《光与光合作用》.ppt

光能转变为ATP中活泼 的化学能
ATP
酶
ADP+Pi
ATP中活泼的化学能转化为糖 类等有机物中稳定的化学能
1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供[H] 和ATP 2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成 ATP的原料ADP和Pi 3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系
叶绿素b（黄绿色）
（含量约占叶绿 素的1/4）
慢
思考：叶片为什么呈现绿色？
4
分析：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则叶片 金黄呢？
由于叶绿素的含量大大 超过类胡萝卜素，而使 类胡萝卜素的颜色被掩 盖，只显示出叶绿素的 绿色
5
由于叶绿素比类胡萝卜 素易受到低温的破坏， 秋季低温使叶绿素大量 破坏，而使类胡萝卜素 的颜色显示出来
3、光合作用化学反应式：
CO2 + H2O*
4、光合作用过程 光反应阶段 暗反应阶段
光能 叶绿体
（CH2O)+O2*
光合作用的过程
2H2O
光解 吸收
O2 4[H]
酶
2C3
固定
可见光
叶绿体中的 色素分子
CO2
ATP 酶 ADP+Pi
还 原
能
多种酶 C5
(CH2O)
光反应 类囊体薄膜
暗反应 叶绿体的基质
植物只有在光下才能更新空气，
植物体只有绿叶才能更新污浊的空气
1864年，萨克斯(Julius von Sachs)
绿叶在光合作用中产生了淀粉
1、为什么对天竺葵先进行暗处理？ 2、为什么让叶片的一半曝光，另一 半遮光呢？
1880年，恩吉尔曼(C.Engelmann)
叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所

