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高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第五节 光合作用将光能转化为化学能优秀ppt课件
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这是一份高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第五节 光合作用将光能转化为化学能优秀ppt课件，文件包含光合作用将光能转化为化学能pptx、1氧来源探究实验swf、2光反应swf、3碳反应swf、4光合作用全过程swf等5份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
以二氧化碳和水为原料，通过叶绿体，利用光能合成糖类等有机物，这些有机物为其自身的生长、发育和繁殖提供物质和能量
举例：植物、藻类、蓝藻、光合细菌、硫细菌、 铁细菌等
直接或间接依靠自养生物的光合产物生活
举例：人、动物、真菌和大部分细菌
这些糖类是怎么产生的？
一、光合作用概述：
光合作用是一个 ，它利用太阳能将 转变为 并将能量储存在糖分子（等有机物）内。光合作用是一个 的过程。
3、场所：主要是叶绿体
含有多种与光合作用有关的酶和少量的DNA
在类囊体薄膜（光合膜）上存在着与光合作用有关的酶和色素；空腔内含有多种与水裂解有关的酶
光合色素的提取与分离----纸层析法
原理提取：光合色素（脂溶性物质）能溶解在酒精等有机溶剂中，所以可用95%酒精提取叶绿体中的色素。
过程：提取色素；分离色素
分离：色素在层析液中溶解度不同，使四种色素随层析液在滤纸上扩散的速度不同而分离
材料:5g菠菜叶(新鲜、颜色深绿成功关键1）
SiO2——使研磨充分
CaCO3 ——防止色素中的叶绿素被破坏
95%酒精——溶解色素 (不能过量)
2.过滤：获取绿色滤液
★层析液不能没及滤液线
叶绿体中的色素种类及含量
不同年龄叶绿体中色素的含量曲线图：
为什么绝大多数植物叶片是绿色的?
为什么有些植物叶片在不同时期颜色不同呢？
由于叶绿素的含量大大超过类胡罗卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色
由于叶绿素比类胡罗卜素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类胡罗卜素的颜色显示出来
叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
色素吸收、传递、转换光能
叶绿体中的色素种类、含量及吸收光
溶解度及扩散速度：胡>黄>a>b
1、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是( ) A.叶绿体中的色素都分布在类囊体的膜上 B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上 C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上
2 、把叶绿体色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域（ ） A．红光和蓝紫光区域 B．黄光和蓝紫光区域 C．绿光和红光区域 D．黄光和绿光区域
3．用有机溶剂提取、纸层析法分离叶绿体色素的实验，不能证实的是 ( )A.叶绿体色素溶解在有机溶剂中B.在层析液中叶绿体色素的溶解度是不相同的C.在光下叶绿体色素主要反射绿光和黄光D.叶绿体色素分布在叶绿体囊状结构的薄膜上
4、在“色素的提取和分离”实验中得到的色素带颜色较淡，分析其原因可能是 ①加入的丙酮太多 ②用无水乙醇代替丙酮 ③层析液没及滤液细线 ④研磨时没有加入CaCO3 ⑤研磨时没有加入SiO2 ⑥取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少 A、①③ B、②④⑤ C、①③④⑤⑥ D、③④⑤⑥
6、某同学在做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，操作情况如下所述：①将5g新鲜完整的菠菜叶，烘干后放在研钵中，加无水乙醇、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨。②用毛细吸管吸取少量滤液，沿滤纸上的铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画2—3次。③把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散。结果实验失败，请指出其错误所在：a . ，b. ，C. 。
①不应用完整叶片而应剪碎 ②不应连续迅速重复画线，而应干后重复画线 ③不应摇晃，以免层析液没及滤液细线
光合作用将光能转化为化学能（第二课时）
P103：你能从图中得到什么信息？
NADPH：辅酶Ⅱ ，氢的载体。
第一阶段：光反应（直接需光）光能转化为化学能，并产生氧气
水的光解： H2O 2H++1/2 O2+2e-ATP合成： ADP+Pi ATPNADPH的生成：H++2e-+NADP+ NADPH
光能——ATP、NADPH中的（活跃的）化学能
五碳糖 C5、RuBP核酮糖二磷酸
三碳酸 C3 (3—磷酸甘油酸
第二阶段︰碳反应（ 间接需光）CO2还原成糖
1、碳反应在叶绿体基质中进行，首先一个CO2和一个五碳分子（RuBP）形成2个三碳分子（3－磷酸甘油酸）， 2、接着每个三碳分子接受NADPH的氢和ATP的能量被还原成1分子三碳糖（第一个糖）循环的关键步骤， 3、三碳糖在叶绿体内可形成淀粉、蛋白质和脂质，大部分在叶绿体外形成蔗糖。
三 碳酸 还 原
光 合 作 用 过 程 图
