课件20张PPT。金太阳好教育云平台 www.jtyhjy.com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
第1课时 播放视频《色彩斑斓的植物》，设置问题导入新课，进入到实验——绿叶中色素的提取和分离的学习，先给出实验原理，着重讲解实验步骤，通过图片展示加以阐述，同时给出需注意的知识点，得出实验结果后对实验结果进行分析进而对绿叶中的色素进行归纳，同时展示色素吸收光谱图，总结各色素的吸光特点，后配两道思考题加以巩固提升；再提出这些色素存在于绿叶的什么部位进入到叶绿体结构的学习，因为在细胞器中已有介绍，所以这里只用对类囊体做稍微讲解。最后做课堂总结和课堂检测对知识加以巩固。课后配有实验视频，可帮助学生详细了解实验流程。
绿叶中色素的种类和功能是本节课的重点，色素种类有叶子颜色引入，由色素分离的结果来强化，功能通过展示不同色素的吸收光谱来说明；纸层析法的实验细节是本节课的难点，要把握到位，包括各个添加物的作用、划线的要求和次数、层析时滤液细线的位置要求、结果分析和结论。最后配实验视频让学生加以巩固。
视频《色彩斑斓的植物》，介绍树叶的颜色多种多样，引出下列问题，同时激发学生的兴趣http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55dfce86af508f0099b1c8312、如何分离这些色素？1、为什么树叶会有这么多种颜色？1.说出叶绿体的结构和功能；
2.说出绿叶中色素的种类和作用；
3.掌握绿叶中色素的提取和分离的实
验操作及注意事项。
提取原理绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇（或丙酮）中，用无水乙醇提取色素。纸层析法：绿叶中色素在层析液(汽油)中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度不同，这样，绿叶中的色素就在扩散过程中分离开。分离原理绿叶中色素的提取和分离一、捕获光能的色素实验原理⑴研磨SiO2——有助于研磨充分CaCO3 ——防止色素被破坏无水酒精——溶解色素1.提取色素实验步骤⑵过滤：
获取绿色滤液⑴准备滤纸条要求：
细直齐
重复2—3次2.分离色素⑵画滤液细线⑶纸层析★层析液不能没及滤液线实验结果叶绿素类胡萝卜素（含量约3/4）（含量约1/4）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）绿叶中的色素功能：吸收、传递和转化光能色素的吸收光谱图叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光1.正常杨树的叶为什么呈绿色？秋季为什么变黄了？
叶绿体中叶绿素的含量多，且对绿光吸收量最少，绿光被反射出来，所以呈绿色；
秋季，叶片的叶绿素分子在低温下被破坏，而类胡萝卜素较稳定，所以显出类胡萝卜素的颜色。2.大棚种植蔬菜时，选择什么颜色的塑料薄膜最好？白色或无色二、叶绿体的结构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 叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布这许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必须的酶。实验 绿叶中色素的提取和分离1.原理：用无水乙醇提取色素，色素在层析液中的溶解度不同。2.步骤：3.结果：含量 叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素
溶解度 胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a＞叶绿素b4.吸收光谱：叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光这四种色素分布在叶绿体的基粒类囊体薄膜上1．甲、乙、丙、丁四位同学，在利用新鲜绿色菠菜叶为实验材料，用层析法进行叶绿体中色素的提取和分离实验时，由于操作不同，而得到了以下四种不同的层析结果。下列分析错误的是( )CA．甲可能误用蒸馏水作提取液
B．乙可能是研磨时加入无水乙醇过多
C．丙可能是正确操作得到的理想结果
D．丁可能是因为研磨时未加入CaCO32.下列关于叶绿体中色素的提取和分离实验原理的叙述，正确的是( )
A.加入少许二氧化硅可防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏
B.用无水乙醇将叶绿体中的色素进行分离
C.滤纸条上的最上面色素带呈黄绿色
D.溶解度越高的色素随层析液在滤纸上扩散越快D3.下列有关叶绿体的说法正确的是( )
?A．叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
?B．叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶都分布
在基质中
C．叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用
?D．线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双
分子层D4.在圆形滤纸的中央点上粘叶绿体的色素滤液，进行色素分析，会得到近似同心环状的四个色素圈，排在最外圈的色素呈( )
A.橙黄色 B.黄色
C.蓝绿色 D.黄绿色A1.完成P100练习一、基础题123和二、拓展题1；
2.预习光合作用的探究历程。
3.观看视频（绿叶中色素的提取和分离）
http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=536391e35aa833d25d57cfc3
