【生物】光合作用与能量转化第2课时课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

5.4光合作用与能量转化三、光合作用的探索历程光合作用的原料是________和_______,光合作用的产物是_____和__________，需要_______和_________水CO2O2糖类光照叶绿体

科学界普遍认为19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中CO2分子中的_____和_____被分开。_____被释放，_____与_____结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成_____。COO2CH2O糖三、光合作用的探索历程

科学界英国植物学家希尔1937年，英国植物学家希尔（R.Hill）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_____，没有_____），在光照下可以释放出_____。H2OCO2O21.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？讨论：2.希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是一个化学反应？不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气，该实验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。能。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，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。实验结论离体叶绿体在适当条件下发生的______光解、产生______的化学反应称作希尔反应。水的光解与糖的合成不是一个化学反应。水氧气如何验证O2中氧元素的来源？同位素标记法1941年，美国科学家鲁宾和卡门实验:用氧的同位素18O分别标记CO2和H2O实验过程实验结论C18O2O2AH218OCO218O2B光照下的小球藻悬液光合作用产生的氧气来自H2OH2O实验结论光照下，叶绿体中发生的水的光解过程伴随______的产生。ATP美国科学家鲁宾和卡门美国科学家阿尔农英国植物学家希尔

科学界用14C标记的14CO2,供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向美国科学家鲁宾和卡门美国科学家阿尔农英国植物学家希尔

科学界20世纪40年代卡尔文探明了CO2中的C在光合作用中转化成了有机物中的C5.4光合作用与能量转化四、光合作用的过程光合所用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转换成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。CO2+H2O叶绿体光能(CH2O)+O2四、光合作用的过程1、光合作用的概念光反应阶段暗反应阶段根据是否需要光能，分为2.条件：光、

色素、

酶1.场所：3.物质变化水的光解：ATP的合成：叶绿体类囊体薄膜上2H2O4H++O2+4e-光叶绿体ADP＋Pi+能量ATP酶光能2、光合作用的基本过程-光反应阶段吸收、传递和转换光能5.能量转变：ATP和NADPH中活跃的化学能4.产物：NADPH、O2、ATPNADPH的合成：H++NADP++2e-NADPH酶CO2作为合成糖的原料，是如何转变成糖类的呢？设问？美国科学家卡尔文的实验：·1946年开始，卡尔文等研究了小球藻等植物CO2转变为糖类的路线。他们向反应体系中充入一定量的14CO2，光照时间几分之一秒时发现，90％的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。在5秒的光照后，卡尔文等同时检测到了含有放射性的五碳化合物（C5）和有机物（CH2O）。依据分析可知C的转移路径是怎样的？C的路径14CO214C314C5(14CH2O)+3-磷酸甘油酸核酮糖-1,5-二磷酸（RuBP)美国科学家阿尔农的实验：·1954年，阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在黑暗条件下，只要向反应体系中供给ATP和NADPH,叶绿体就能将CO2转变为糖。不供给ATP和NADPH，叶绿体就不能将CO2转变为糖。1、此实验发生条件是什么？2、光反应为暗反应提供了哪些物质？2.条件：不需光（有光无光都可），需多种酶1.场所：叶绿体基质3.物质变化CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP、NADPH中活跃的化学能2C3+NADPH(CH2O)+C5+NADP+酶ATPADP+Pi5.能量转变：有机物中稳定的化学能4.产物：(CH2O)、ADP、Pi

、NADP+2、光合作用的基本过程-暗反应阶段光能H2OO2NADP+NADPH还原性辅酶ⅡADPPiATP光反应（叶绿体类囊体薄膜）H+CO2C52C3酶（CH20）CO2固定C3还原暗反应（卡尔文循环）（叶绿体基质）酶酶ATP、NADPH的移动途径是什么？类囊体薄膜到叶绿体基质光反应为暗反应提供了什么？ATP、NADPHO2NADPHATPADP+PiNADP+C3C5项目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1、光反应为暗反应的进行提供NADPH和ATP2、暗反应为光反应的进行提供了ADP、Pi、NADP+等原料3、两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系小结：光反应与暗反应的比较光叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中光(必须）、色素和酶有光无光都可以、色素、多种酶光能转化成ATP中活跃的化学能和NADPH中的能量ATP中活跃的化学能和NADPH中的能量转化成糖类等有机物中稳定的化学能CO2的固定：CO2+C52C3C3的还原：2C3

（CH2O）NADPH,ATP酶水的光解：2H2O

4H++O2+4e-酶ATP的合成：ADP+Pi+能量ATP酶NADPH合成：H++NADP++2e-NADPH酶

③H的转移：H2O→NADPH→(CH2O)

②C的转移：CO2→C3→（CH2O）

①CO2中的O和H2O中的O的转移：CO2→C3→（CH2O）H2O*

→O2*

3、光合作用的总反应式及各元素去向12H2O+6CO2C6H12O6+6H2O+6O2光能叶绿体4、环境改变时光合作用各物质含量变化分析

条件光照由强变弱co2供应不变光照由弱变强co2供应不变光照不变，co2由充足到不充足光照不变，co2由不充足到充足C3C5NADPH和ATP增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少方法点拨：（1）以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化。（2）从物质的来源和去路进行分析。（3）以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，

NADPH和ATP的含量变化是一致的。5、净光合速率与真正光合速率（1）净光合速率与真正光合速率的表示方法从语言文字中辨析呼吸速率黑暗中释放的CO2的量黑暗中吸收的O2的量黑暗中消耗有机物的量净（表观）光合速率从环境（容器）中吸收/环境（容器）中减少的CO2的量释放到环境（容器）中/环境（容器）中增加的CO2的量积累/增加/净产生的葡萄糖的量总（真正）光合速率同化/固定/消耗的CO2的量产生/制造的O2的量产生/合成/制造的葡萄糖的量5、净光合速率与真正光合速率（2）净光合速率与真正光合速率的关系呼吸所释放的CO2的量光补偿点光饱和点真正光合速率=净光合速率+呼吸速率光合作用CO2的消耗量=从环境中吸收的CO2的量+呼吸作用释放的CO2的量光合作用O2的产生量=释放到环境中的O2的量+呼吸作用消耗的CO2的量（1）图甲所示过程发生的场所为

。（2）图乙中曲线E代表（填“幼叶”或“老叶”）的光合作用强度。当光照强度为0klx时，E组叶肉细胞中能产生[H]的场所是

。（3）图乙中光照强度为3klx时，相同时间内，等面积的E、F两组叶片合成葡萄糖的质量之比为

。光照强度为8klx时，F组叶片的光合作用速率小于E组的，主要限制因素有

。（4）若给该植物提供18O2，一段时间后，在