【课件】人教版生物必修一5-4-2光合作用与能量转化第二课时

二、光合作用的原理和应用光合作用的概念指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用的实质合成有机物，储存能量CO2+H2O光能叶绿体（CH2O)+O2一、光合作用的原理思考·讨论

探索光合作用原理的部分实验1.1928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成糖2.1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有水，没有CO2），在光照下可以释放氧气。像这样，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。第一组光合作用产生的O2来自于H2O。H2180C02H20C18O2第二组1802023.美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）结论思考：上述哪组是对照组？对比实验，互相对照4.1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下叶绿体可合成ATP，1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。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？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。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？3．分析鲁宾和卡门做的实验,你能得出什么结论？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H0,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。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上述实验表明,光合作用释放的氧气中的氧元素来自水,氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应,而是分阶段进行的。1、场所：2、条件：3、物质变化：4、能量变化：光反应阶段光、色素、酶叶绿体的类囊体薄膜光能色素H2OH++O2ADP＋Pi

ATP酶、光能色素光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能。H++NADP+

NADPH(还原剂)酶20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻做了这样的实验：用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的，称为卡尔文循环。暗反应阶段1、场所：2、条件：3、物质变化：4、能量变化：CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：叶绿体基质多种酶、2C3(CH2O)+C5ATPNADPHNADP+ADP+Pi酶糖类NADPH、ATPATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能O2NADPHATPNADP+ADP+Pi2C3C5

联系比较光反应、暗反应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、[H]、ATP叶绿体类囊体膜叶绿体基质中水的光解；ATP和NADPH的合成CO2的固定；C3的还原，ATP和NADPH的分解（1）光反应为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi。（2）没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成。光能转变为活跃的化学储存在ATP和NADPH中ATP和NADPH中活跃的化学能转变为有机物中稳定化学能C的转移路径：H转移路径：CO2C3（CH2O）H2ONADPH（CH2O）6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能叶绿体总反应式及O的来源和去向：注意：光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。（P104）C3是指三碳化合物——3—磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖—1,5—二磷酸。（P104）C6H12O6O22丙酮酸

+4[H]2层4层1、一个绿色植物的叶肉细胞内，叶绿体合成的葡萄糖、释放的氧气被用于有氧呼吸，至少需要穿过几层磷脂双分子层？（磷脂分子层呢？）拓展：条件C3C5NADPH和ATP(CH2O)CO2浓度不变，停止光照CO2浓度不变，突然光照光照不变，增加CO2浓度光照不变，降低CO2浓度CO2、光不变、(CH2O)运输受阻增加减少减少减少减少减少减少减少减少减少增加增加增加增加增加增加增加增加增加减少不同条件下叶绿体内各种物质的动态变化规律“模型法”表示C3、C5、NADPH和ATP的含量变化1.如图表示在夏季晴朗的白天，植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素的改变而变化的情况，下列对这一环境因素的改变分析正确的是A．突然停止光照B．突然增加CO2浓度C．降低环境温度D．增加光照强度D——能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用

例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌化能合成作用P106小字自养生物:

以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着