ATP、NADPH中的活跃化学能
1、碳反应中五碳糖、三碳酸、三碳糖的符号及全称？
3、碳反应的产物是什么？
4、若要一个三碳糖分子离开卡尔文循环，需要循环几次？
5、碳反应能在无光条件下持续进行吗？
五碳糖（C5、RuBP、核酮糖二磷酸）三碳酸（C3、3-磷酸甘油酸）三碳糖（C3、三碳糖磷酸）
2、碳反应中ATP与NADPH的作用是什么？
在三碳酸被还原为三碳糖的过程中，ATP提供Pi和能量，NADPH提供氢和能量。
光能转换成电能再变成化学能 （ATP、NADPH中）
ATP、NADPH中的化学能变成糖类等有机物中的化学能
光反应为碳反应提供NADPH和ATP
碳反应为光反应提供NADP+和ADP和Pi
2C3 2三碳糖
补充：在供给14CO2之后，随反应进行，能依次在哪些物质中检测到放射性？
14CO2→三碳酸 →三碳糖 → RuBP和糖类等其它有机物中
【题型2】若突然降低光照强度，短时间内三碳酸和RuBP的含量如何变化？
三碳酸含量增加的原因：
光照减弱，ATP与NADPH生成减少，C3的还原受阻，但是短时间内C3的合成速率不变。
思考：若突然降低环境中的CO2浓度，短时间内三碳酸和RuBP的含量如何变化？
RuBP含量增加的原因：
CO2的固定受阻，但是短时间内C5的再生速率不变。
叶绿体处不同条件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化
１.下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质A与物质B的分子量之比是（ ）
2、如果要测定藻类植物是否完成了光反应，最好是检测其（ ） A. 葡萄糖的形成 B. 淀粉的形成 C. O2的释放 D. CO2的吸收量
3.下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
①图中B是—， 它来自于——的分解。②图中C是——，它被传递到叶绿体的—— 部位，用于—— 。③图中D是——，在叶绿体中合成D所需的能量来自—— ④图中的H表示——， H为I提供——
光合作用将光能转化为化学能
光合速率(光合强度)：是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉）
表观（净）光合速率、真正（总）光合速率
表观光合速率 = 真正光合速率—呼吸速率
影响光合速率的环境因素
重、难点：区分表观光合速率与真正光合速率
1. 阅读P107“小资料”。2. 题目中的文字表述关键词：
植物同化（固定）CO2的量
怎样才能提高光合速率？
黑暗中，细胞呼吸速率；
呼吸速率与光合速率相等（表观光合速率＝0）光补尝点；
此光强度下，光合速率开始达到最大值；
光合速率小于呼吸速率（表观光合速率＜0）。
直接影响光反应的速度，光反应产物NADPH与ATP的数量多少会影响碳反应的速度（主因）
2、温度— —影响酶的活性
①光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影响 ；②B点表示： ；③BC段表示： ；
此温度条件下，光合速率最高
超过最适温度，光合速率随温度升高而下降
将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组，分别置于不同日温和夜温下生长，其他条件相同且适宜。一段时间后测定统计每组幼苗的平均高度，结果如下：
温室栽培中，白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，适当提高昼夜温差，从而提高作物产量（有机物积累量）。
3、CO2浓度—直接影响碳反应
1. 如何提高大田和温室中的CO2含量?
CO2浓度在1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增高而增高。 农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。
2. 请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?
两个时间段为何光合速率不同？
H2O是光合作用的原料。在一定范围内,H20越多，光合速率越快，但到A点时，即H2O达到饱和时，光合速率不再增加。
水是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用有影响。
N：酶及NADPH和ATP的重要组分P：磷脂、NADPH和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分
光照强度、温度和CO2浓度对光合作用的影响是综合性的，但在某些情况下会有一个起限制性的主要因素。 如：夏季早晨和正午光合作用下降，主要因素分别是光照强度、CO2等。
提高农作物产量的措施：
延长光合作用时间：增加光合作用面积：
控制光照强弱控制CO2供应控制必需矿质元素供应 适时适量施肥
提高复种指数温室中人工光照
通风透光在温室中施有机肥，使用CO2发生器
光合作用和需氧呼吸的比较：
光合作用的正常进行要受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了CO2浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是 ( )
1、若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利 A.昼夜恒温25℃ B.白天温度25℃，夜间温度15℃ C.昼夜恒温15℃ D.白天温度30℃，夜间温度15℃
2、下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是 A、增大O2浓度 B、增大CO2浓度 C、增强光照 D、调节室温