是啊，好累啊！哪里累？累什么？说不出来。 有点扎心，但是事实。没有一个人的生活是容易的。 是累没有方向，是迷茫三十而不立，是累我在干什么？是累我要往哪里去？是累，我该怎么给胖大星一个温暖的家？一个开满小花的院子等等…… 没有一点头绪，以至于让心不知道如何的归属，这样的状态在最近一年多的时间侵蚀着我的内心，我不敢去剥开，那样会进去一个万劫不复的深渊，以至于让我怀疑生命的起源，为何来的这个世界，人为什么而活着，这是一道无解的题目。 有点扎心，但是事实。没有一个人的生活是容易的…熬过去！人，这一生要经历多少的风风雨雨，才懂得生命的真谛；要承受多少的苦难，才明白活着的不易；要失去多少欢乐，才懂得珍惜的可贵；要忍受多少的伤痛与嘲讽，才能活出自我，走出阴霾。 所谓有得必有失，人生永远没有完美的结局与开始，总会有缺失，有遗憾…… 那么我们又何必一定要强求自己要完美，一定要超越他人才叫成功，一定要过得比别人好才叫幸福，一定要比别人有钱或有权才叫有脸面…… 真是这样吗？我不认为，什么才叫完美，什么才叫幸福，什么才叫有成就？谁又能说得清道的明！ 所谓的完美并不是事物本身就完美，而是因为有了不完美的衬托才将其显得完美，即使是一人之下万人之上的皇帝也不敢说自己的一生就无缺憾，那我们又何苦要为难自己；所谓的幸福其实是内心里的一种感受，它或许是一本书，或许是一杯水，或许是一个拥抱，也或许是一段话…… 只要自己觉得幸福它就是幸福的，自己觉得不幸福那么它就是不幸福的，真正的幸福深藏于我们每天所面对的琐碎的事物中，需要我们用一颗细腻的心去聆听，去感知，去珍惜，去宽容；而所谓的成就，那只是付出后所获得的心里上的一种自我认可，就如农民春播秋收一样，硕果就是农民的成就，不管这成就大小，都是自己努力的结果。 因此，生命的缺失中我们没必要苛责自己，没必要和自己过不去，要学会疼惜自己，学会和自己的内心谈心，告诉自己你真的很好，给自己一个拥抱，是鼓励亦是安慰。 人生在世，不如意之事十之八九，就如月有阴晴圆缺，天有不测风云一样，谁都无法预料下一秒会遇见什么，会发生什么，我们只有硬着头皮前行，摸索着过河，抱怨、愤怒、攀比、苛求……只会让自己更加的陷入深渊里而无法自拔，无法享受生活的美好，无法看见雨后彩虹的美丽。唯有将心态调整好，放平、放静，淡然的面对身边的一切，顺不骄，逆不馁，才能驱走心灵上的“风雪”，迎来温暖的一米阳光。 生命没有轮回，我们没理由不好好善待生命，善待生活的不足。既然上天赋予我们思想就避免不了要尝尽人间百味，爱，恨，情，仇；酸，甜，苦，辣；喜，怒，哀，乐，都是生命所赋予我们的馈赠，是人生的一个伴奏，是一道道关卡。若说人生是一场游戏，那么我们只有尽全力斩断这每一道关卡，你才能顺利通关，虽然通关的过程会艰辛无比，也会让自己遍体鳞伤，但不闯关又怎么能了解这游戏的刺激性，又怎能品尝到通关后的喜悦呢？ 每个人都是生命旅途的行者，不论沿途的风景如何的精彩或不堪都是我们必须要经过的，或停，或走，或笑，或泪，或伤，或痛……当我们再回首望时，身后所留下的足迹不正是生命的升华吗？相互交织，相互牵绊，就如最美的歌声要有最美妙的音符搭配才最完美一样，我们的人生也需要有缺失才完美，才真实。 生活不是童话，我们也不是神仙，可以让我们在里面为所欲为。 其实，人最大的敌人不是别人而是自己，烦恼的也并非全来自生活的压力而是情感的折磨，而我们却又不能去适应完全没有它们的日子，所以我们只能选择坚强的去面对，用智慧去填满心灵，用大度去包容不足，用经验去堆积人生，在储蓄自己的同时也要适时的放下。人生只是一个掠过的风景而已，何须在意太多，记住太多心会累，想太多心会痛，要学会疼惜自己， 学会在伤心的时候不要为难自己，不论何时都能以豁达、从容、平静而谦和的去对待人生中的缺失，唯有如此我们才能获得内心的安宁、快乐与淡泊，不为心所累，不为心所憾，卸下昨天让今天快乐前行。 其实，人生的是是非非均不由事物本身所构建，而是由欲望所左右，常常的让我们患得患失，不知道自己真正所想要的是什么，拥有的幸福也觉得不幸福，拥有的爱也觉得不爱，拥有的财富也觉得并不富有，一直都追求，一直都在彷徨。正如，看不见的风景总是最美的，摘不到的星星总是最亮的，游走的鱼儿总是最好的，吃不到的葡萄总是最甜的。没得到的时候拼命的想得到，而当自己真正拥有时，却发现也不过如此，并非如想象中那样美好，这会儿才来后悔是否有些晚了呢。 生活就似一帘穆帐，放下是七彩光晕，打开是婆娑迷离，想象永远超越现实，谁都无法阻止欲望前行，更无法预料下一站是幸福抑或不幸福，是拥有还是失去，唯有把握好当下我们所拥有的才是最真实而幸福的。 人无完人，事无完事，每个人生旅途都会有遗憾相伴，而我们要学会在遗憾中完善自己，在缺失中善待自己。苦也罢，乐也罢，甜也罢，伤也罢……都不必太过计较，计较了只会让心情烦闷，更不必埋怨老天的不公，不必羡慕他人的拥有。每个人都有每个人的生活方式，有自己的人生轨迹，我们无可挑剔，更无需去评判谁的是是非非。 因此，不要让自己活的太累，不要太过苛求自己，做的好与坏只要问心无愧就好，何须在意谁怎么说，怎么看呢。人活着就注定要与缺失为伴，与完美交错，学会善待缺失，学会爱自己，累了就靠一下，痛了就哭一会儿，烦了就醉一会儿……因为这个世界上，或许爱你的人不止一个，但惜惜相伴，冷暖自知的唯有你自己，所以要好好疼惜自己！

