第二章生物的新陈代谢new

1、第二章第二章 生物的新陈代谢生物的新陈代谢2.32.3 光合作用光合作用授课教师：石惠敏授课教师：石惠敏 200 2007 7年年9 9月月CO2 + H2O光光叶绿体叶绿体有机物有机物 + O2（葡萄糖，淀粉，（葡萄糖，淀粉， 蛋白质，脂肪）蛋白质，脂肪） 定义：定义：绿色植物通绿色植物通过过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把把二氧化碳二氧化碳和和水水转化转化成储存着能量的成储存着能量的有机有机物物，并释放出，并释放出氧氧的过的过程。程。光合作用的定义光合作用的定义一、光合作用的发现史一、光合作用的发现史1) 171) 17世纪世纪 英英 范范 海尔蒙特海尔蒙特2) 17712) 1771

2、年年 英英 普里斯特利普里斯特利3) 18643) 1864年年 德德 萨克斯萨克斯4) 18804) 1880年年 德德 恩吉尔曼恩吉尔曼5) 19305) 1930, ,S S 美美 鲁宾，卡门鲁宾，卡门1) 171) 17世纪世纪 英英 范范 海尔蒙特海尔蒙特说明说明 : 植物的光合作用需要水和空气植物的光合作用需要水和空气 (COCO2 2)（普里斯特利普里斯特利 : 英国自然科学家，发现了许多气体：CO2、NH3、HCl） 这个实验说明了什么？绿色植物在光照下吸收了绿色植物在光照下吸收了二氧化碳二氧化碳，产生了，产生了氧气氧气。2) 17712) 1771年年 英英 普里斯特利普里斯

3、特利普里斯特利的实验过程1 蜡烛燃烧蜡烛燃烧2 蜡烛继续燃烧蜡烛继续燃烧3 老鼠活着老鼠活着4 没有蜡烛没有蜡烛8 老鼠死亡老鼠死亡6 植物死亡植物死亡7 蜡烛熄灭蜡烛熄灭5 没有植物没有植物3) 18643) 1864年年 德德 萨克斯萨克斯模拟实验过程模拟实验过程1 暗处理暗处理2 部分遮光部分遮光3 照光照光4 取下纸片取下纸片5 酒精脱色酒精脱色6 滴染色液滴染色液7 染色结果染色结果 8 结果结果萨萨 克克 斯斯 的的 实实 验验1为什么对天竺葵先进行暗理？为什么对天竺葵先进行暗理？ 答：为了将叶片内原有的淀粉运走、耗尽。答：为了将叶片内原有的淀粉运走、耗尽。2为什么让叶片的一半曝光

4、，另一半遮光呢？为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？答：为了进行对照实验答：为了进行对照实验。3这个实验的说明什么问题？这个实验的说明什么问题？答：结果证明绿叶在光下制造了答：结果证明绿叶在光下制造了淀粉淀粉。4) 18804) 1880年年 德德 恩格尔曼恩格尔曼水绵水绵特点：由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成，特点：由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成， 叶绿体呈带状叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。，螺旋排列在细胞里。叶绿体（带状）叶绿体（带状）细胞核细胞核光线照射处光线照射处恩恩 吉吉 尔尔 曼曼 的的 实实 验验答：答： 为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验为了排除实验前环

5、境中光线和氧的影响，确保实验 的准确性。的准确性。 答：氧是由叶绿体释放出来的，答：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体叶绿体是绿色植物进行是绿色植物进行 光合作用的场所。光合作用的场所。3 好氧细菌集中于叶绿体所有好氧细菌集中于叶绿体所有受光部位受光部位的周围，的周围， 这说明了什么问题呢？这说明了什么问题呢？1为什么选用为什么选用黑暗黑暗并且没有空气的环境？并且没有空气的环境？2为什么先用为什么先用极细光束极细光束照射水绵，而后又让水绵照射水绵，而后又让水绵 完全曝露在光下？完全曝露在光下？答：先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞答：先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞

6、中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照。中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照。答：光合作用中释放的答：光合作用中释放的氧氧全部来自全部来自水水。这个实验说明什么问题？这个实验说明什么问题？甲甲 ：乙：乙：(CH2 O)+O218(CH2O)+ O218CO2+ H2 O18C O2+ H2O18光能光能叶绿体叶绿体5) 19305) 1930, ,S S 美美 鲁宾、卡门鲁宾、卡门乙乙C18O2O2甲甲CO218O21818光能叶绿体*甲甲CO218O218O2乙乙C18O2O218O2小球藻问题：小球藻问题：(CH2O)年代年代科学家科学家实验情况实验情况结论成果结论成果1

