5.4.2光合作用的原理和应用课件高一上学期生物人教版必修一

5.4.2光合作用的原理和应用一、光合作用1、概念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。2、反应式CO2+H2O（CH2O）+O2

光能叶绿体1、19世纪末，科学家普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C和H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。

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。CO2O2C+H2O甲醛(CH2O)探究光合作用原理的部分实验探究光合作用原理的部分实验能，没有合成糖的另一种必需原料——CO22、1937年，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H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。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，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。讨论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？希尔反应：离体的叶绿体在适当的条件下发生水的光解、产生氧气。探究光合作用原理的部分实验3、1941年，鲁宾和卡门用同位素示踪法，研究了光合作用中氧气的来源。CO2H218O光照射下的小球藻悬液C18O2H2O18O2O2讨论3.分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？光合作用释放的氧来自水。探究光合作用原理的部分实验4、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。

讨论4.尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系？光照水氧气ADP+PiATPH2ONADPHO2NADP＋ADP＋PiATPH＋酶光反应阶段光能（叶绿体类囊体薄膜）二、光合作用的过程——光反应阶段（必须有光才能进行）①水的光解：2H2OO2+4NADPH光②ATP的合成：ADP＋Pi＋能量

ATP酶光能量变化：光能

ATP、NADPH中活跃的化学能探究光合作用原理的部分实验20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻（一种单细胞的绿藻）做了这样的实验：用经过14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向，最终证明了CO2是如何转化为有机物中的碳的。结论：光合产物中有机物的碳来自CO214CO2(14CH2O)14C514C3C3：三碳化合物C5：五碳化合物二、光合作用的过程——暗反应阶段（有没有光都能进行）NADPHNADP＋ADP＋PiATP2C3C5（CH2O）CO2酶多种酶参与催化暗（碳）反应阶段（叶绿体基质）①CO2的固定：②C3的还原：CO2＋C52C3酶cATPNADPH、2C3

（CH2O）+C5酶卡尔文循环能量变化：ATP、NADPH中活跃的化学能

有机物中稳定的化学能二、光合作用的过程H2ONADPHNADP＋ADP＋PiATP2C3C5（CH2O）CO2H＋酶多种酶参与催化酶光反应阶段暗（碳）反应阶段光能O2CO2+H2O（CH2O）+O2

光能叶绿体6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能叶绿体

光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化联系类囊体薄膜叶绿体基质光、色素、酶ATP、NADPH、CO2、多种酶思考•讨论：光反应与暗反应的区别与联系水的光解2H2O→O2+4NADPHATP的合成ADP+Pi+能量→ATP光酶CO2的固定：CO2+C5→

2C3C3的还原：2C3

C5+（CH2O）

酶ATP、NADPH光能→ATP、NADPH中活跃的化学能ATP中、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能

1.光反应为暗反应提供NADPH和ATP2.暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+二、光合作用的过程1、NADPH和ATP的移动途径？从类囊体薄膜到叶绿体基质2、NADP+和ADP的移动途径？从叶绿体基质到类囊体薄膜3、NADPH的作用？①作为还原剂；②为暗反应供能。4、ATP的作用？为暗反应供能光合作用中光反应产生的ATP一般只用于暗反应，不用于其他生命活动。二、光合作用的过程5、光合作用中元素的转移①H的转移：H2O→NADPH→(CH2O)②C的转移：CO2→C3→（CH2O）③O的转移：CO2→C3→（CH2O）H2O→O2

6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O2三、环境条件骤变对光合作用中间代谢产物含量瞬间影响的分析条件C3C5NADPH、ATP停止光照停止CO2供应暗反应NADPHATP2C3CO2c