该视频《绿叶中色素的提取和分离》
详尽讲解了实验的原理和并演示了色素
提取和分离的整个实验流程，便于学生
观摩、学习和借鉴，并巩固所学。课件24张PPT。金太阳好教育云平台 www.jtyhjy.com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
第2课时 由视频《光合作用的发现》导入，开始光合作用探究历程的讲解；按时间先后顺序依次展示普利斯特利→英格豪斯→梅耶→萨克斯→恩格尔曼→鲁宾和卡门→卡尔文的实验过程或推论；通过这些研究和探索，概述出光合作用的概念和意义；接着讲述光合作用的过程，先给出形象的过程图，然后按照概念、条件、场所、物质变化和能量变化的知识结构依次讲述，再用一个微课来巩固，加深学生的印象，再组织学生活动，分析光反应与暗反应二者联系与区别，最后拓展讲述叶绿体内物质变化规律。
光合作用的发现及研究历史是本节的重点，主要通过简洁明了的图示，设置相关问题，让学生思考得出相关结论，再加以总结；光反应和暗反应的过程和关系是重点和难点，先给出形象的过程图，让学生有个初步的了解同时也激发了学生的学习兴趣，然后再详细讲解光反应和暗反应过程，再配微课加深学生的印象，再组织学生活动，对光反应和暗反应二者进行对比分析，并拓展对光合作用过程中叶绿体内部物质含量变化进行分析，提升学生分析问题的能力。
视频《光合作用的发现》，通过形象生动的视频大致介绍光合作用发现的过程，让学生有了初步的了解，同时激发学生的兴趣。http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55dfce80af508f0099b1c82f1.概述光合作用的概念及研究历史；
2.理解光合作用的光反应、暗反应过
程及相互关系。普利斯特利的实验一、光合作用探索历程结论：植物可以更新空气请指出此实验的漏洞没有设置对照组,排除光照对实验结果的干扰英格豪斯的实验结论1：只有在光下植物才能更新空气。结论2：植物体的绿叶在光下才能更新空气。普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功梅耶根据能量转化与守恒定律 到1785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2。萨克斯的实验结论：光合作用还产生淀粉1．为什么对天竺葵先进行暗处理（饥饿处理）？恩格尔曼的实验结论：
氧是由 叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所，光合作用需要光照。O218O2结论：光合作用释放的氧气来自水鲁宾和卡门的实验同位素标记法卡尔文卡尔文循环：卡尔文的实验光合作用的探索历程1771年普利斯特利植物可以更新空气1779年英格豪斯植物只有在阳光照射下且存在绿叶才能更新空气1845年梅耶植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来1864年萨克斯光合作用制造了淀粉1941年鲁宾、卡门光合作用释放的氧气来自水 20世纪40年代卡尔文探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径(卡尔文循环)1880年恩格尔曼叶绿体是光合作用的场所场所：叶绿体动力：光原料：二氧化碳 水产物：淀粉 氧气 通过以上的研究和探索，你知道 光合作用的场所、动力、原料、产物是分别是什么吗？四、光合作用的概念和意义 绿色植物通过 ，利用 ，把
和 转化成储存着能量的 ，并且释放出 的过程。1.概念叶绿体光能二氧化碳水有机物氧气2.光合作用的意义光合作用与我们有关吗?所吃食物直接或间接来自光合作用制造的有机物①把无机物合成有机物
------制造有机物的“绿色工厂”
②将光能转换成化学能，贮存在有机物中
-------巨型能量转换站
③维持了大气成分的基本稳定
------空气净化器五、光合作用的过程条件 ：光、色素、酶场所：反应水的光解：ATP的合成：类囊体薄膜上光能1.光反应阶段能量转变：ATP中活跃的化学能产物：[H]、O2、ATP光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行概念 ：条件：不需光，需多种酶场所：叶绿体基质中过程CO2的固定：三碳化合物的还原：ATP中活跃的化学能能量转变：有机物中稳定的化学能产物：（CH2O ）、 ADP 、 Pi2.暗反应阶段概念：光合作用的第二个阶段中的化学反应，有光无光都可以进行 微课《光合作用的过程》，对整个光合作用的过程进行梳理，使学生的思路更加清晰。http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55dfceb7af508f0099b1c833光反应与暗反应的比较类囊体薄膜上叶绿体基质中需光、色素和酶需多种酶光反应为暗反应提供了[H] 和ATP;暗反应为光反应补充了ADP和Pi。两者相互独立又同时进行,相互制约又密切联系 请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？停止光照光反应停止 请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？[H] ↓ ATP↓还原受阻C3 ↑ C5 ↓CO2 ↓固定停止C3 ↓C5 ↑1.正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )
A．O2的产生停止 B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP比值下降 D．NADPH/NADP＋比值下降B2.为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是（ ）
