光合作用的过程

第二课时光合作用的过程,学习目标1说出叶绿体的结构。2.分析光合作用的过程，比较光反应和暗反应。(重难点),|基础知识|一、光合作用的过程根据反应过程是否需要_，可以将光合作用分为_和_两个阶段。需要光的阶段是_，暗反应阶段_都能进行。,光能,光反应,暗反应,光反应,有光、无光,二、光反应阶段1场所：叶绿体的_上。,类囊体膜,2物质变化(1)水在光下分解：水分子裂解成_。氧直接以_形式释放出去；H进一步变成高能态的_。(2)ATP的形成在酶的催化下，利用捕获的光能转化、合成_。3能量变化(1)变化实质：_转化为_。(2)储存方式：储存在_和_中，均用于_。,氧和H,分子,H,ATP,光能,活跃的化学能,ATP,高能态的H,暗反应,三、暗反应阶段1场所：_。2物质变化(1)CO2的固定1分子CO21分子_2分子_；(2)三碳化合物的还原：在酶的催化下，三碳化合物接受_释放的能量并被_还原形成五碳化合物和_等；(3)ATP被消耗重新形成_和Pi。3能量变化_转变成糖类等有机物中的_。,叶绿体基质,五碳化合物,三碳化合物,ATP,H,糖类,ADP,活跃化学能,稳定化学能,|自查自纠|判断正误：(1)绿色植物光合作用的反应物是CO2和H2O，而产物则主要为有机物。()(2)绿色植物进行光合作用的能量来源于光能。()(3)破坏叶绿体外膜后，O2不能产生。(),(4)H由类囊体向叶绿体基质运动，ATP的运动方向则相反。()(5)光合作用产物O2中的氧元素来自CO2()答案(1)(2)(3)(4)(5),有同学认为“所有的光合作用都是在叶绿体中进行的，没有叶绿体就不能进行光合作用”。你认为此观点正确吗？试说明理由。提示：不正确，蓝藻细胞内没有叶绿体也可以进行光合作用。,在无光条件下，暗反应能否长期进行？若暗反应停止，光反应能否持续进行？提示：暗反应不能长期进行，因为缺乏光反应提供的ATP和H。如果暗反应停止光反应也不能持续进行，因为两者是相互依存的关系。,探究点一光合作用的光反应1叶绿体是绿色植物进行光合作用的主要场所，该说法是否正确？进行光合作用的生物都有叶绿体吗？提示：不正确，叶绿体是绿色植物进行光合作用的唯一场所。进行光合作用的生物未必具有叶绿体(如蓝藻)。2光反应需要怎样的条件？原料有哪些？提示：光反应需要光照、光反应的酶、色素；H2O、ADP、Pi。,3光合作用的酶分布在叶绿体的什么部位？提示：光合作用的酶分布于叶绿体的类囊体膜上以及叶绿体的基质中。4光反应的产物有哪些？产物的去向如何？提示：光反应的产物有ATP、H以及O2；ATP、H将进入叶绿体基质参与暗反应；而O2则进入线粒体参与细胞呼吸，或以气体形式从植物表皮的气孔释放进入大气。5光反应合成的ATP用于叶绿体中哪些生命活动消耗？提示：叶绿体中光反应产生的能量既用于C3的还原，也参与叶绿体中生物大分子核酸、蛋白质的合成。,光反应的过程(1)从物质角度：ATP的合成：a场所：叶绿体的类囊体膜上；b条件：ADP、Pi、酶；水的光解：a场所：叶绿体的类囊体膜上；b条件：酶；c反应式：H2O2H1/2O2。,(2)从能量角度：能量来源：色素分子吸收的光能；能量转化：转化为ATP中活跃的化学能。,【例1】下列物质中，可以在叶绿体类囊体膜上被消耗的有()A水、二氧化碳、ATPB氧气、水、ATPC水、ADP、PiDADP、三碳化合物、水尝试解答_解析在叶绿体类囊体膜上发生的是光合作用的光反应阶段，在此过程中发生了水的光解和ATP的合成，消耗水、ADP和Pi，生成氧气、H和ATP。答案C,【跟踪训练】1欲测定植物是否进行光反应可以检测是否有()A葡萄糖的生成B淀粉的生成CO2的释放DCO2的吸收解析光反应的变化有水的光解和ATP的生成，根据这一变化，我们欲测定植物是否进行了光反应时，就可以检测是否有氧气的释放。答案C,探究点二暗反应1根据光合作用图解，探究下列问题：(1)暗反应的原料有哪些？提示：CO2以及光反应产生的ATP、H。(2)光反应提供的ATP和H参与什么过程？