《福建省长汀四中高一生物《1.5.4 能量之源 光与光合作用》课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《福建省长汀四中高一生物《1.5.4 能量之源 光与光合作用》课件 新人教版必修1（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、现有甲装置如下图，锥形瓶中为发芽的小现有甲装置如下图，锥形瓶中为发芽的小麦种子，请你再组装乙装置，探究发芽的小麦麦种子，请你再组装乙装置，探究发芽的小麦种子细胞呼吸方式种子细胞呼吸方式1.如何组装乙装置如何组装乙装置:2.写出预期结果及结论写出预期结果及结论:第4节 能量之源光与光合作用第第4节节 能量之源能量之源光和光合作用光和光合作用 这些捕获光能的色素存在于细胞中的什这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？么部位呢？p99绿叶中的色素的种类绿叶中的色素的种类叶绿素叶绿素a (蓝绿色蓝绿色)类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素胡萝卜素（胡萝卜素（橙黄色橙黄色）叶黄素叶黄素（黄色黄色）叶绿素
2、叶绿素b（黄绿色黄绿色）1 /43 /4问题问题一一 、 捕获光能的色素和结构捕获光能的色素和结构1、捕获光能的色素捕获光能的色素叶绿体的作用仅仅是吸收光能？叶绿体的作用仅仅是吸收光能？P100恩格尔曼的实验示意图恩格尔曼的实验示意图黑暗中黑暗中黑暗中黑暗中光照下光照下光照下光照下 光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用一、光合作用的概念一、光合作用的概念指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二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，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并且释放出氧气的过程二、光合作用探索历程二、光合作用探索历程经典实验经典实验
3、二、光合作用的探究历程二、光合作用的探究历程年代年代科学家科学家结论结论17711771普利斯特利普利斯特利17791779英格豪斯英格豪斯18451845R.R.梅耶梅耶18641864萨克斯萨克斯19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文一一半半曝曝光光，一一半半遮遮光光4、1864萨克斯（德）实验萨克斯（德）实验 暗处理暗处理光照光照酒精酒精脱色脱色碘蒸汽处理碘蒸汽处理萨克斯（德）实验萨克斯（德）实验 186418641为什么对天竺葵先进行暗处理？为什么对天竺葵先进行暗处理？2.3这个实验结果说明什么问题？这个实验结果说明什么问题？这个实验是否设置了对照？
4、这个实验是否设置了对照？实验中所需控制的单一变量是什么？实验中所需控制的单一变量是什么？ 5、20世纪世纪30年代，鲁宾和卡门（美）年代，鲁宾和卡门（美）的的同位素标记实验：同位素标记实验：P102这个实验可以得出什么结论？这个实验可以得出什么结论？三、光合作用的过程三、光合作用的过程P103条件条件 ：光、光、 色素、色素、酶酶场所：场所：物质物质变化变化水的光解：水的光解：ATP的合成：的合成：基粒类囊体薄膜上基粒类囊体薄膜上H2O H+O2光光ADPPi 光能光能 ATP酶酶1、光反应阶段、光反应阶段吸收、传递吸收、传递和转换光能和转换光能能量转变：能量转变：ATP中活跃的化学能中活跃的
5、化学能光能光能条件：条件： CO2 、 ATP、 H 、酶酶场所：场所：叶绿体基质中叶绿体基质中物质物质变化变化CO2的固定：的固定： CO2C5 2C3酶酶三碳化合物三碳化合物的还原：的还原：ATP中活跃中活跃的化学能的化学能2.暗反应阶段暗反应阶段C3+ (CH2O)+C5+H2O 酶酶ATP能量转变：能量转变：有机物中稳有机物中稳定的化学能定的化学能H 项目项目光反应光反应暗反应暗反应反应条件反应条件反应场所反应场所物质变化物质变化能量变化能量变化联系联系光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H和和ATP，暗反应产生，暗反应产生ADP和和Pi为光为光反应提供原料反应提供原料作业：光合作用光
6、反应和暗反应的比较作业：光合作用光反应和暗反应的比较3.3.条件骤变时物质量的变化条件骤变时物质量的变化条件条件首先变化物质首先变化物质随后变化物质随后变化物质 COCO2 2供应不变，供应不变，突然光照突然光照 H H、ATPATP增加增加C C3 3减少，减少，C C5 5增加增加 COCO2 2供应不变，供应不变，停止光照停止光照 H H、ATPATP减少减少C C3 3增加，增加，C C5 5减少减少光照不变，光照不变，COCO2 2供应增加供应增加 C C3 3增加，增加，C C5 5减少减少H H、ATPATP减少减少光照不变，光照不变，COCO2 2供应停止供应停止 C C3 3
7、减少，减少，C C5 5增加增加H H、ATPATP增加增加【典例训练【典例训练1 1】（20112011新课标全国卷）在光照等适宜条件下，新课标全国卷）在光照等适宜条件下，将培养在将培养在COCO2 2浓度为浓度为1%1%环境中的某植物迅速转移到环境中的某植物迅速转移到COCO2 2浓度为浓度为0.003%0.003%的环境中，其叶片暗反应中的环境中，其叶片暗反应中C C3 3和和C C5 5微摩尔浓度的变化趋微摩尔浓度的变化趋势如图，回答问题：势如图，回答问题： （1 1）图中物质）图中物质A A是是_（C C3 3、C C5 5）。）。（2 2）在）在COCO2 2浓度为浓度为1%1%的
8、环境中，物质的环境中，物质B B的浓度比的浓度比A A低，原因是低，原因是_；将将COCO2 2浓度从浓度从1%1%迅速降低到迅速降低到0.003%0.003%后，物质后，物质B B浓度升高的原因是浓度升高的原因是_。【变式训练【变式训练】如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将小麦，如果突然将c c降低至极低水平（其他条件不变），则降低至极低水平（其他条件不变），则a a、b b在叶绿体中含量的变化将会是在叶绿体中含量的变化将会是 ( )( )A.aA.a上升、上升、b b下降下降 B.aB.a、b b都上升都上升C.aC.a、b
