叶绿体将光能转换并储存在糖分子中 【知识精研+能力提升】 高一生物 课件（沪科2020必修1）

第4节叶绿体将光能转换并储存在糖分子中

第4章

细胞的代谢1.光合作用原料是什么?2.光合作用需要什么条件?3.光合作用产物有哪些?4.叶绿体内色素分布在什么部位?5.与光合作用有关的酶分布在叶绿体的什么部位？6.光合作用的反应式？水、CO2光照O2、淀粉类囊体薄膜上类囊体膜和叶绿体基质CO2+H2O（CH2O）+O2↑光能叶绿体产物中的氧是来自H2O还是来自CO2？光合作用主要发生在植物的绿色部位（不是所有植物细胞都能进行光合作用）磷是光能吸收和转换的场所这些部位的细胞中有叶绿体电子显微镜下可观察到，叶绿体内部有许多单层膜构成的扁平囊状的类囊体悬浮在叶绿体的基质中类囊体膜上分布着丰富的与光合作用有关的色素和蛋白质光合作用的反应方程式？这两个阶段发生在叶绿体不同的位置，但存在一定的联系光合作用的反应过程不是一步完成的科学家在光暗间隔照射研究中发现，进入黑暗阶段，受试植物停止释放O2但是其糖的合成还在进行合成糖的过程不需光照光合作用中，需要光的阶段称为光反应，不需光的阶段为暗反应进一步研究发现，暗反应受光照促进，近年来多称为碳反应光合作用包括哪两个阶段？叶绿素aATＰADP+Pi光能NADPH氧化叶绿素aeH2OO2H+O2H+H+eATP合成酶场所反应物生成物类囊体膜类囊体腔NADP+光合作用光反应过程示意图叶绿素aATＰADP+Pi光能NADP+NADPH氧化叶绿素aH2OO2O2H+H+eATP合成酶水光解ATP产生NADPH产生类囊体膜类囊体腔清除eH+光合作用光反应过程示意图(CH2O)n多种酶参与催化ATP3CO26C3NADP+还原固定场所反应物生成物叶绿体基质NADPH3C5ADP+Pi光合作用暗反应过程示意图再生(CH2O)n多种酶参与催化NADPHATPADP+Pi3CO23C56C3NADP+还原固定固定还原清除光合作用暗反应过程示意图再生(CH2O)n3CO2C52C3卡尔文循环NADPHATPADP+Pi固定3C56C3暗反应阶段NADP+还原再生光合作用的反应式：光能叶绿体CO2+2H2O*

（CH2O）+H2O+O*2光合作用的实质物质变化：把CO2和H2O

转变成有机物并释放氧气能量变化：把光能转变成有机物中的化学能最基本的物质代谢和能量代谢叶绿素aC52C3ATP多种酶能固定还原光反应暗反应(卡尔文循环）光合作用过程(CH2O)nH2OCO2可见光NADPHeNADP+e氧化叶绿素aH2OH+H+H+H+O2ADP+PiO2H+H+eH+ATP合成酶光A光能供氢酶供能３多种酶参加催化FD酶ATPEC5２CO2H2O１４类囊体上５叶绿体基质中方框内应该填什么?H2OBCH2O叶绿素a光能供氢酶供能C3还原多种酶参加催化(CH20)ADP+Pi酶6C3CO2固定3CO2H2O水在光下分解光反应类囊体上暗反应叶绿体基质中方框内应该填什么?H2OO2[H]H2O巩固ATP3C5再生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上