第四节 能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构
问题探讨
有些蔬菜在棚内悬挂发红 色或蓝色光的灯管,并且在 白天也开灯。
1、用这种方法有什么好处？ 不同颜色的光照对植物的光 合作用会有影响吗？ 可以提高光合作用强度。因 为光合作用吸收最多的是红 光和蓝紫光。
2、为什么不使用发绿色光的 灯管作补充光源？
肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依
次是 C
A. 上升；下降；上升
B. 下降；上升；下降
C. 下降；上升；上升
D. 上升；下降；下降
4、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（D ）
A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应
1、光下的植物突然停止光照后，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
[H] ↓ ATP↓
还原 受阻
C3 ↑ C5 ↓
2、光下的植物突然停止CO2的供应后，C5化合 物和C3化合物的含量如何变化？
固定
C3 ↓
CO2 ↓
停止
C5 ↑
增加 减少
减少 减少或没有 减少或没有
增加 增加
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等细菌。
2NH3+3O2 硝化细菌 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2硝化细菌 2HNO3+能量
6CO2+12H2O
能量 酶
C6H12O6+ 6O2+6H2O
基础巩固
1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_水_的__光__解_ 和__形__成__A_T_P____;形成的_[_H_]_____和__A_T_P______ 提供给暗反应。

3、 光合作用的原理和应用
（1）、光合作用的概念
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 的有机物，并且释放出氧气的过程
由概念可知：光合作用的原料、产 物、动力、场所分别是什么？
（2）、光合作用探索历程
经典实验
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 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
2、溶解度最大的是？溶解度最小的是？ 叶绿素ｂ 胡萝卜素 3、按照含量由多到少排序是？ 叶ａ＞叶ｂ＞叶黄素＞胡萝卜素 4、色素带中相邻间隔最大的是？相邻间隔最小的是？ 叶绿素ａ和叶绿素ｂ 胡萝卜素和叶黄素 胡萝卜素和叶ｂ 最小的是？ 5、色素带间隔最大的是？ 6、将叶绿体中的色素滴在滤纸上， 叶绿素ａ和叶绿素ｂ 由中心向四周圆环依次是？
恩吉尔曼实验
如何验证：不同波长的可见光引起的光合作用强度是不同的。
该实验的巧妙之处：
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。 3．先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全 曝露在光下。 先选极细光束，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；用好氧细菌检测， 能准确判断水绵细胞中释放氧的部位。而后用完 全曝光的水绵与之做对照，从而再一次证明实验 结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放 出来的。
第4节
思考：白化苗能光合作用 吗？为什么？ 捕获光能与细胞中的色素 有关。 思考：细胞中哪里有色素？ 都是什么色素呢？ 液泡：花青素
叶绿体：多种色素
只有叶绿体中的色素可以 捕获光能。
实验——绿叶中色素的提取和分离

光照下的 球藻悬液
H2 18O和C18O2
18O 2
H2 O A
H218O B
光合作用产生 的有机物又是 怎样合成的？
结论：光合作用释放的氧来自水
9. 20世纪４0年代,美国科学家卡尔文
光 合 作 用 的 探 究 历 程
1.碳的同位素14C 标记CO2
14 CO 2
2.
14CO2
( CH2 O)
14
光能到电能转换过程 ①、B把光能传给A，使其处于 高能位，容易失电子 ②、Ｄ从Ａ夺得２个电子，传 给类囊体外的NADP＋ ， NADP＋ 同时从类囊体外获得１个Ｈ＋ 形成NADPH ③、Ａ又从Ｃ获得２个电子， Ｃ从类囊体内的水获得２个电 子，使水分解成H＋和O２ 以上发生从水到NADPH的电 子传递，即为电流
验结果的干扰。
3. 1779年 荷兰 英格豪斯的实验
光 合 A组 作 光照 用 的 B组 探 究 黑暗 历 程 *实验重复了500多次
结论：只有在光照下绿叶才可以更新空气
重 复 普 利 斯 特 利 的 实 验
光 4、1785年,拉瓦锡发现了空气的组成。 合 作 明确：绿叶在光下吸收CO ，释放O 。 2 2 用 的 5、1845年，德国科学家梅耶指出，植物光合 探 作用时，把光能转化成化学能储存起来。 究 历 储存在什 光 化 么物质中？ 程 能 德国 学
CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中 的碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。
1．1648年，比利时赫尔蒙特的柳树实验→结论：植物 的增重来自水。 2．1771年，英国普里斯特利的实验→结论：绿色植物 可以更新空气。 3．1779年，荷兰英格豪斯的实验→结论：绿色植物只 有在光下可以更新空气。 4．1864年，德国萨克斯的实验→结论：绿叶在光下制 造淀粉。 5．1880年，美国恩吉尔曼的水绵实验→结论：⑴氧是 叶绿体释放出来的。⑵叶绿体是进行光合作用的场所。 6．20世纪30年代，美国科学家鲁宾、卡门实验→结论： 光合作用释放的氧全部来自水。 7．20世纪30年代，美国科学家卡尔文实验→结论：C的 转移途径——卡尔文循环。

