【生物】光合作用与能量转化第2课时课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

内膜外膜类囊体基质基粒形状:结构：扁平的椭球形或球形双层膜，基粒、基质（含少量DNA、RNA、核糖体和有关光合作用的酶）光合作用的场所绿色植物中能进行光合作用的细胞功能：分布：DNA核糖体1、叶绿体的结构(电镜下)类囊体薄膜类囊体薄膜和基质色素分布：酶分布：二、叶绿体的结构适于进行光合作用极大地扩展了受光面积结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。水绵好氧细菌黑暗处理极细光束照射暴露在光下2.叶绿体的功能二、叶绿体的结构适于进行光合作用资料一恩格尔曼的实验一1选用水绵：2先放在黑暗无空气的环境中：3极细的光束照射、好氧细菌检测：4设置验证试验：水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。排除环境中氧气和光的干扰。迅速准确地判断出释放氧气的部位。完全暴露在光下，再一次验证了实验结果。恩格尔曼实验的巧妙之处二、叶绿体的结构适于进行光合作用三棱镜好氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域照射水绵结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光恩格尔曼的实验二2.叶绿体的功能二、叶绿体的结构适于进行光合作用

叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。1.下列关于恩格尔曼实验的叙述，正确的是（）A．用水绵做实验材料是因为其叶绿体呈椭球形便于观察B．通过同位素示踪法证明了氧气是叶绿体释放出来的C．实验材料先放在没有空气的黑暗环境中以排除氧气和光的干扰D．根据产生气泡的位置来确定绿色植物进行光合作用的部位C二、叶绿体的结构适于进行光合作用第五章细胞的能量供应和利用第五章第4节光合作用的过程及原理的应用绿色植物储存在有机物中的能量来自哪呢？太阳能

太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的？地球表面上的绿色植物每年大约制造4400亿吨有机物。地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.11*10^18KJ,这个数字大约相当于240000个三门峡水电站所发出的电力。CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体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。①概念：②反应式：③实质：合成有机物，储存能量一、光合作用的原理表示糖类(一)探究光合作用原理的部分实验1、19世纪末甲醛→糖2、1928年

甲醛不能通过光合作用转化成糖

甲醛对植物有毒CO2O2C+H2O甲醛(CH2O)一、光合作用的原理（有H2O，无CO2）3、1937年，希尔高铁盐低铁盐希尔反应：O2全部来自于H2O吗？水的光解产生氧气。结论：(一)探究光合作用原理的部分实验①希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水？思考延伸拓展强化素养不能，仅说明离体叶绿体在适当条件下可发生水的光解，产生氧气。没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有观察到氧元素的转移。②希尔的实验是否能说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？能说明，希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有水，没有合成糖的另一种必需原料——CO2光合作用产生的O2来自于H2O。4、1941年鲁宾和卡门（同位素标记法研究光合作用中O2的来源）结论：

(一)探究光合作用原理的部分实验O218O2C18O2H2OCO2H218O光照射下的小球藻悬浮液5、1954年，阿尔农结论：1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验：在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给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。在叶绿体中，在光照时，ADP与Pi结合生成ATP，即在光下叶绿体内同时进行两个反应(一)探究光合作用原理的部分实验年代科学家结论十九世纪末/1928年/1937年希尔1941年鲁宾和卡门1954年阿尔农1957年阿尔农甲醛→糖甲醛对植物有毒甲醛不能通过光合作用转化成糖水的光解产生氧气同位素示踪法，光合作用氧气来自于水光照下叶绿体合成ATPATP的合成总是与水的光解相伴(一)探究光合作用原理的部分实验划分依据:反应过程是否需要光能一、光合作用的原理(2)光合作用的过程光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光、无光都能反应光反应（光合作用第一阶段）暗反应（光合作用第二阶段）又称碳反应H2O类囊体膜酶Pi＋ADPATP①光反应阶段光、色素、酶类囊体薄膜水的光解：H2OO2

+H+光能ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能)ATP酶光能→NADPH、ATP中活跃的化学能场所：条件：物质变化能量变化：H+NADP++NADPH氧化型辅酶Ⅱ还原型辅酶Ⅱ色素O2(2)光合作用的过程NADPH的合成：H++NADP+NADPH酶②暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶叶绿体基质NADPH、ATP活跃的化学能→有机物中稳定的化学能NADPH、ATP、酶场所：条件：物质变化能量变化（有光、无光均能进行）(2)光合作用的过程C3的还原：ATP

2C3

(CH2O)酶NADPH＋C5C52C3ADP+PiATP多种酶(CH2O)CO2固定NADPHNADP+H2O光能叶绿体中的色素水在光下分解O2ADP+PiATP酶供能（CH2O）CO22C3固定C5还原多种酶参加催化光反应暗反应（类囊体的薄膜）（叶绿体基质）供氢

酶光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系，缺一不可(2)光合作用的过程光反应为暗反应提供______________，暗反应为光反应提供______________。NADPH和ATPADP和Pi、NADP＋NADPH(3)光反应与暗反应的联系①光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供NADPH和ATP,②暗反应是光反应的继续；暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi;

NADP＋总之，光反应和暗反应是两个既相互独立又同时进行、既相互制约又密切联系的两个生理过程。相关信息

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。注意光合作用暗反应只能利用光反应产生的ATP和NADPH，不能利用呼吸作用产生的ATP、[H]2.光反应产生的ATP用于暗反应。3.叶绿体中的NADPH、ATP从产生部位作用部位思考：把光照下的植物移到黑暗条件下，光反应和暗反应如何变化？光反应立刻停止，暗反应过一会儿停止。反应阶段反应部位反应条件物质变化能量变化联系物质变化能量变化光反应暗反应类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体色素、酶、光酶H2OH+

+O2酶ADP+Pi+能量ATP酶CO2的固定，C3的还原光能→活跃的化学能活跃的化学能→稳定的化学能ATP→ADP+Pi+能量酶光反应与暗反应的比较光反应为暗反应提供ATP和NADPH;暗反应为光反应提供了ADP、Pi、NADP+光能→ATP和NADPH中的化学能→有机物中稳定的化学能(1)植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应(

)(2)光合作用中ATP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜(

)(3)光合作用中ADP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜(

)(4)光合作用过程中产生的ATP可以为细胞内的各项生命活动提供能量(

)(5)14CO2中C的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)(

)×辨析易错易混练前清障×√××2、如图是绿色植物光合作用过程示意图。下列与此图相关的说法错误的是()BA.如果A代表某结构，则A为类囊体B.形成C、D的过程发生在叶绿体基质中C.突然降低环境中CO2浓度，B的产生速率下降D.C3中不仅有来自CO2中的碳，也有来自CO2中的氧☆环境条件骤变时光合作用中相关物质的含量变化(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。C3↑

NADPH光照突然停止光反应停止NADPHATPC3的还原受阻不影响CO2的固定↑↑C5↑C3停止CO2供应CO2的固定C3的还原继续进行C5↑↑NADPH、ATP↑↑(CH2O)叶绿体中的色素可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原NADP+NADPHCO2浓度不变NADPH、ATP

C3C5

（CH2O）光照减弱减少增加减少减少光照增强增加减少增加增加☆环境条件骤变时光合作用中相关物质的含量变化叶绿体中的色素可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原NADP+NADPH光照不变NADPH、ATPC3C5

（CH2O）CO2浓度减少增加减少增加减少CO2浓度增加减少增加减少增加☆环境条件骤变时光合作用中相关物质的含量变化色素酶可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原NADP+NADPH酶光反应与暗反应的比较AC3增多，C5减少，ADP增多BC3增多，C5增多，