9、b都下降都下降 D.aD.a下降、下降、b b上升上升1、化能合成作用：、化能合成作用：能够利用体外环境中的某能够利用体外环境中的某些些无机物无机物氧化时所释放的能量来制造氧化时所释放的能量来制造有机物有机物的的合成作用合成作用 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌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
10、 O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量三、化能合成作用三、化能合成作用P105自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转能够直接把从外界环境摄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，变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物，包括光能自养生物和化能自养生物包括光能自养生物和化能自养生物 异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制成有机物，只能不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物质，并储存了能量的一类生物 2、自养生物和异养生物自养生物和异养生物【思维判
11、断【思维判断】 1.1.叶绿体中的色素分布在类囊体腔内。叶绿体中的色素分布在类囊体腔内。 （ ）【分析【分析】叶绿体的色素分布在类囊体薄膜上。叶绿体的色素分布在类囊体薄膜上。2.2.能进行光合作用的生物一定含有叶绿体。能进行光合作用的生物一定含有叶绿体。 （ ）【分析【分析】不一定，如蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用。不一定，如蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用。3.3.植物体自身的遗传特性可以影响光合速率。植物体自身的遗传特性可以影响光合速率。 （ ）【分析【分析】影响光合速率的因素很多，既有内部因素也有外界环影响光合速率的因素很多，既有内部因素也有外界环境因素，植物体自身的遗传特性（如阴生植物、
12、阳生植物）是境因素，植物体自身的遗传特性（如阴生植物、阳生植物）是内部因素之一。内部因素之一。4.4.暗反应必须在无光条件下进行。暗反应必须在无光条件下进行。 （ ）【分析【分析】光合作用的暗反应不需要光，但在有光条件下仍能正光合作用的暗反应不需要光，但在有光条件下仍能正常进行。常进行。5.5.无色透明塑料大棚比绿色塑料大棚光合作用效率高。（无色透明塑料大棚比绿色塑料大棚光合作用效率高。（ ）【分析【分析】无色透明塑料大棚中各色光均能透过，绿色大棚主要无色透明塑料大棚中各色光均能透过，绿色大棚主要透过绿色光，其他光被吸收，所以用无色透明大棚的光合作用透过绿色光，其他光被吸收，所以用无色透明大棚
13、的光合作用效率高。效率高。四、光合作用原理的应用四、光合作用原理的应用（1 1）影响光合作用的环境因素）影响光合作用的环境因素P104P104光照、光照、COCO2 2、温度、水、矿质元素等、温度、水、矿质元素等（2 2）提高农作物光合作用强度的措施）提高农作物光合作用强度的措施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（白天）、适当提高温度（白天）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、合理密植光合作用过程中
14、物质和能量的变化光合作用过程中物质和能量的变化【高考警示钟【高考警示钟】1.1.光合作用光反应产生的光合作用光反应产生的ATPATP只用于暗反应阶段，不能用于其只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需他生命活动，其他生命活动所需ATPATP只能来自细胞呼吸。只能来自细胞呼吸。2.CO2.CO2 2中的中的C C先进入先进入C C3 3然后进入（然后进入（CHCH2 2O O）。）。 光合作用速率的影响因素及应用光合作用速率的影响因素及应用1.1.单因子对光合作用速率影响的分析单因子对光合作用速率影响的分析（1 1）光照强）光照强 度（如图所度（如图所 示）：示）：COCO2 2
15、吸收吸收COCO2 2释放释放0 0B BC C光照强度光照强度表示增大表示增大A A（3 3）净光合速率和真正光合速率的判定方法：）净光合速率和真正光合速率的判定方法： 若为坐标曲线形式，当光照强度为若为坐标曲线形式，当光照强度为0 0时，时，COCO2 2吸收值为吸收值为0 0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为净光合速率。则为真正（实际）光合速率，若是负值则为净光合速率。 若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为净光合速率。速率。 有机物积累量一般为净光合速率，制造量一般为真正（实有机物积累量一般为净光合速率，制造量一般为真正（实
16、际）光合速率。际）光合速率。【典例训练【典例训练3 3】（20122012聊城模拟）将某绿色植物放在特定的实聊城模拟）将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用和细胞呼吸的影响（其他实验验装置中，研究温度对光合作用和细胞呼吸的影响（其他实验条件都是理想的），实验以条件都是理想的），实验以COCO2 2的吸收量与释放量为指标。实验的吸收量与释放量为指标。实验结果如表所示：（单位：结果如表所示：（单位：mg/hmg/h）温度（温度（） 5 5101015152020252530303535光下吸收光下吸收COCO2 2 1.001.001.751.752.502.503.253.253.
