光合作用的影响因素
影响光合作用强度的因素？
CO2+H2O （CH2O）+O2
光能
叶绿体
(色素、酶）
①Mg、N、P等矿质元素；
②酶的活性受温度等影响。
光照强度、光质、光照时间；
气体反应物
①作为反应物和反应的媒介；
②水分→气孔关闭→CO2供应
（1）光照强度
作用机理：
主要影响光反应的速率
光照强度与光合速率的关系：
在一定的光照强度范围内（A—B）随光照强度增加光合作用速率增加；
光合作用速率
0
光照强度
A
B
光照强度达到一定程度时，（B点之后）光合作用速率不再增加。
（主要限制因素是CO2浓度）
CO2吸收
CO2释放
A
B
C
光照强度
A点：只有呼吸作用
AB段：呼吸>光合
CO2释放量= 呼吸—光合
B点：呼吸=光合，称为光补偿点
CO2吸收
CO2释放
A
B
C
光照强度
C点：称为光饱和点
BC段：光合>呼吸
CO2吸收量= 光合—呼吸
（2）CO2浓度(主要影响暗反应)
光合速率
0
CO2浓度
A
B
在一定浓度范围里，随着CO2浓度的升高，光合速率加快；
当CO2浓度超过一定浓度时, 光合速率不再增加。
措施：
1．施用干冰。
2．使用农家肥。
3.合理密植和通风。
应用：温室栽培时适当提高CO2的浓度
(3)温度:主要影响暗反应
①温度主要影响酶的活性.
最适温度时光合作用的速率最快
②、温度是影响气孔开闭的因素之一。
应用：
1、适时播种
2、温室栽培：
白天适当升温，(有利于提高光合速率)；晚上适当降温（减少呼吸作用的消耗量）
（4） 水分
含水量
1、水是光合作用的原料；
2、水是植物体内各种生化
反应的介质；
3、水分会影响气孔的开闭。
光合速率的日变化
光合作用强度
6
时间
8
10
12
14
16
18
B
C
A
D
E
（2）为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？
（3）为什么14～17时的光合作用强度不断下降？
左图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图，分析曲线图并回答：
（1）为什么6～10时的光合作用强度不断增强？
光照强度不断增强
温度过高，气孔关闭，CO2吸收减少
光照强度减弱
（4）.C点较B点C3含量：
（5）.E点较D点C3含量：
下降
高
（5）矿质元素
矿质元素
举例：
N元素
P元素
Mg元素
酶（蛋白质）等组成成分
ATP等的组成成分
叶绿素的重要组成成分
延长光合作用时间
增加光合作用面积
光能利用率
---提高产量
提高光合作用效率
(复种（一年种两茬或三茬）人工光照)
( 合理密植、间种、套种 )
光照强度、光质（无色玻璃）
CO2浓度（干冰或有机肥）
温度（适时播种、白天升温晚上降温）
水（ 合理灌溉）
矿质元素（ 合理施肥）
农业生产上的措施
光能利用率一般是指单位土地面积上，农作物光合作用合成的有机物中所含的能量，与这块土地所接受的太阳能之比。
自我评价参考答案
1-5、BDCBD 6-10、BACAC
11-14、ACDA
15、（1）O2 ATP ［H］ CO2
（2）CO2固定减弱 C3还原也减弱
（3）B
16、（1）温度 ④⑤⑥
（2）温度过高，酶活性降低，光合作用速率降低
（3）光合色素 ③④ ［H］
17、(1)①黄绿色 部分叶绿素受到破坏 ②几乎无色 叶绿体色素不溶于水 ③深绿色 大量叶绿体色素溶于乙醇中 (2)细、直、齐，并且干燥后重复画2～3次 (3)不要让滤液细线触及层析液 防止层析液挥发 (4)胡萝卜素 叶黄素 橙黄色 黄色 蓝紫
18、(1)光反应 光能 ADP＋Pi+光能→ATP CO2的还原 (2)暗反应 叶绿体基质 (3)有氧呼吸 葡萄糖氧化分解 植物的各项生命活动
第二 第三
C6H12O6+6O2→6CO2＋6H2O＋能量
酶
酶