叶绿体基质中光、色素和酶多种酶水的光解

2H2O→4H++e+O2光光反应阶段和暗反应阶段的比较有机物中稳定化学能活跃化学能（ATP、NADPH）形成ATP

ADP+Pi+能量

ATP

酶活跃化学能（ATP、NADPH）光能电能CO2的固定CO2+C5→2C3

酶C3的还原C3(CH2O)+H2O

酶

ATP、[H]C5的再生2C3

酶2C5形成NADPH

NADP++e+H+

NADPH光酶暗反应产生的ADP、Pi、NADP+为光反应补充原料光反应为暗反应提供还原剂NADPH和能量ATP类囊体基质光合作用过程四种色素NADPH和ATP糖类叶绿素aCO2固定三碳化合物类囊体基质光合作用过程四种色素NADPH和ATP糖类叶绿素aCO2固定三碳化合物类囊体基质光合作用过程四种色素NADPH和ATP糖类叶绿素aCO2固定三碳化合物类囊体基质光合作用过程四种色素糖类O2CO2固定三碳化合物H2ONADPH和ATP叶绿素a类囊体基质光合作用过程四种色素糖类CO2固定三碳化合物NADPH和ATP叶绿素aO2类囊体基质光合作用过程四种色素糖类CO2固定三碳化合物NADPH和ATP叶绿素aH2OO2光合作用的两个阶段之间不仅会相互促进，也会相互制约磷CO2吸收下降，光反应速率也会降低光反应减慢，提供的ATP和NADPH减少碳反应中固定CO2的速率也会随之降低如果CO2供应量减少ATP和NADPH消耗降低可提供给光反应的ADP和NADP+不足同样制约光反应进行的速率中午阳光直射条件下，一些陆生植物关闭气孔以减少蒸腾光、碳反应之间有什么关系？夏季的正午，为什么植物的光合作用速率有所下降？我们将此称为植物的午休现象光合作用的强度，又称为光合速率，我们该如何表示光合速率？磷植物的光合速率不仅受内在因素的控制，还受多种环境因素的影响可以用单位面积叶片在单位时间内进行光合作用释放的O2量或消耗的CO2量来表示主要是_____________、__________、______________酶的数量和活性叶绿体的数量色素的含量主要是________、_____、_______光照强度温度CO2浓度再提高光照强度，光合速率不再提高弱光下光合速率会随光照强度增大而提高但是当光合作用达到最大速率后图像为什么会出现负值？植物的光合速率受到哪些因素的影响？CO2是光合作用的原料磷可使一些作物生长加快，增产效果明显在人工温室栽培时补充室内CO2的浓度温度主要影响酶的活性和蛋白质的功能热带、温带和寒带植物都有各自适合生存的温度范围低于或高于这个范围，光合作用效率降低CO2对光合速率的影响是怎样的？温度对光合速率的影响是怎样的？水是光合作用的原料磷还有一些植物在中午阳光直射时会关闭气孔缺水会导致光合作用速率的减慢甚至停止许多陆生植物叶片表面有厚的蜡质层从而减少水分蒸腾水对光合速率的影响是怎样的？CO2+H2O（CH2O）+O2↑光能叶绿体2+H2O光合作用的总反应式：物质变化：能量变化：把无机物（CO2和H2O）转变成有机物把光能转变成化学能（储存在有机物中）为什么说光合作用是地球上最重要的化学反应？光合作用的实质本堂小节光合作用光反应碳反应反应场所类囊体叶绿体基质反应条件光照、光合色素、酶NADPH、ATP、酶反应物H20、ADP、Pi、NADP+C02、C5、ATP、NADPH产物02、ATP、NADPH（CH2O）、ADP、Pi、NADP+物质变化1.水的光解2.ATP的合成3.NADPH的合成1.CO2固定2.三碳化合物还原3.五碳糖再生能量变化光能→活跃化学能活跃化学能→稳定化性能产物去向1.02释放出叶绿体（进入线粒体或释放出细胞）2.ATP、NADPH由类囊体进入叶绿体基质1.ADP、Pi、NADP+由叶绿体基质进入类囊体2.一部分三碳糖再生为五碳糖，继续参与卡尔文循环；另一部分三碳糖从叶绿体转运到细胞质基质中转变成蔗糖，并运输到植物体的各个部分；或变成淀粉暂时储存在叶绿体中联系光反应为暗反应提供了NADPH和ATP；暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+意义将光能转变为化学能；将无机物转变为有机物

正常叶片中叶绿素含量约为类胡萝卜素的3倍，但随着叶片衰老或季节变化，这两类色素的比例会发生改变。

叶绿体中的色素：

叶绿体色素的显著特点：主要集中在蓝紫光和红橙光区域，几乎不吸收绿光。

不同色素分子吸收的光的波长有差异，叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。叶绿体色素吸收可见光中特定波长的光：

①叶绿素：叶绿素a(呈蓝绿色)和叶绿素b(呈黄绿色)

②类胡萝卜素：胡萝卜素（呈橙黄色)和叶黄素(呈黄色)。

叶绿体中的色素分类：如何表示光合速率？磷影响光合速率的因素有哪些？可以用单位面积叶片在单位时间内进行光合作用释放的O2量或消耗的CO2量来表示内在因素主要是叶绿体的数量、色素的含量、酶的数量和活性弱