17、753.753.503.503.003.00黑暗中黑暗中释放释放COCO2 2 0.500.500.750.751.001.001.501.502.252.253.003.003.503.50下面对该表数据分析正确的是下面对该表数据分析正确的是( )( )A.A.昼夜不停地光照，在昼夜不停地光照，在35 35 时该植物不能生长时该植物不能生长B.B.昼夜不停地光照，在昼夜不停地光照，在20 20 时该植物生长得最快时该植物生长得最快C.C.每天光照每天光照1212小时，小时，20 20 时该植物积累有机物最多时该植物积累有机物最多D.D.每天光照每天光照1212小时，小时，30 30 时积累的
18、有机物是时积累的有机物是10 10 时的时的2 2倍倍应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如图中虚线应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如图中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培等都与光补偿点有关。温室栽培等都与光补偿点有关。（2 2）COCO2 2浓度、含水量和矿质元素（如图所示）：浓度、含水量和矿质元素（如图所示）：（3 3）温度（如图所示）温度（如图所示）应用：应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温室栽培可
19、适当降低温度。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，保证有机物的积累。降低细胞呼吸，保证有机物的积累。2.2.多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）【典例训练【典例训练2 2】（20122012福州模拟）如图表示某植物光福州模拟）如图表示某植物光合作用强度与环境因素之间的关系。据图回答：合作用强度与环境因素之间的关系。据图回答： 【变式训练【变式训练】为探究影响光合作用强度的因素，将同为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于一品种玉米苗置于25 25 条
20、件下培养，实验结果如图条件下培养，实验结果如图所示。以下说法正确的是所示。以下说法正确的是 ( )( )A.A.施肥与施肥与COCO2 2吸收量无关吸收量无关B.B.与与A A点相比，点相比，B B点条件下限制点条件下限制COCO2 2吸收量的主要因素是光照强度吸收量的主要因素是光照强度C.C.与与D D点相比，限制点相比，限制C C点玉米苗吸收点玉米苗吸收COCO2 2的主要因素是土壤含水量的主要因素是土壤含水量D.D.与与C C点相比，点相比，A A点施肥过少，限制了点施肥过少，限制了COCO2 2吸收量吸收量 光合作用与有氧呼吸的关系光合作用与有氧呼吸的关系1.1.区别区别光合作用光合作
21、用有氧呼吸有氧呼吸物质变化物质变化能量变化能量变化实实 质质场场 所所条条 件件合成合成无机物无机物有机物有机物分解分解有机物有机物无机物无机物光能光能化学能（储能）化学能（储能）化学能化学能ATPATP中活跃的化学能、热能中活跃的化学能、热能（放能）（放能）叶绿体叶绿体分解有机物、释放能量，供细胞利用分解有机物、释放能量，供细胞利用合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量活细胞（主要在线粒体）活细胞（主要在线粒体）只在光下进行只在光下进行有光、无光都能进行有光、无光都能进行（1 1）曲线：）曲线：COCO2 2释释放放量量0 0D DC CB BA ACOCO2 2吸吸收收量量光照强度光照强
22、度呼吸速率呼吸速率净光合速率净光合速率真真正正光光合合速速率率如图表示在较强光照且温度相同以及水和小球藻悬浮如图表示在较强光照且温度相同以及水和小球藻悬浮液的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验液的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是( ( ) )A.Y2的质量大于的质量大于Y3的质量的质量B.中小球藻悬浮液的质量大于中小球藻悬浮液的质量大于中小球藻悬浮液的质量中小球藻悬浮液的质量C.中水的质量大于中水的质量大于中水的质量中水的质量D.试管试管的质量大于试管的质量大于试管的质量的质量【变式备选【变式