3、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（ ） A、[H] B、C5化合物 C、ATP D、CO2
4、与光合作用光反应有关的是（ ）①H2O ②ATP ③ADP ④CO2A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
光补偿点、光饱和点及其他相关点的移动
若已知某种植物呼吸作用最适温度为30 ℃，光合作用最适温度为25 ℃，在25 ℃，大气CO2浓度下，测得如下曲线：
当相关条件改变时，相关点的移动有什么规律？
以二氧化碳和水为原料，通过叶绿体，利用光能合成糖类等有机物，这些有机物为其自身的生长、发育和繁殖提供物质和能量
举例：植物、藻类、蓝藻、光合细菌、硫细菌、 铁细菌等
直接或间接依靠自养生物的光合产物生活
举例：人、动物、真菌和大部分细菌
这些糖类是怎么产生的？
一、光合作用概述：
光合作用是一个 ，它利用太阳能将 转变为 并将能量储存在糖分子（等有机物）内。光合作用是一个 的过程。
3、场所：主要是叶绿体
含有多种与光合作用有关的酶和少量的DNA
在类囊体薄膜（光合膜）上存在着与光合作用有关的酶和色素；空腔内含有多种与水裂解有关的酶
光合色素的提取与分离----纸层析法
原理提取：光合色素（脂溶性物质）能溶解在酒精等有机溶剂中，所以可用95%酒精提取叶绿体中的色素。
过程：提取色素；分离色素
分离：色素在层析液中溶解度不同，使四种色素随层析液在滤纸上扩散的速度不同而分离
材料:5g菠菜叶(新鲜、颜色深绿成功关键1）
SiO2——使研磨充分
CaCO3 ——防止色素中的叶绿素被破坏
95%酒精——溶解色素 (不能过量)
2.过滤：获取绿色滤液
★层析液不能没及滤液线
叶绿体中的色素种类及含量
不同年龄叶绿体中色素的含量曲线图：
为什么绝大多数植物叶片是绿色的?
为什么有些植物叶片在不同时期颜色不同呢？
由于叶绿素的含量大大超过类胡罗卜素，而使类胡罗卜素的颜色被掩盖，只显示出叶绿素的绿色
由于叶绿素比类胡罗卜素易受到低温的破坏，秋季低温使叶绿素大量破坏，而使类胡罗卜素的颜色显示出来
叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
色素吸收、传递、转换光能
叶绿体中的色素种类、含量及吸收光
溶解度及扩散速度：胡>黄>a>b
1、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是( ) A.叶绿体中的色素都分布在类囊体的膜上 B.叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上 C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中 D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上
2 、把叶绿体色素溶液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中变暗的主要区域（ ） A．红光和蓝紫光区域 B．黄光和蓝紫光区域 C．绿光和红光区域 D．黄光和绿光区域
3．用有机溶剂提取、纸层析法分离叶绿体色素的实验，不能证实的是 ( )A.叶绿体色素溶解在有机溶剂中B.在层析液中叶绿体色素的溶解度是不相同的C.在光下叶绿体色素主要反射绿光和黄光D.叶绿体色素分布在叶绿体囊状结构的薄膜上
4、在“色素的提取和分离”实验中得到的色素带颜色较淡，分析其原因可能是 ①加入的丙酮太多 ②用无水乙醇代替丙酮 ③层析液没及滤液细线 ④研磨时没有加入CaCO3 ⑤研磨时没有加入SiO2 ⑥取的叶片叶脉过多，叶肉细胞过少 A、①③ B、②④⑤ C、①③④⑤⑥ D、③④⑤⑥
6、某同学在做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，操作情况如下所述：①将5g新鲜完整的菠菜叶，烘干后放在研钵中，加无水乙醇、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨。②用毛细吸管吸取少量滤液，沿滤纸上的铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画2—3次。③把画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散。结果实验失败，请指出其错误所在：a . ，b. ，C. 。
①不应用完整叶片而应剪碎 ②不应连续迅速重复画线，而应干后重复画线 ③不应摇晃，以免层析液没及滤液细线
光合作用将光能转化为化学能（第二课时）
P103：你能从图中得到什么信息？
NADPH：辅酶Ⅱ ，氢的载体。
第一阶段：光反应（直接需光）光能转化为化学能，并产生氧气
水的光解： H2O 2H++1/2 O2+2e-ATP合成： ADP+Pi ATPNADPH的生成：H++2e-+NADP+ NADPH
光能——ATP、NADPH中的（活跃的）化学能
五碳糖 C5、RuBP核酮糖二磷酸
三碳酸 C3 (3—磷酸甘油酸
第二阶段︰碳反应（ 间接需光）CO2还原成糖
1、碳反应在叶绿体基质中进行，首先一个CO2和一个五碳分子（RuBP）形成2个三碳分子（3－磷酸甘油酸）， 2、接着每个三碳分子接受NADPH的氢和ATP的能量被还原成1分子三碳糖（第一个糖）循环的关键步骤， 3、三碳糖在叶绿体内可形成淀粉、蛋白质和脂质，大部分在叶绿体外形成蔗糖。
三 碳酸 还 原
光 合 作 用 过 程 图
ATP、NADPH中的活跃化学能
1、碳反应中五碳糖、三碳酸、三碳糖的符号及全称？
3、碳反应的产物是什么？
4、若要一个三碳糖分子离开卡尔文循环，需要循环几次？
5、碳反应能在无光条件下持续进行吗？
五碳糖（C5、RuBP、核酮糖二磷酸）三碳酸（C3、3-磷酸甘油酸）三碳糖（C3、三碳糖磷酸）
2、碳反应中ATP与NADPH的作用是什么？