提示：ATP和H为三碳化合物的还原提供能量和还原剂。(3)叶绿体中ATP、ADP的运动方向如何？提示：ATP：类囊体膜叶绿体基质。ADP：叶绿体基质类囊体膜。,2光合作用中各元素的去向是怎样的(在反应式中用箭头表示)?提示：3科学研究表明，光合作用的产物除了糖类(包括淀粉、葡萄糖等)和O2外，蛋白质和脂质也是光合作用的产物。我们用实验怎样证明这种观点呢？提示：根据同位素标记法，以14C标记参加光合作用的CO2，测定其带放射性的产物中是否有蛋白质、脂质。,4光反应和暗反应的联系：(1)在无光条件下，暗反应能否长期进行？若暗反应停止，光反应能否持续进行？提示：不能。因为无光条件下，光反应不能进行，光反应的产物ATP和H减少，不能满足暗反应的需求，暗反应将停止进行。不能。暗反应停止，光反应产生的ATP和H积累过多，抑制光反应的进行。(2)光反应为暗反应提供什么物质？暗反应为光反应提供什么物质？提示：光反应为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。,5.光合作用的实质是什么？提示：将无机物转化为有机物，并储存能量。光能ATP中活跃的化学能葡萄糖等有机物中稳定的化学能。,1暗反应的场所及条件(1)场所：叶绿体基质；(2)条件：适宜的温度、多种暗反应的酶、叶绿体基质中的一种五碳化合物以及光反应产生的ATP、H。2暗反应的过程(1)从能量转换角度来看，是将ATP中活跃的化学能转换为糖类等有机物中稳定的化学能的过程；(2)从物质转变角度来看，包括CO2的固定、三碳化合物的还原以及五碳化合物的再生过程。,3光合作用中元素和物质的去向(2)碳元素：CO2三碳化合物(CH2O)(3)氢元素：H2OH(CH2O)(4)叶绿体中H、ATP、ADP和Pi的运动方向。H和ATP：类囊体膜叶绿体基质。ADP和Pi：叶绿体基质类囊体膜。,4对光合作用理解的三点提醒(1)从光合作用过程中元素转移途径可以推断，光合作用过程中有水生成，即光合作用过程中水既是反应物也是生成物。(2)光合作用过程在发生时，自然状态下光反应阶段和暗反应阶段同时进行，不分先后。(3)光照可通过光反应影响暗反应进行，CO2也可通过暗反应影响光反应进行。,【例2】图为光合作用的过程图解，请回答下列问题：(1)写出图中各标号所代表的物质：，。(2)叶绿体中色素吸收的光能，有两方面用途，分别是和。,(3)C3的两个去向是形成和。(4)光合作用中，CO2中的C的转移途径：CO2。解析突破口：结合光合作用过程图解，依次分析每个小题。具体分析如下：,分别是H2O、ATP和CO2；叶绿体中色素吸收的光能，分别用于水的光解和ATP的形成；C3的两个去向是形成C5和(CH2O)；光合作用中，CO2中的C的转移途径是CO2C3(CH2O)。答案(1)H2OATPCO2(2)水的光解ATP的形成(3)C5(CH2O)(4)C3(CH2O),(3)光照强度直接改变的是光反应速度，或ATP和H的产生速度，ATP和H影响暗反应中C3的还原速度：当光照强度增大时，由于ATP和H增加，短时间内所以C3的还原速度加快，而CO2的固定速度不变，即C3的消耗速度较快，C5的产生速度加快，所以C3的含量减少，C5的含量增加。反之，则C3的含量增加，C5的含量减少。,【跟踪训练】2可以在叶绿体基质中完成的变化有()H2O2H1/2O2ATPADPPi能量三碳化合物(CH2O)五碳化合物CO2五碳化合物三碳化合物ABCD,解析是水的光解，在叶绿体的类囊体膜上进行。在叶绿体基质中进行的是暗反应过程，包括CO2与五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物接受ATP水解释放的能量，被H还原为(CH2O)，同时生成五碳化合物。因此均在叶绿体基质中完成。答案C,知识脉络,要点晨背1.光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，必须在有光的条件下才能进行，光反应一方面将水分子分解成氧和氢，