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一、捕获光能的色素
1、实验：绿叶中色素的提取和分离 提取原理： 叶绿体中的色素溶于有机 溶剂而不溶于水，可用无 水乙醇等有机溶剂提取色 （1）实验原理 素。 分离原理： 各种色素在层析液中溶解 度不同，溶解度高的随层 析液在滤纸上扩散得快， 反之则慢，从而使各种色 素相互分离。
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整 体 建 构 和 谐 教 学
将干燥的滤纸剪成长与宽略小于试管长 ②制备滤纸条 与宽的滤纸条，并剪去一端两角。 在距离剪角一端1cm处用铅笔画一条细线

这种C原子的转移途径是（ D ）
A、CO2 B、CO2 C、CO2 D、CO2
叶绿体 ATP
叶绿素
ATP
乙醇
糖类
三碳化合物
糖类
3、在光合作用中，需消耗ATP的是（ A ）
A、三碳化合物的还原 B、CO2的固定
C、水在光下分解
D、 叶绿素吸收光能
4、光合作用过程中，光反应为暗反应提供的物
质是（ A ）
(CH2O) [蛋白质,脂肪]
光反应阶段
暗反应阶段
注意:光反应和暗反应是一个整
体,二者紧密联系,缺一不可。光 反应是暗反应的基础，光反应阶 段为暗反应阶段提供能量（ATP） 和还原剂[H]，暗反应阶段产生 的ADP和Pi为光反应阶段合成 ATP提供原料。
光反应阶段与暗反应阶段的比较
基粒(囊状结构 的薄膜上)
叶绿体基质中
需光,色素和酶
不需光,色素;需多种酶
2H2O 光 4[H]+O2 光
ADP+Pi 酶 ATP
光能转变为活泼的化 学能，储存在ATP中
CO2+C5 酶 2C3 2 CA3TP酶ADPC+P5+i （CH2O）
[H]
ATP中活泼的化学能 转化为糖类等有机物
中稳定的化学能
光合作用的反应式：
CO2+H2O*
在农业生产上应用—— 如何提高光能利用率
增加光照面积 延长光照时间 增强光合作用效率
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
巩固练习
1、在光光合反作应用阶中段，形糖成类的是，在AT暗P是反在应光阶反段应形阶成段的形，成O2的是。
2、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，

（三）光合作用的过程：
1、写出光合作用的总反应式： 2、根据是否需要光，光合作用的过程可以 概括地分为 光反应 和 暗反应 两个阶段。 3、读懂教材103页光合作用过程的图解 4、填表比较光合作用过程中的两个阶段
光合作用的反应式：
CO2+H2
O*
* （ CH O ） +O 2 2 叶绿体
光能
6CO2+12H2O
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？ C3 ↑ [H] ↓ 停止 光反应 还原 光照 停止 ATP↓ 受阻 C5 ↓
2C3 请分析光下的植物突然停止 CO2的供 供氢 应后，其体内的 C 化合物和 C 化合物 5 3 CO2 [H] 的含量如何变化？ 酶 供能 C↓ 5 C ATP 固定 3 CO2 ↓ （ CH O ） 停止 2 C5 ↑
恩格尔曼实验的巧妙之处
选材好。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察； 用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。 设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无 光照的部位，相当于一组对照实验。
叶绿体的功能 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜
开始时 5年后 实验前后 的差值 柳树的 2.3kg 76.7kg +74.4kg 质量 干土的 90.8kg 90.7kg －0.1 kg 质量
结论：植物的物质积累不是 来自于土壤，而是完全来源 于水。
直到18世纪中期，人们一直以 为只有土壤中的水分是植物建造自身 的原料，而没有考虑植物能否从空气 中得到什么。
2.暗反应阶段 场所： 叶绿体的基质中 [H] 、ATP 条件： 多种酶、
CO2的固定：CO2＋C5

