光合作用的原理和应用(一)

1、双层膜结构双层膜结构基质基质基粒片层基粒片层基粒基粒酶酶色素色素知识回顾知识回顾一、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程实验1、海尔蒙脱（比利时）实验 1648实验2、普利斯特利（英）实验 1771实验3、英格豪斯（荷兰）实验 1779（见课本）实验4、萨克斯（德）实验 1864实验5、恩格尔曼（美）实验 1880实验6、鲁宾和卡门（美）实验 1939总结总结海尔蒙脱（比利时）实验海尔蒙脱（比利时）实验 16481648将柳树苗栽种到木桶里，内有已知干重的土壤，加桶盖，只用纯净的雨水浇灌，五年后，柳树的质量增加了76.7kg，而土壤减少0.0567kg。海尔蒙特的结论是：植物的物质积累来源

2、于水。柳树真的只需要水就能长大吗？你认为海尔蒙特忽视了哪个重要因素？普利斯特利（英）实验普利斯特利（英）实验 1771结论：绿色植物可以更新空气结论：绿色植物可以更新空气普利斯特利（英）实验普利斯特利（英）实验 17711771普利斯特利结论：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠普利斯特利结论：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变的污浊的空气。呼吸而变的污浊的空气。一半曝光，一半遮光一半曝光，一半遮光在暗处放置几小的叶片在暗处放置几小的叶片萨克斯（德）实验萨克斯（德）实验 1864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 18641864这个实验是否

3、设置了对照？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？ 问题问题1 1：萨克斯的实验目的是什么？：萨克斯的实验目的是什么？问题问题2 2：为什么对植物：为什么对植物进行一昼夜的暗处理？进行一昼夜的暗处理？问题问题3 3：为什么让叶片的一：为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？半曝光，另一半遮光呢？验证光合作用的产物验证光合作用的产物为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽进行对照进行对照恩格尔曼实验恩格尔曼的实验说明了什么问题？恩格尔曼的实验说明了什么问题？ 20世纪世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的年代，鲁宾和卡门（美）的同位素

4、标记实验：同位素标记实验：这个实验可以得出什么结论？这个实验可以得出什么结论？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植物可以更新空气植物可以更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以更新只有绿叶才可以更新空气空气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成了把光能转变成了化学能化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来，由叶绿体释放出来，叶绿体叶绿体是光是光合作用的场所合作用的场所1939193

5、9鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳碳来自来自COCO2 2光合作用探索历程总结：光合作用探索历程总结：小结小结: :萨克斯的实验说明光合作用萨克斯的实验说明光合作用的产物有（的产物有（),),光合作用的条件需光合作用的条件需要要( )( )；鲁宾和卡门的实验说明了；鲁宾和卡门的实验说明了光合作用的产物氧气中的氧全部来光合作用的产物氧气中的氧全部来自原料中的（自原料中的（) )；恩格尔曼的实验；恩格尔曼的实验说明了光合作用的场所是说明了光合作用的场所是( )( )，光，光合作用合作用 1.

6、场所：场所：叶绿体叶绿体2.动力：动力：光光3.原料：原料：二氧化碳二氧化碳 水水4.产物：产物：糖类糖类 氧气氧气 通过以上的研究和探索，你知道通过以上的研究和探索，你知道 光合作用的光合作用的场所、动力、原料、产物是分别是什么吗？场所、动力、原料、产物是分别是什么吗？三、光合作用总反应式：三、光合作用总反应式： 概念：概念：绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把二氧二氧化碳和水化碳和水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并且释放，并且释放出出氧气氧气的过程。的过程。你能用一个化学反应式表示出来吗你能用一个化学反应式表示出来吗? H2O水的光解水的光解

7、O2H ADP+Pi 酶酶ATPco2C5光反应光反应2c3固固定定供氢供氢酶酶供能供能还还原原(CH2O) 糖类、脂肪、糖类、脂肪、蛋白质蛋白质 多种酶多种酶参加催化参加催化暗反应暗反应能量转化能量转化: 光能光能ATP活跃化学能活跃化学能稳定化学能稳定化学能元素转移元素转移O元素元素:H2O O2C元素元素:C O2C3 （CH2O）光能光能条件条件 ：光、光、 色素、色素、酶酶场所：场所：反应反应水的光解：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、叶绿体中的色素叶绿体中的色素ADPPi 光能光能 ATP酶酶光能光能1.光反应阶段光反应阶段吸收

8、、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化学能产物：产物： H、O2、ATP条件：条件： 不需光，需多种酶不需光，需多种酶场所：场所：叶绿体基质中叶绿体基质中过程过程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+H (CH2O)+C5酶酶ATPADP+Pi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产物：产物： （CH2O ）、）、 ADP 、 PiH2OO2HADP+PiATPCO22C3C5(CH2O)糖类蛋白质脂肪光合作用的过程光

9、合作用的过程 整个光合作用过程中的物质整个光合作用过程中的物质 变化和能量变化分别是什么？变化和能量变化分别是什么？物质变化：物质变化：无机物无机物能量变化：能量变化： 光能光能转变转变转变转变2、光合作用的实质：、光合作用的实质：有机物有机物糖类等有机物中的糖类等有机物中的化学能化学能 请分析光下的植物突然停止光照后，请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的其体内的C5化合物和化合物和C3化合物的含量化合物的含量如何变化？如何变化？停止停止光照光照光反应光反应停止停止请分析光下的植物突然停止请分析光下的植物突然停止CO2的供的供应后，其体内的应后，其体内的C5化合物和化合物和C3化合物化合物

10、的含量如何变化？的含量如何变化？H ATP还原还原受阻受阻C3 C5 CO2 固定固定停止停止C3 C5 项目项目光反应光反应暗反应暗反应反应场所反应场所反应条件反应条件物质变化物质变化能量变化能量变化联系联系叶绿体的类囊体膜上叶绿体的类囊体膜上叶绿体的基质上叶绿体的基质上 光、色素、酶光、色素、酶ATP、 H、 酶、酶、CO2光能光能 ATP中活跃的化学能中活跃的化学能ATP中活跃的化学能中活跃的化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能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为为光反应提供原料光反应提供原料小结：光合作用光反应和暗反应的比较小结

11、：光合作用光反应和暗反应的比较水的光解；水的光解；ATP的合成的合成CO2的固定；的固定； 三碳化合物三碳化合物 的还原的还原1进行光合作用完整的单位是进行光合作用完整的单位是 （ ）A叶肉细胞叶肉细胞B叶绿素叶绿素C绿色基粒绿色基粒D叶绿体叶绿体六、练习六、练习2.绿色植物在暗处不能放出氧气绿色植物在暗处不能放出氧气是因为是因为 （ ） ACO2的固定受阻的固定受阻B三碳化合物的还原需要光三碳化合物的还原需要光C水的分解不能进行水的分解不能进行D五碳化合物的再生困难五碳化合物的再生困难3、光合作用不在叶绿体类囊光合作用不在叶绿体类囊体膜上进行的是体膜上进行的是( ( ) )A.ADP+Pi+A.ADP+Pi+能量能量 ATP ATP B.B.氧气的产生氧气的产生C.C.二氧化碳的固定二氧化碳的固定 D.HD.H的产生的产生4.4.下图是小球藻进行光合作用示意图，图下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质中物质A A与物质与物质B B的分子量之比是（的分子量之比是（ ）C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻A： B：5.下下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中图中B是