生物光合作用的原理和应用新人教必修一

生物光合作用的原理和应用新人教必修一第1页/共39页1.下列标号各代表： ①

②

③

④

⑤2.在④上分布有光合作用所需的

和

，在⑤中也分布有光合作用所需的

。

基质酶?

外膜内膜类囊体基粒色素

酶

叶绿体亚显微结构模式图①②④.③⑤第2页/共39页光合作用H20C0202糖类(CH20)等有机物是能源物质光叶绿体第3页/共39页

一、光合作用的概念

光合作用是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。人类是怎样认识到光合作用的？第4页/共39页结论：植物的物质积累不是来自于土壤，而是完全来源于水。开始时5年后实验前后的差值柳树的质量2.3kg76.7kg干土的质量90.8kg90.7kg+74.7kg－0.1kg17世纪比利时海尔蒙特柳苗栽培实验第5页/共39页年代科学家结论1771普利斯特利1779英格豪斯1864萨克斯1939鲁宾、卡门20世纪40代卡尔文二、光合作用探索历程植物可以更新空气只有在光照下只有绿叶才可以更新空气绿叶通过光合作用产生淀粉光合作用释放的氧气是来自水光合作用产生的有机物的碳是来自CO2第6页/共39页一段时间后一段时间后1、1771年普利斯特利实验第7页/共39页第8页/共39页①普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。②植物体只有绿叶才能更新空气。2、英格豪斯实验

第9页/共39页德国科学家：萨克斯实验第10页/共39页1864年，萨克斯(德)的实验（置于暗处几小时）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽第11页/共39页第12页/共39页1864年，（德）萨克斯的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉第13页/共39页光合作用释放的O2到底是来自H2O

，还是CO2呢？CO2C18O2H2O光照下的球藻悬液H218OO218O21939年鲁宾、卡门同位素标记法研究第14页/共39页

返回光合作用氧气来源的探究（１８３９年）第15页/共39页同位素标记法同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。第16页/共39页20世纪４0年代，卡尔文(CH2

O)+O214CO2+H2O14光能叶绿体糖类卡尔文循环第17页/共39页卡尔文循环第18页/共39页1.场所：叶绿体2.条件：光3.原料：二氧化碳、水4.产物：糖类、氧气

通过以上的研究和探索，你能说出光合作用的场所、条件、原料、产物分别是什么吗？CO2+H2*

O光能叶绿体（CH2O)+*O2你能用一个化学反应式表示出来吗?第19页/共39页三、光合作用的过程1、光合作用分为光反应和暗反应两个阶段2、划分依据:反应过程是否需要光能

光合作用的过程能分为哪几个阶段？划分的依据又是什么?第20页/共39页ADP+PiATP酶色素分子光能吸收2H2OO24[H]光解光反应多种酶C52C3CO2固定还原(CH2O)+H2O供能酶暗反应那么，每个阶段具体是怎样进行的呢?第21页/共39页光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体类囊体薄膜上

叶绿体基质中光、色素和酶不需光、多种酶、ATP、[H]光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解2H2O→4[H]+O2合成ATP

ADP+Pi

→ATP光

酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3C3的还原2C3(CH2O)

酶

酶ATP[H]3、光反应阶段和暗反应阶段的比较ATP中活跃化学能光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能第22页/共39页光反应与暗反应是否一个在光下进行,一个在暗处进行?夜晚植物能进行光反应、暗反应吗？为什么?白天放在无CO2的密闭玻璃罩内的植物能长期进行光反应、暗反应吗？为什么？光反应与暗反应是一个整体，二者紧密联系、缺一不可积极思维第23页/共39页4、光反应和暗反应之间的联系：

光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP。光反应停止，暗反应也随即终止。暗反应是光反应的继续，暗反应水解ATP生成ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。同时，如果暗反应受阻，光反应也会因产物积累而不能正常进行。光反应[H]、ATP暗反应ADP、Pi第24页/共39页四、光合作用的实质物质变化：把简单的无机物转变为复杂的有机物能量变化：把光能转变成储存在有机物中的化学能第25页/共39页

基质类囊体CO2糖类C5(五碳化合物)CO2的固定2C3(三碳化合物)

C3的还原

H2O酶Pi

＋ADPATP光反应暗反应色素O2

[H]多种酶(还原剂)课堂总结第26页/共39页

科学实验表明，绿色植物光合作用的产物除了糖类（CH2O)和O2外，还有蛋白质、脂质等。

绿色植物通过

吸收

，将CO2和H2O合成为

并释放出

，同时也将太阳能转化为

储存在

和其他有机物中，这一过程称为光合作用。2、什么是光合作用？3、总反应式：CO2+H2O叶绿体光能糖类(CH2O)+O2叶绿体光能有机物O2化学能糖类第27页/共39页光合作用的总反应式：光能叶绿体CO2+H2O*

（CH2O）+O*26CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体思考:生成的氧气中的氧来自哪里?全部来自反应物中的水第28页/共39页CO2中C的转移途径：H2O中H转移途径：3、总反应式：CO2+H2O叶绿体光能(CH2O)+O2CO2C3（CH2O）H2O[H]（CH2O）第29页/共39页

1、光合作用发生的部位是

。

抢答题２、光合作用分为

和

两个阶段。３、光合作用释放氧气来自于

物质。４、光合作用中的ＡＴＰ形成于

反应阶段。

５、光反应为暗反应提供

和

物质。

叶绿体６、光反应场所______________，

暗反应场所是_______________。光反应暗反应水光［Ｈ］ATP类囊体薄膜叶绿体基质第30页/共39页

抢答题８、光反应阶段能量变化是

。

9、暗反应阶段能量变化是

10、若白天突然中断了二氧化碳的供应，则首先积累起来的物质是

。７、二氧化碳中碳的转移途径是

。co2c3(CH2O)光能活跃化学能ATP中ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能五碳化合物第31页/共39页

下图是利用小球藻进行光合作用时的实验示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量比是（）A．1∶2 B．2∶1 C．8∶9 D．9∶8C

一展身手第32页/共39页

请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？停止光照光反应停止请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？[H]

↓

ATP↓还原受阻C3

↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5↑能力提升

（CH2O）CO2C52C3[H]酶固定还原供氢供能ATP第33页/共39页1、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了（）

A．O2和C3化合物

B．叶绿体色素

C．H20和O2

D．[H]和ATPD举一反三第34页/共39页2、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（）

A、[H]B、五碳化合物

C、ATPD、二氧化碳B第35页/共39页3、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的部位在叶绿体中依次为()①外膜②内膜③基质④类囊体膜

A．③②B．③④

C．①②D．④③B第36页/共39页4、叶绿体中色素的作用是()A.固定二氧化碳

B.还原二氧化碳

C.形成葡萄糖

D.吸收、传递、转化光能D第37页/共39页5.下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题