高中生物 光与光合作用 课件

学能
联 系
物质联系：光光反反应应产为生暗［H反］映在提暗反供应A阶TP段和用N于A还DP原HC，3， 暗能学反量能应联释产系放生出：暗及的来光反N帮A反AD助应应DPP生C、为+3形成Pi光成、AT糖N反PA类、应D和[PH补+C]用5在，充于暗A光TA反PD反中应P应和的将；化其Pi学储以能存则的转化
化为糖类中的化学能。Fra bibliotek原料和产物的对应关系：
6CO2
+
12H2O
光能 叶绿体
C6H12O6+ 6H2O
+6O2
能量的转移途径：
光能
NADPH、ATP 中活跃的化
(CH2O)中稳定的 化学能
学能
料后思中到考的终产_：_物_光_C__O合__2 __作__C_，O用_2_有产_中机生。物的(有C6机H12物O6()C中6H的12O氧6)经中细的胞氧有来氧源呼于吸原
含量
决定
色素带 宽度
溶解度 决定
色素在滤纸条上 位置（从上到下）
叶绿素a27 叶绿素b9 叶黄素8 胡萝卜素4
依 最宽 次 次宽 减 次窄 少 最窄
胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b
依 橙黄色胡萝卜素 次 黄色叶黄素 减 蓝绿色叶绿素a 少 黄绿色叶绿素b
易错警示！ 实验中的注意事项及操作目的
接受其它色素所吸收的光能，该色素是
A．胡萝卜素
B．叶黄素
C．叶绿素a
C D．叶绿素b
光反应和暗反应的比较
光反应
暗反应
条件
光/色素/酶 ADP+Pi/NADP+等
ATP/［H］/多种酶等
场所 类囊体的薄膜上
基质中
物质变化
①将水分解成［H］和O2 ②形成ATP
① CO2的固定
② CO2 (C3)还原
能量变化 光能→电能→活跃化 活跃化学能→稳定化学能
A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素 B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液 C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作 D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
[典 例 透 析]
【典例1】
(江苏单科，5)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操
作，正确的是
( )。
A．使用定性滤纸过滤研磨液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
(2)在温室内自然光照射基础上，给植物人工补充哪 些单色光对增产有利？ 红光、蓝紫光属于对植物光合作用最有效的光谱，因此可 以补充这两种光达到增产的目的。 红光主要促进糖类的合成，增加产量；蓝紫光主要促进蛋 白质的合成，利于育苗。
三：叶绿体的结构：
光合色素：位于 基粒类囊体薄膜 上
与光合作用有关 的酶：基粒类囊 体薄膜上和基质 中；随着幼叶的 生长，基粒数目 会增多。
（一）、光反应阶段 （二）、暗反应阶段
（一）、光反应阶段------光照条件
1.叶绿体色素的功能：
吸收、传递、转换光能
不同色素的功能不完全相同
2、光反应过程-----类囊体薄膜上
供氢
光能
活跃的化学能
供能 还原
电能
酶
H+浓度差驱动ATP合成
活跃的化学能
供 能
光反应：①吸收光能，在酶的催化作用下将水光 解成O2和[H]，释放氧气（3次膜）， ②形成ATP
20世纪40代
卡尔文
光合产物中有机物的碳来自CO2
光呼吸: 植物绿色细胞在停止接受光照后的很短时间内，二氧
化碳的释放量就会急剧增高，超过黑暗环境中细胞呼吸
CO2释放量的现象叫做二氧化碳猝发，也叫光呼吸。 由于在停止照光后光呼吸并不马上停止，因此就有剩
余的CO2释放，所以—般认为二氧化碳猝发是光呼吸的残 留阶段。
◆．提醒3：影响叶绿素合成的因素
(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植 物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。
(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性， 进而影响叶绿素的合成。低温、干旱、高温、叶片衰 老时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、 Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿 素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿 素合成受阻，叶变黄。
以某种物质对不同波长光的吸收率（可用百分率表示）为 纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线就是该物质的 吸收光谱
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收的最少；类胡 萝卜素主要吸收蓝紫光，对橙黄光吸收的最少，不吸收红 光等长波光。
◆提醒1:
叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不
