光合作用与能量转化（第二课时）课件【知识精讲+备课精研】 高一上学期生物人教版（2019）必修1

第五章第四节光合作用的原理和应用通过对光合作用光反应阶段和暗反应阶段相关实验研究的思考和讨论，说明光合作用过程，并从物质与能量观视角，阐明光合作用原理，认同人类对光合作用的认识过程是逐步的、不断发展的。浙江大学某团队成功从菠菜中提取了类囊体将其用哺乳动物细胞膜包裹在国际上首次实现植物的类囊体跨物种递送到动物体衰老病变的细胞内让动物细胞也拥有植物光合作用的能量以此敲开逆转细胞退变衰老的“时光之门”国际视野1.葡萄糖是有氧呼吸唯一能利用的物质()2.真核细胞都进行有氧呼吸()3.没有线粒体的细胞一定不能进行有氧呼吸()4.有氧呼吸的实质是葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，并且释放大量能量的过程()5.无氧呼吸过程中没有氧气参与，所以有[H]的积累()6.水稻根、苹果果实、马铃薯块茎等植物器官的细胞无氧呼吸的产物都是酒精和二氧化碳()7.人体产生二氧化碳的细胞呼吸方式一定是有氧呼吸()8.和有氧呼吸相比，无氧呼吸的两个阶段释放的能量较少()9.人体肌细胞无氧呼吸产生的乳酸，能在肝脏中再次转化为葡萄糖()10.过保质期的酸奶常出现涨袋现象是由于乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的()11.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水()12.无氧呼吸产生的ATP少，是因为大部分能量以热能的形式散失()13.有氧呼吸、无氧呼吸各阶段都产生[H]和ATP()14稻田定期排水，可避免无氧呼吸产生乳酸而使根腐烂()光合作用概念：绿色植物通过______(场所)，利用_____(能量来源)，将_____和_____(原料)转化成储存着能量的______(产物)，并且释放出____(产物)的过程。光能CO2+H2O（CH2O）+O2叶绿体2.能量转化？1.O2来自哪里？叶绿体光能CO2H2O有机物O2一：探索光合作用原理的部分实验探索光合作用原理的部分实验19世纪末甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。CO2O2C+H2O甲醛(CH2O)→糖→1928年科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。探索光合作用原理的部分实验1937年希尔反应英国植物学家希尔(R.Hill)发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。希尔反应：水的光解产生氧气。结论：离体叶绿体铁盐(或其他氧化剂)H2O2H++O2

+2e-光照水的光解探索光合作用原理的部分实验讨论1．希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？2．希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？不能说明，反应体系中可以还存在其他氧元素供体，该实验没有排除叶绿体滤液中其它物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。能够，悬浮液中有水，没有合成糖的另一种必需原料二氧化碳，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。探索光合作用原理的部分实验1941年鲁宾和卡门实验光照射下的小球藻悬浮液CO2H2OC18O2H218O18O2O2甲组乙组鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧的来源。光合作用产生的O2来自于H2O。实验结论探索光合作用原理的部分实验1954年阿尔农实验结论：在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时，体系中就会有ATP出现。在光照时，叶绿体中生成了ATP。1957年叶绿体合成ATP的过程，总是与水的光解相伴随。光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？每个阶段反应的条件、产物、场所、物质变化、能量变化如何？光合作用光能光反应阶段暗反应阶段一光合作用的过程1、光合作用的过程——光反应条件：光、色素、多种酶场所：类囊体薄膜物质转化：水的光解：ATP的合成：NADPH的合成：光能能量转化:产物：O2、NADPH、ATPATP、NADPH中活跃的化学能H2OO2+H++e-

光色素ADP+Pi+能量ATP+H2O酶NADP++H++e-NADPH酶探索光合作用原理的部分实验1946年卡尔文循环用14C标记的CO2供小球藻实验，

给予光照，追踪检测其放射性。探明CO2中的C的转移途径。2、光合作用的过程——暗反应条件：有没有光都能进行，需要多种酶场所：叶绿体基质物质转化：CO2的固定：C3的还原：能量转化:产物：（CH2O）、ADP、PiCO2＋C52C3酶2C3+NADPH（CH2O）+C5ATPADP+Pi酶NADPH、ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能ATP水解：尝试画出光合作用过程图解（识记反应过程）1.NADPH和ATP的移动途径是什么？2.NADP+和ADP的移动途径呢？3.NADPH的作用？从类囊体薄膜到叶绿体基质。从叶绿体基质到类囊体薄膜。①在C3的还原中作还原剂；②为C3的还原提供能量

光反应阶段暗反应阶段条件场所物质变化能量变化光、色素、酶不需光、酶、NADPH、ATP叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质中水的光解；ATP、NADPH的生成CO2的固定；C3的还原活跃化学能光能活跃化学能有机物中稳定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP+

。联系3、光反应与暗反应的区别与联系物质联系：能量联系：3、光反应与暗反应的区别与联系光反应与暗反应之间相互制约，相互影响4、光合作用中元素去向CO2+H2O光能叶绿体(CH2O)+O2H：3H2ONADP3H(C

3H2O)C：14CO214C3(14CH2O)O：光反应暗反应CO2的固定C3的还原H218O18O2光反应C18O2CO2的固定C3的还原C3(CH218O)5、条件骤变对光合作用中各物质（短时间内）的影响CO2浓度不变NADPH、ATP

C3C5

（CH2O）光照减弱光照增强减少减少减少减少增加增加增加增加5、条件骤变对光合作用中各物质（短时间内）的影响条件光照由强到弱，CO2供应不变光照由弱到强，CO2供应不变CO2供应由充足到不足，光照不变CO2供应由不足到充足，光照不变C3含量增加减少减少增加C5含量减少增加增加减少[H]和ATP的含量减少增加增加减少光照不变NADPH、ATPC3C5

（CH2O）CO2浓度减少CO2浓度增加减少减少减少减少增加增加增加增加同化作用光能自养6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体（光合作用）化能自养自养型异养型寄生、腐生、捕食不能制造有机物，利用环境中现成的有机物来维持生命活动。利用环境中某些无机物氧化时释放的能量将CO2和H2O（无机物）合成糖类（有机物）。如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等。（化能合成作用）以光为能源，以无机物为原料合成有机物（糖类），并储存能量。如绿色植物。2NH3+3O2

硝化细菌2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2硝化细菌2HNO3+能量CO2+H2O酶（CH2O）+O2一、概念检测1.依据光合作用的基本原理，判断下列相关表述是否正确。（1）光合作用释放的氧气中的氧元素来自水。（

）（2）光反应只能在光照条件下进行，暗反应只能在黑暗条件下进行。（

）（3）影响光反应的因素不会影响暗反应。（

）××√D2.如果用含有14C的CO2来追踪光合作用中碳原子的转移途径，则是

（

）A.CO2