在三碳酸被还原为三碳糖的过程中，ATP提供Pi和能量，NADPH提供氢和能量。
光能转换成电能再变成化学能 （ATP、NADPH中）
ATP、NADPH中的化学能变成糖类等有机物中的化学能
光反应为碳反应提供NADPH和ATP
碳反应为光反应提供NADP+和ADP和Pi
2C3 2三碳糖
补充：在供给14CO2之后，随反应进行，能依次在哪些物质中检测到放射性？
14CO2→三碳酸 →三碳糖 → RuBP和糖类等其它有机物中
【题型2】若突然降低光照强度，短时间内三碳酸和RuBP的含量如何变化？
三碳酸含量增加的原因：
光照减弱，ATP与NADPH生成减少，C3的还原受阻，但是短时间内C3的合成速率不变。
思考：若突然降低环境中的CO2浓度，短时间内三碳酸和RuBP的含量如何变化？
RuBP含量增加的原因：
CO2的固定受阻，但是短时间内C5的再生速率不变。
叶绿体处不同条件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化
１.下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质A与物质B的分子量之比是（ ）
2、如果要测定藻类植物是否完成了光反应，最好是检测其（ ） A. 葡萄糖的形成 B. 淀粉的形成 C. O2的释放 D. CO2的吸收量
3.下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
①图中B是—， 它来自于——的分解。②图中C是——，它被传递到叶绿体的—— 部位，用于—— 。③图中D是——，在叶绿体中合成D所需的能量来自—— ④图中的H表示——， H为I提供——
光合作用将光能转化为化学能
光合速率(光合强度)：是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉）
表观（净）光合速率、真正（总）光合速率
表观光合速率 = 真正光合速率—呼吸速率
影响光合速率的环境因素
重、难点：区分表观光合速率与真正光合速率
1. 阅读P107“小资料”。2. 题目中的文字表述关键词：
植物同化（固定）CO2的量
怎样才能提高光合速率？
黑暗中，细胞呼吸速率；
呼吸速率与光合速率相等（表观光合速率＝0）光补尝点；
此光强度下，光合速率开始达到最大值；
光合速率小于呼吸速率（表观光合速率＜0）。
直接影响光反应的速度，光反应产物NADPH与ATP的数量多少会影响碳反应的速度（主因）
2、温度— —影响酶的活性
①光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影响 ；②B点表示： ；③BC段表示： ；
此温度条件下，光合速率最高
超过最适温度，光合速率随温度升高而下降
将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组，分别置于不同日温和夜温下生长，其他条件相同且适宜。一段时间后测定统计每组幼苗的平均高度，结果如下：
温室栽培中，白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，适当提高昼夜温差，从而提高作物产量（有机物积累量）。
3、CO2浓度—直接影响碳反应
1. 如何提高大田和温室中的CO2含量?
CO2浓度在1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增高而增高。 农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。
2. 请在图上画出更弱光强度下光合速率的曲线?
两个时间段为何光合速率不同？
H2O是光合作用的原料。在一定范围内,H20越多，光合速率越快，但到A点时，即H2O达到饱和时，光合速率不再增加。
水是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用有影响。
N：酶及NADPH和ATP的重要组分P：磷脂、NADPH和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分
光照强度、温度和CO2浓度对光合作用的影响是综合性的，但在某些情况下会有一个起限制性的主要因素。 如：夏季早晨和正午光合作用下降，主要因素分别是光照强度、CO2等。
提高农作物产量的措施：
延长光合作用时间：增加光合作用面积：
控制光照强弱控制CO2供应控制必需矿质元素供应 适时适量施肥
提高复种指数温室中人工光照
通风透光在温室中施有机肥，使用CO2发生器
光合作用和需氧呼吸的比较：
光合作用的正常进行要受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了CO2浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是 ( )
1、若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利 A.昼夜恒温25℃ B.白天温度25℃，夜间温度15℃ C.昼夜恒温15℃ D.白天温度30℃，夜间温度15℃
2、下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是 A、增大O2浓度 B、增大CO2浓度 C、增强光照 D、调节室温
3、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（ ） A、[H] B、C5化合物 C、ATP D、CO2
4、与光合作用光反应有关的是（ ）①H2O ②ATP ③ADP ④CO2A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
光补偿点、光饱和点及其他相关点的移动
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