光合作用与能量转化课件-高一上学期生物人教版必修1

叶绿体有哪些适于进行光合作用的结构特点？复习回顾外膜内膜类囊体基粒分布着光合色素、基质酶分布着酶第4节光合作用与能量转化第2课时

光合作用的原理和应用（一）光合作用的概念

绿色植物通过

，利用

，把

转化成储存着能量的

，并且释放

的过程。叶绿体光能二氧化碳和水有机物氧气光合作用的实质：合成有机物，储存能量（一）探索光合作用原理的部分实验实验1：19世纪末：CO2O2+H2O（CH2O）甲醛缩合✘1928年：

科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化为糖。（一）探索光合作用原理的部分实验实验2：1937年，希尔向离体叶绿体的悬浮液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O2。

离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称作希尔反应。H2O离体叶绿体光能O2思考：

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。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。

能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。（一）探索光合作用原理的部分实验实验3：1941年，鲁宾和卡门同种植物CO2H2OC18O2H218O18O2O2第一组第二组同位素示踪法结论：

光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。对比实验（一）探索光合作用原理的部分实验实验4：1954年，美国阿尔农用离体的叶绿体做实验：在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中加入ADP、Pi等物质时，体系中就会有ATP出现。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。H+（还原型辅酶Ⅱ）（二）光合作用的过程1、光反应阶段类囊体薄膜上的色素分子可见光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解NADPH酶①场所：类囊体薄膜上光、色素、酶水的光解：ATP的合成：②条件：③物质变化：NADPH的合成：H2O1/2O2+2H+

+2e-

光NADP++H++2e-NADPH酶ADP+Pi+能量

ATP酶④能量变化：光能ATP、NADPH中活跃的化学能（氧化型辅酶Ⅱ）（3）30秒后检测产物，检测到了多种带14C标记的化合物。

20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用经过14C标记的CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向，最终探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的。（1）光照时间为几分之一秒时发现，90%的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。（2）在5秒钟光照后，卡尔文等检测到含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖（C6）。

称为卡尔文循环CO2C3(CH2O)C5（CH2O）2C3C5CO2（二）光合作用的过程2、暗反应阶段①场所：叶绿体基质中②条件：有没有光都可以，需多种酶、CO2、ATP、NADPHADP+PiATPNADP+能量C52C3多种酶(CH2O)糖类CO2固定还原酶NADPH酶能量ATP、NADPH2C3(CH2O)+C5酶CO2＋C52C3酶③物质转化：CO2的固定：C3的还原：④能量变化：ATP、NADPH中活跃的化学能糖类中稳定的化学能（二）光合作用的过程NADPHADP+PiATPNADP+2C3C5物质联系：光反应为暗反应提供了

，暗反应将活跃的化学能转化为

。光反应为暗反应提供了

，暗反应为光反应提供

。能量联系：O2NADPH和ATPADP、Pi、NADP+活跃的化学能有机物中稳定的化学能光合作用中元素的转移：②H的转移：H2O→NADPH→(CH2O)

①C的转移：CO2→C3→（CH2O）③O的转移：CO2→C3→（CH2O）H2O→O2

CO2+H2O光能叶绿体（CH2O）+O2能量的转移途径：光能ATP和NADPH中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响CO2浓度不变光照减弱：NADPH、ATP含量减少，C5含量减少，C3含量增加，(CH2O)含量减少。光照增强：NADPH、ATP含量增加，C5含量增加，C3含量减少，(CH2O)含量增加。光照和CO2浓度变化对