7、771年年英普里斯特利老鼠实验： 密闭的玻璃罩内，同时放有点燃的蜡烛和活的小鼠，一段时间，蜡烛不灭，老鼠不死。绿色植物在光照下吸收CO2 ，产生CO2 。1864年年德萨克斯天竺葵实验： 暗处理后的绿叶一半遮光，一半曝光，经I2蒸汽处理，曝光的一半变蓝，遮光的一半不变。证明绿色叶片在光合作用下产生淀粉.1880年年德恩吉尔曼好氧菌，水绵实验： 发现好氧菌只集中在水绵叶绿体照光集中的部位。叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所， CO2是有叶绿体释放的.1930，s美鲁宾、卡门同位素标记法： 用同位素18O 标记H2O,进行光合作用实验，发现生成的氧全部是O2 。标记CO2时，生成的氧全部是O2 。

8、光合作用释放的CO2全部来自H2O的光解.光合作用发现史归纳光合作用发现史归纳第二课时第二课时（一）光合作用的概念（一）光合作用的概念（二）光合作用的场所（二）光合作用的场所叶绿体（1） 叶绿体的结构（2） 叶绿体中的色素（三）光合作用的过程（三）光合作用的过程（1） 光反应（2） 暗反应（3） 总反应式（四）（四） 光合作用的实质光合作用的实质巩固练习叶绿体在叶叶绿体在叶片中的位置片中的位置基基 粒粒片层结构片层结构 基基 质质外外 膜膜内内 膜膜叶绿体的结构叶绿体的结构叶绿体中叶绿体中的色素的色素（光合色素）（光合色素）二、叶绿体中的色素二、叶绿体中的色素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素叶

9、绿素叶绿素 a a叶绿素 b胡萝卜素胡萝卜素叶 黄 素（呈（呈蓝绿色蓝绿色）（呈（呈黄绿色黄绿色）（呈（呈橙黄色橙黄色）（呈（呈黄黄 色色）（ 3/4 ）（ 1/4 ）吸收红光红光，蓝紫蓝紫光光吸收蓝紫光蓝紫光答：由于叶绿素分解时，叶中的答：由于叶绿素分解时，叶中的糖分糖分大量转变成红色的大量转变成红色的花青素花青素造成的。造成的。问： “霜叶红于二月花霜叶红于二月花”为什么秋天的枫叶会变红？为什么秋天的枫叶会变红？太阳光三棱镜叶绿体色素的酒精提取液太阳光三棱镜光的吸收叶绿体中的色素H2OO2HATPADP + Pi酶酶水的光解三、光合作用的过程三、光合作用的过程第一阶段：光第一阶段：光 反反

10、 应应2C3C5HATPADP + PiC6H12O6多种酶多种酶参加催化参加催化酶酶CO2还 原固 定供供氢氢酶酶6612210CO2 C6H12O6H2O1、CO2的固定的固定 2、C3的还原的还原 第二阶段：暗第二阶段：暗 反反 应应叶绿体中的色素H2OHATPADP + Pi酶酶水的光解O22C3C5HATPADP + PiC6H12O6多种酶多种酶参加催化参加催化酶酶CO2还 原固 定酶酶供供氢氢暗暗 反反 应应光光 反反 应应叶绿体和光合作用叶绿体和光合作用光反应光反应暗反应暗反应部位部位条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化 光能光能酶酶酶酶基粒片层结构（类囊体）的薄膜上基粒片

11、层结构（类囊体）的薄膜上基质基质光、色素、光、色素、 H2O 、酶酶C O2 、多种酶、多种酶、ATP、H水的光解：水的光解： H2O 2H + O2光合磷酸化：光合磷酸化： ADP+Pi+能量能量 ATPC O2的固定：的固定： C O2+ C5 2 C3C3的还原：的还原： C3 + H + ATP C6H12O6 + C5 + H2O光能光能 ATP中活跃的化学能中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能光反应和暗反应的区别光反应和暗反应的区别叶绿体中的色素H2OHATPADP + Pi酶酶水的光解O22C3C5HATPADP + PiC6H12O6多种酶多种酶参加催化参加催化酶酶CO2还 原固 定酶酶供供氢氢联系 : 光反应为暗反应提供了 H 和 ATP,暗反应是光反应的继续，它最终将无机物合成有机物，光能转化成稳定的化学能。ABCD品红光太阳光太阳光品红光绿 光问题最强最强最弱最弱光合作用的实质光合作用的实质: : 把二氧化碳二氧化碳和水合成有机物（物质转化）（物质转化） 光能转变成稳定