23、备选】如图为水绵结构模式图。恩格尔曼进行光如图为水绵结构模式图。恩格尔曼进行光合作用实验时，把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在合作用实验时，把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用极细光束对水绵细胞的没有空气的黑暗环境里，然后用极细光束对水绵细胞的不同部位（如不同部位（如a a处）做点状投射，发现水中的好氧细菌处）做点状投射，发现水中的好氧细菌明显聚集在叶绿体被光投射处；若将装片完全暴露在光明显聚集在叶绿体被光投射处；若将装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位。此实验证下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位。此实验证明了明了( )( )A.氧气是由水分解来
24、的氧气是由水分解来的B.叶绿体是光合作用的场所叶绿体是光合作用的场所C.光合作用能产生淀粉光合作用能产生淀粉D.光合作用需以二氧化碳作原料光合作用需以二氧化碳作原料 解答教材的延伸实验题解答教材的延伸实验题 pHpH对叶绿素稳定性的影响对叶绿素稳定性的影响 【案例【案例】（20112011广东高考）中国的饮食讲究广东高考）中国的饮食讲究“色香味色香味”，颜，颜色会影响消费。小李同学拟研发色会影响消费。小李同学拟研发“绿色绿色”食用色素，他以生长食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。.提取叶绿素提取叶绿素绿色叶片绿色叶片 提取液提取液
25、过滤液过滤液 浓缩液浓缩液 叶绿素粗产品叶绿素粗产品 X 碳酸钙碳酸钙 实验实验分析：分析：光合作用实验装置图分析光合作用实验装置图分析【理论指导】【理论指导】如图是探究某植物与光合作用相关问题的实验装置，请分析与如图是探究某植物与光合作用相关问题的实验装置，请分析与该装置有关的问题（该装置有关的问题（提示：提示：取的是同一植物形态、大小、生长取的是同一植物形态、大小、生长发育状况相同的四张叶片，烧杯中的液体可以保证叶片所需的发育状况相同的四张叶片，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应，不考虑气体在水中的溶解与外界气水与矿质元素的正常供应，不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化
26、和蒸腾作用的影响）：压的变化和蒸腾作用的影响）：（1 1）在适宜的光照下，装置）在适宜的光照下，装置A A中油滴不移动的原因是什么？中油滴不移动的原因是什么？提示：提示：光合作用速率等于细胞呼吸速率，即光合作用吸收的二光合作用速率等于细胞呼吸速率，即光合作用吸收的二氧化碳体积等于释放出的氧气体积，细胞呼吸吸收的氧气体积氧化碳体积等于释放出的氧气体积，细胞呼吸吸收的氧气体积等于释放出的二氧化碳的体积。等于释放出的二氧化碳的体积。（2 2）当装置）当装置B B中的氧气消耗完时油滴的移动方向怎样？并写出中的氧气消耗完时油滴的移动方向怎样？并写出解释该现象原因的叶片进行的生理反应方程式。解释该现象原因
27、的叶片进行的生理反应方程式。提示：提示：不移动。反应式是不移动。反应式是C C6 6H H1212O O6 6 2C2C2 2H H5 5OH+2COOH+2CO2 2+ +能量。能量。酶酶（3 3）分析装置）分析装置C C中的油滴移动情况与光合作用和细胞呼吸的关系。中的油滴移动情况与光合作用和细胞呼吸的关系。提示：提示：当光合作用强度大于细胞呼吸强度时，向右移动；当光合作用强度大于细胞呼吸强度时，向右移动；当光合作用强度等于细胞呼吸强度时，不移动；当光合作用强度等于细胞呼吸强度时，不移动；当光合作用当光合作用强度小于细胞呼吸强度时，向左移动。强度小于细胞呼吸强度时，向左移动。（4 4）能否直接用）能否直接用B B、D D装置证明光合作用需要光，为什么？装置证明光合作用需要光，为什么？提示：提示：不能。因为虽然满足单一变量原则，但都缺少二氧化碳，不能。因为虽然满足单一变量原则，但都缺少二氧化碳，均不能进行光合作用。均不能进行光合作用。（5 5）能否直接用）能否直接用C C、D D装置证明光合作用需要二氧化碳，为什么？装置证明光合作用需要二氧化碳，为什么？提示：提示：不能。不符合单一变量原则。不能。不符合单一变量原则。
