《第2课时 光合作用与能量转化》参考课件1

5.4.2光合作用的原理和应用第五章细胞的能量供应和利用一、光合作用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，储存能量二、光合作用的原理探究光合作用原理的部分实验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。2、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。探究光合作用原理的部分实验3、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。希尔反应：离体的叶绿体在适当的条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。结论：水的光解产生氧气。4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2

光能叶绿体二、光合作用的原理O2全部来自于H2O吗？探究光合作用原理的部分实验4、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结论：光合作用释放的氧来自水。二、光合作用的原理探究光合作用原理的部分实验5、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。结论：在光照时，叶绿体中生成了ATP。二、光合作用的原理根据是否需要光能，光合作用过程分为：光反应和暗反应（碳反应）。二、光合作用的原理ADP＋Pi＋能量→ATPNADP＋＋H+＋2e-→NADPH类囊体腔

光光反应过程详解1.【光反应阶段】场所：类囊体薄膜（提供色素、酶等）物质变化：能量变化：ADP＋Pi＋能量→ATPNADP＋＋H+＋2e-→NADPH

光光能转变为ATP和NADPH中的化学能酶探究光合作用原理的部分实验6、20世纪40年代，美国的卡尔文等用放射性同位素14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。结论：光合产物中有机物的碳来自CO2CO2C3(CH2O)C5二、光合作用的原理2.【暗反应阶段】光合作用第二阶段的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。CO2C5

固定2C3NADPH供氢酶(CH2O)淀粉、蔗糖多种酶参加催化还原酶ATP供能ADP+Pi2.【暗反应阶段】场所：叶绿体基质（提供酶、原料等）物质变化能量变化CO2的固定：C3的还原：CO2＋C5→2C3酶ATP和NADPH中的化学能转变为糖类等稳定化合物中的化学能ATPNADPH、ADP+Pi2C3

（CH2O)+H2O+C5酶光能H2OCO2还原（CH2O）叶绿体

色素供氢酶供能多种酶参加催化暗反应（叶绿体基质）2C3C5固定ADP+PiATP酶水在光下分解O2NADPHNADP+光反应（叶绿体类囊体薄膜）【归纳：光合作用过程】3.光反应和暗反应区别和联系

光反应阶段暗反应阶段（碳反应）场所条件物质变化能量变化联系项目叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质光、色素、酶多种酶光能→ATP、NADPH中的化学能ATP、NADPH中的化学能→糖类中的化学能光反应为暗反应提供ATP和NADPH暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+等原料过程

光NADP＋＋H+＋2e-→NADPHADP＋Pi＋能量→ATP酶CO2＋C5→2C3酶ATPNADPH、ADP+Pi2C3

（CH2O)+H2O+C5酶三、光合作用原理的应用原料条件产物

CO2浓度

水分

光照

矿质元素

温度1、光合作用的强度：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体2.探究环境因素对光合作用强度的影响【操作步骤】①打出叶圆片（避开大叶脉）②排出叶圆片中的空气，置暗处清水中③准备3只小烧杯，装有富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）④向小烧杯内加入叶圆片，控制光强⑤记录叶圆片浮起所用的时间问题：怎样控制自变量（光照强度）和无关变量？如何测量因变量？2.探究环境因素对光合作用强度的影响问题：怎样控制自变量（光照强度）和无关变量？如何测量因变量？问题：描述一下实验结果显示的光照强度和光合作用强度的关系。2.探究环境因素对光合作用强度的影响3、影响光合作用的因素光：光照强度、光质、光照时间温度（通过影响酶活性影响光合作用）H2O矿质元素（Mg合成叶绿素）CO2的浓度外因：内因：酶的种类、数量色素的含量叶龄不同某些生物能利用体外环境中的无机物氧化所释放的能量来制造有机物。如硝化细菌能将土壤中的氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化为硝酸。这两个化学反应中释放出的化学能，就被用来将CO2和H2O合成糖类。NH3＋O2→NO2-＋ENO2-→NO3-＋ECO2+H2O→（CH2O）四、化能合成作用课堂总结光合作用原理的应用光合作用原理的应用化能合成硝化细菌的化能合成作用光合作用强度的概念探究环境因素对光合作用的影响影响光合作用强度的因素课堂检测1.如图所示为叶绿体中的某种结构及其上发生的物质和能量变化，下列有关叙述错误的是()A.图中①是参加反应的水B.图中②上有光合色素C.图中光能转化成了化学能D.图中的NADPH和ATP用于固定CO2D2.在如图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，