A.光照，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液
B.光照，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液
C.黑暗，有空气，临时装片中无碳酸氢钠稀溶液
D.黑暗，无空气，临时装片中有碳酸氢钠稀溶液 B3.下图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程，其中①、②表示相关过程，甲、乙表示两种气体物质，下列说法错误的是( )
A．过程①表示光反应，过程②
的场所是叶绿体基质
B．物质甲表示O2，物质乙表示CO2
C．过程②能将活跃的化学能转变成稳定的化学能
D．过程②的两个阶段都需要消耗过程①产生的[H]和ATP D1.完成P106练习一、基础题1-6小题
2.画光合作用过程图
3.预习P104探究实验。
课件30张PPT。金太阳好教育云平台 www.jtyhjy.com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
第3课时 提问“光合作用强度”的概念检验预习情况，通过复习光合作用过程图让学生罗列出多个影响光合作用的因素导入新课；然后介绍光合作用强度的概念，讲解总光合速率和净光合速率的表示方法、测量方法、换算关系；接着讲探究实验部分，先把原理给学生讲清楚，实验过程直接观察图片，实验数据以记录表展示后让学生得出结论；光合作用的影响因素及应用先简单讲解内因，然后重点讲解外因，把光、温度、CO2、H2O及矿质元素、多因素综合影响及应用进行多方面阐述（影响原因、曲线分析、应用等）；最后引出化能合成作用的概念，以硝化细菌的化能合成作用过程为例和光合作用过程作出对比，并对自养型生物归类、举例结束主干知识讲授。
探究影响光合作用强度的环境因素是本节课的重点和难点，首先要求学生明确光合作用强度的概念以及测量方法，通过典型实验（光合作用产生O2，排气沉底的叶片会上浮）进行研究，推知在一定光照强度范围内，光合作常见因素进行讲解（重点讲解光照强度和CO2浓度）。
光合作用过程示意图2H2OO24[H]ADP+PiATP酶供能光解光反应暗反应基粒类囊体薄膜上叶绿体基质2C3酶C5还原固定CO2(CH2O)叶绿体基粒类囊体薄膜色素叶绿体基质影响光合作用强度的因素有哪些？ 1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素；
2.说出光合作用原理的应用；
3.简述化能合成作用。一、光合作用强度1.概念 通常用光合速率表示，指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的量2.表示方法3.计算 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率图解 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率真正光合速率 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。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2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，即能比较光合作用的强弱。
二、影响光合作用强度的因素遗传因素有哪些呢？环境因素对光合作用强度的影响实验原理实验步骤选取生长健全、年龄近似、厚薄均匀的成长叶片数片，用直径约1cm的打孔器打小圆片30片（注意避开大的叶脉）吸入清水堵住注射器前端的小孔并缓慢拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。重复几次。将内部气体逸出的叶片，放入烧杯中，放在暗处备用。这些叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底取3只小烧杯，分别倒入20mL富含CO2的清水分别放入10片叶片，然后进行不同强度的光照。观察浮起叶片的数量。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实验结果实验结论三、光合作用的影响因素及应用内因①同一植物的不同生长发育阶段②根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。②同一叶片的不同生长发育时期①曲线分析：OA段为幼叶，叶面积不断增大，叶绿体、叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加；AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率基本稳定；BC段为老叶，随叶龄增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。
②应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶，茎叶蔬菜及时换新叶，可减少细胞呼吸对有机物的消耗。⑴光①光质 同等光照强度下，红光和蓝紫光照射时光合作用较强，绿光照射时光合作用最弱。外因可以通过采用不同颜色（波长）的光改良作物的品质。②光照强度影响原因：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合
效率。光照强度增加，光反应速度加快，产生
的[H]和ATP多，使暗反应中还原过程加快，从
而使光合作用产物增加。植物的光合效率在一
定范围内随着光照强度的增加而增强，但当光
照强度达到一定时，光合效率不再随着光照强