OA段：在一定范围内，水 越充足，光合作用速率越快
1、光合作用的原料； 2、植物体内各种生化 反应的介质； 3、影响气孔的开闭。
含水量
应用：根据作物需水规律合理灌溉； 预防干旱洪涝
[5] 矿质元素 矿质元素直接或间接 影响光合作用。如可 促进叶片面积增大， 提高酶的合成速率， 作为酶的激活剂等， 提高光合作用速率。
光 合 速 率
B
A
0 CO2补偿点？ CO2饱和点
CO2浓度
[3]CO2浓度
CO2浓度 →C3的生成 →暗反应C3还原 →（CH20）
光 合 速 率
B
思考：
1、在温度适宜、CO2含量超过B点对 应的浓度的条件下，如何进一步提高 光合效率？ 2、若光照充足、温度适宜，造成B点 的原因是什么？ 3、若再绘另一光照更弱条件下的该 曲线，则图中A点向什么方向移动。
净
细胞呼吸，释放C02量 代表此时的呼吸强度 随光照强度增强，光 AB段： 合作用逐渐增强，C02 的释放量逐渐减少,因 一部分用于光合作用
B点：光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于
光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率
BC段： 随光照强度不断增强，光合作用不断增强 C点：光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用
BC段：随叶面积的不断增加，干物质积累量不断降低
OC段：随叶面积的不断增加，呼吸量不断增加
[2]光照面积 应用：适当间苗、修剪，
合理施肥、浇水，避免徒长。 封行过早，使中下层叶片所 受的光照往往在光补偿点以 下，白白消耗有机物，造成 不必要的浪费。
过度密植减产的原因
从生理学角度看：
过度密植使得植物下半部的叶片受到的光 照强度过弱（小于光补偿点），使这部分 叶片光合作用强度小于呼吸作用强度造成 大量消耗有机物导致农作物减产。

A.只有乙 C.乙和丙都是
B.只有丙 D.乙和丙都不是
12.下图为某植物细胞部分结构，据图分析的下列
叙述中，正确的是
A.a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B.e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C.A是叶绿体，B是线粒体
D.A产生的气体在细胞内直接进入B要穿过5层膜
13.右图表示在一定光照条件下，温度对植物光 合作用量（a）与呼吸作用量（b）的影响曲线 图（通过测定CO2量而获得）。下列叙述中，正 确的是 A.该植物在25℃左右时， 重量增加最大 B.该植物在20℃与30℃ 时，重量增加相同 C.该植物在40℃时重量 减少 D.该植物在25℃时，重 量增加是在5℃时的8倍
甲
乙
（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的
BF 段，其中光合作用强度最高的是 D 点，植株
积累有机物最多的是 E 点。
14.下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的 吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天， 乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：
甲
乙
（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为 光照强度 .
提取和分离叶绿体中的色素
实验原理： 叶绿体中的四种色素在层析液中的扩散速度 不同，层析液的主要成分是石油醚，石油醚是 一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的四种 色素在石油醚中的溶解度不同：溶解度最高的 是胡萝卜素，它随石油醚在滤纸上扩散得最快； 叶黄素和叶绿素a的溶解度次之；叶绿素b的溶 解度最低，扩散得最慢。这样，几分钟后，四 种色素就在扩散过程中分离开来。
逐步减弱 以致光反应产生的 ATP 和 [H] 逐渐减少，
从而影响了暗反应强度，使
响了C02固定。