54光合作用与能量转化（第2课时）高一生物上学期任务型教学课件（2019人教版必修1）

第5章细胞的能量供应和利用第4节

光合作用与能量转化二

、光合作用的原理和应用第2课时O2CH2OH2OCO2太阳能类囊体叶绿体基质温故知新叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。12345类囊体薄膜类囊体薄膜和叶绿体基质1.说出图中5个部分的名称。2.吸收光能的色素分布在

上；光合作用所必需的酶分布在

中。一

光合作用的概念及反应式CO2+H2O*

(CH2O)+O2*叶绿体光能任务一

阅读教材102页第一

二段，完成以下问题3实质：合成有机物，储存能量叶绿体是如何将光能转化为化学能？又是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？绿色植物通过

，利用

，将

转成

，并且释放出

的过程。叶绿体光能二氧化碳和水储存着能量的有机物氧气1.概念：2.反应式：二

光合作用的原理任务二

阅读课本P102思考.讨论，标注出每个实验的关键语句，并讨论以下问题离体叶绿体悬浮液中加入铁盐，光照下可释放O2

CO2中C和O被分开，O2被释放，C和H2O结合成甲醛，甲醛缩合成糖甲醛对植物有毒害；甲醛不能转化成糖

19世纪末

1937年希尔1941年鲁宾、卡门

1954年阿尔农1928年1957年阿尔农20世纪40年代卡尔文（1）

希尔实验是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水？（2）

希尔实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？1.光合作用的探究历程二

光合作用的原理任务二

阅读教材102思考.讨论，标注出每个实验的关键语句，并讨论以下问题（1）

希尔实验是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水？（2）

希尔实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？不能说明。实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移。能够说明。希尔实验中没有合成糖类的原料CO2，因此，可以说明水的光解并非必须与糖的合成相联系，意味着希尔反应是相对独立的反应阶段。资料2：1937年，英国科学家希尔发现，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。离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称作希尔反应。二

光合作用的原理资料3:鲁宾和卡门实验实验思路：

光合作用产生的O2中的O来源于H2O，而不来源于CO2实验过程及现象：实验结论用同位素示踪法来研究物质的去路二

光合作用的原理资料4

1954年：阿尔农发现在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年：他发现这一过程总是与水的光解相伴随。光照ATP水光解（3）尝试用示意图表示ATP的合成与希尔反应的关系？光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应(也称为碳反应)，两个阶段。二

光合作用的原理二

光合作用的原理二

光合作用的原理任务三

阅读教材103页，完成以下问题H2O类囊体膜酶Pi＋ADPATPⅰ

光反应阶段（1）场所：（2）条件：（3）物质变化:（4）能量转化:NADP++NADPH氧化型辅酶Ⅱ还原型辅酶Ⅱ色素H+O2相关信息水分解为氧和H+的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP+与H+结合形成NADPH。二

光合作用的原理任务三

阅读教材103页，完成以下问题光、色素、酶H2OO2

+H++2e-光能ADP＋Pi＋能量（光能)ATP酶（1）场所：（2）条件：（3）物质变化:（4）能量转化:H++NADP++2e-

NADPH水的光解：ATP的合成：NADPH的合成：光能→ATP和NADPH中的活跃化学能酶ⅰ

光反应阶段叶绿体内的类囊体薄膜上二

光合作用的原理任务四

阅读教材104页，完成以下问题（3)物质变化:（4)能量转化:（2)条件：（1)场所：叶绿体基质酶、NADPH、ATP、二氧化碳

CO2的固定：CO2+C5→2C3

酶C3的还原：2C3C5+(CH2O)酶ATP和NADPH中的活跃化学能→有机物中稳定的化学能ⅱ暗反应阶段相关信息：C3是指3-磷酸甘油酸；C5是指核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）ATP

ADP+PiNADP+NADPHCO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物2C3叶绿体基质多种酶ATPNADPH二

光合作用的原理任务五

阅读教材104页，明确二氧化碳如何转变为糖类？卡尔文循环

光合作用吸收的二氧化碳与C5结合形成C3，C3经过一系列变化，转化为糖类的同时又形成C5。这些C5又参与C3的形成。这样，C5到C3再到C5的循环，可以源源不断进行下去。所以暗反应也称为卡尔文循环（碳循环）。

卡尔文实验用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性CO2转化成有机物过程中，C的转移途径是：二

光合作用的原理任务六

结合过程图，小组合作完成光反应和暗反应的比较图叶绿体中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原NADP+NADPH酶可见光光反应暗反应类囊体薄膜叶绿体基质

光合作用的第一阶段必须有光才能进行

光合作用的第一阶段必须有光才能进行二

光合作用的原理条件物质变化能量变化光反应暗反应场所联系类囊体薄膜上叶绿体的基质中光、色素、酶多种酶ATP的合成:水的光解：NADPH合成:H2O光解

H++O2阶段ADP+Pi+能量→ATP酶CO2的固定:C3的还原:NADP++H++2e-→NADPH酶光能NADPH、ATP中活跃的化学能

有机物中稳定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NADPHNADP+ATPADP+PiC3(CH2O）+C5

C5+CO2→2C3二

光合作用的原理光合作用的表达式：任务七

结合过程及总反应式，小组合作写出产物是葡萄糖的反应式并写出元素走向？光能叶绿体6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2

①H的转移：H2O→[H]→(CH2O)+H2O②C的转移：CO2→C3→(CH2O)③O的转移：CO2→C3→(CH2O)+H2OH2O→O2

三

化能合成作用1概念3

进行化能合成作用的生物属于自养还是异养生物？任务九

阅读教材106页小字部分，完成以下问题2过程电子显微镜下的一种硝化细菌（放大5000倍）4光合作用和化能合成作用的异同自养生物：异养生物：三

化能合成作用能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。2NH3+3O2

2HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O2

2HNO3+能量6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量3

进行化能合成作用的生物属于自养还是异养生物？只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。以无机物转变成为自身的组成物质。（能够进行光合作用或者化能合成作用的生物）2过程自养生物：异养生物：4光合作用和化能合成作用的异同同：把二氧化碳和水合成有机物异：利用的能量不同（光能、化学能）1概念课堂小结光合作用与能量转化光合作用概念反应式探究历程光合作用原理过程光反应：类囊体薄膜暗反应：叶绿体基质CO2+H2O（CH2O)+O2

光能叶绿体总反应式化能合成作用练一练1.依据光合作用的基本原理，判断下列相关表述是否正确。(1)光合作用释放的氧气中的氧元素来自水。（）(2)光反应只能在光照条件下进行，暗反应只能在黑暗条件下进行。（）(3)影响光反应的因素不会影响暗反应。（）√××2.如果用含有14C的CO2来追踪光合作用中碳原子的转移途径，则是（）A.CO2→叶绿体→ADPB.CO2→叶绿体→ATPC.CO2→乙醇→糖类D.CO2→三碳化合物→糖类D

练一练3

植物的叶肉细胞中含有丰富的叶绿体,以下与叶绿体高效、有序地完成其功能无必然联