吸收。
不可见光
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
答案 B
二、四种光合色素的吸收光谱
主要吸收红 光和蓝紫光 且在红光区 蓝紫光区的 吸收峰值不 同，该过程 不需要酶的 参与
主要吸收蓝紫光，不吸收 红光等长波光，该过程不 需要酶的参与。此外，还 有保护叶绿素免遭光伤害 的作用
海格蒙特
普利斯特利 英格豪斯
R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼
水是植物生长的原料
植物可以更新空气从中吸收物质
只有在光照下只有绿叶才可以更 新空气，认识到光照的作用 植物在光合作用时把光能转变成 了化学能储存起来
绿色叶片光合作用产生淀粉
氧由叶绿体释放出来，叶绿体是 光合作用的场所
1939
鲁宾 卡门
光合作用释放的氧来自水
第3讲 能量之源——光与光合作用（自然界最基本的
物质代谢和能量代谢）
2019备考·最新考纲: 1．光合作用的基本过程(Ⅱ) 2.影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ) 3.实验：叶绿体色素的提取和分离。
1、光合作用的概念及总反应式。 2、光合作用的过程，光反应、暗反应中物质变化、能 量变化及这两者之间的关系。 3、光、 CO2 、温度等因素对光合作用的影响，以及引 起C3、C5、C6H12O6含量的改变。
不可见光
◆提醒2
①无色透明大棚允许日光中的各色光透过，有色大棚主要 透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光 合效率最高。 ②色素对绿光吸收最少，绿色塑料大棚光合效率最低。
③审题时注意：大棚用的是薄膜或玻璃，是什么颜色就透
过什么光。若是用滤光片，滤光片什么颜色，滤去什么颜
色的光。
④将白光改为光照强度与白光相同的红光照射，会使
(1) 滤纸预先干燥处理
使层析液在滤纸上快速扩散
分 (2) 滤液细线要直、细、匀
离
色 素
(3)
滤液细线干燥后再画－ 两次
(4) 滤液细线不触及层析液
使分离出的色素带平整不重叠 使分离出的色素带清晰分明
防止色素直接溶解到层析液中
层析液组成：石油醚20、丙酮2、苯1 分离色素时：用培养皿盖住小烧杯，并在通风条件下进行 分离色素实验拓展应用：
一、实验：
绿叶中色素的“提取”和"分离"
提取----无水乙醇或丙酮或95%酒精+Na2CO3
分离-----纸层析法
单层尼龙布
3
:
光合
1
色素
1 : 2 解惑
(1)叶绿体和液泡中都有色素，但只有叶绿体中的色素参与光能的 捕获（参与光合作用）。 (2)叶绿体中的色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体薄膜上， 与光合作用有关的酶存在于两个部位——叶绿体类囊体薄膜上和基 质中。 (3)黑暗中，叶绿体会转变成不含色素的白色体或只有类胡萝卜素 的有色体（脱分化）
③影响该反应的因素：外因：光照强度、温度、CO2浓度 内因：RuBp羧化酶的活性、数量；C5的含量；叶绿体基质 的PH ④停止光照的短暂时间里，暗反应仍持续进行
RuBP羧化酶（R酶）由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核 DNA编码的小亚基在叶绿体基质中共同组装而成 光合产物必须及时从叶片输出，否则会使酶的活性下降， 导致光合速率降低。
比较不同植物叶片色素的含量
知识归纳 色素与叶片的颜色
正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约 正常绿色 为3∶1，且对绿光吸收最少，所以正常叶
片总是呈现绿色
寒冷、干旱缺水时，叶绿素分解，类胡萝
叶色变黄 卜素较稳定，显示出类胡萝卜素的颜色，
叶子变黄，产生ATP和[H]减少
秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积
议一议：(1)海洋中藻类有分层现象，与植物中的色
素吸收光的颜色有什么关系？ 绿、褐、红
水层对光波中的红、橙部分吸收显著多余蓝、绿部分的 吸收，深水层的光线是相对富含短波长的光;绿藻主要 吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，反射绿光，分布 于浅水层；红藻主要吸收蓝紫光和绿光，对红光吸收最 少，反射红光，分布于深水层；褐藻主要吸收蓝紫光和 红光，对绿光吸收增加，对黄光吸收最少，反射黄光， 分布于中水层。
叶色变红
累了较多的可溶性糖，有利于形成红色的 花青素，而叶绿素因寒冷逐渐降解，叶子
呈现红色
色素的组成及功能的考查 1．关于叶绿素的叙述，错误的是 答案( D )。
A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
例4：将一株植物培养在H218O中并进行
D 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
提醒：
1．光反应为暗反应提供两种重要物质：[H]和ATP，[H] 的作用：还原剂+提供能量+供氢；其实暗反应为光反应也提 供物质：如ADP和Pi；NADP+等，注意产生位置和移动方向。
四、光合作用的原理和应用：