度的增加而增强。应用：间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。不同的植物的光饱和点不同，阳生植物>阴生植物B：光补偿点C2：光饱和点a(净光合作用 ) = b(总光合作用 ) – c(呼吸作用)光补偿点：
光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度。光饱和点：
光合作用达到最强时所需的最低的光强度。光合速率甲图对应 ；乙图对应 ；
丙图对应 ；丁图对应 。A点A→B点B点光照强度大于B点相同：30℃—6.5(3+3.5) 35℃—6.5(3.5+3)1.若光照时间同为1小时，植物在35℃与30℃时光合作用制造的有机物量是否相同？2.若光照时间同为1小时，在25℃、30℃和35℃条件下植物积累的有机物的量各是多少？ 两曲线的交点是否表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等？ 25℃—3.75 30℃—3.5 35℃—3.0否，净光合作用积累的与呼吸作用消耗的有机物的量相等(2)温度影响原因：应用：温室栽培白天调到光合作用
最适温度，以提高光合作用；晚上
适当降低温室温度，以降低细胞呼
吸，保证植物有机物的积累。温度直接影响光合作用中所需酶的活性。在低温中，植物酶促反应速率下降，限制了光合作用的进行；在高温中，叶绿体和细胞质的结构会遭到破坏、叶绿体的酶失活变性，同时呼吸作用加强，净光合速率下降。(3)CO2浓度影响原因：
应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”等措施增大CO2浓度，提高光能利用率。CO2是光合作用原料，通过影响暗反应来影响光合效率。CO2浓度增加，固定的三碳化合物增加，从而使暗反应产物增加。植物的光合效率在一定范围内随着CO2浓度的增加而增强。植物光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时的外界CO2浓度称为CO2补偿点；CO2增加到一定浓度后，光合作用强度就不再增加时的CO2浓度称为CO2的饱和点。CO2补偿点和CO2饱和点：(4)H2O及矿质元素影响原因： 应用：根据作物需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量；根据作物的需水规律合理灌溉。 一方面是光合作用的原料，同时当H2O散失过多时，气孔关闭，CO2供应不足，从而影响光合作用速度。此外，矿质元素也与光合作用有密切关系，如Mg是合成叶绿素的必要成分；N是合成酶必需的，而光合作用过程中需要多种酶参加；P是合成ATP必需的。P点之前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。
P点到Q之间，横坐标因子和其他因子共同影响光合速率。（5）多因素综合影响（5）多因素综合影响到达Q点之后，横坐标所表示的因子，不再是影响光合作用速率的因素。要提高光合速率，可采取适当提高图中其他因子的方法。应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，也可同时适当增加CO2浓度；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。四、化能合成作用1. 概念 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过程2. 过程3. 例子CO2 + H2O酶C6H12O6 + O2HNO2能量亚硝化细菌HNO3硝化细菌亚硝化细菌、硝化细菌、铁细菌、硫细菌。自养生物异养生物只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动的生物。在自然界中能以二氧化碳作为主要碳源，来合成有机物，并且储存能量的生物。根据所需的能量来源不同如绿色植物，光合作用的细菌，蓝藻等。如硝化细菌、Fe细菌等。如人、动物、真菌及大多数的细菌。新陈代谢同化作用异化作用自养型异养型需氧型厌氧型兼性厌氧型1.将生状况相同的某种植物的叶片分成4等份，在不同温度下分别暗处理1h，再光照1h（光照强度相同），测其重量变化，得到如下的数据。可以得出的结论是( )
A．该植物光合作用的最适温度是27℃
B．该植物呼吸作用的最适温度是29℃
C．27℃—29℃的净光合速率相等
D．30℃下实际光合速率为2mg·h-1B2.对某植物作如下处理：（甲）持续光照 10分钟；（乙）光照5秒后再黑暗处理5秒，连续交替进行20分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是( )
A.甲多于乙 B．甲少于乙
C.甲和乙相等 D．无法确定B3.某生物兴趣小组用伊乐藻进行光合作用的实验，将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的距离，分别在10℃、20℃和30℃下进行实验，观察并记录不同距离下单位时间产生的气泡数目，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( )A．该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响
B．A点和C点的限制因素分别为温度和光照强度
C．B点条件下伊乐藻能进行光合作用
D．若在缺镁的培养液中进行此实验则B点向右移动D1、完成P106二、拓展题第1小题；
2、完成P108自我检测三、技能应用2和
四、思维拓展。 该视频（环境因素对光合作用强度的影响）演示
了探究光照强弱对光合作用的影响，形象的向学生讲
解可让学生更直观的获取操作要领，简化教学过程。http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=536391e15aa833d25d57cfbf
