5.4.2光合作用与能量转化课件高一上学期生物人教版必修1

第4节光合作用和能量转化第二课时—光合作用的原理复习12345叶绿体外膜叶绿体内膜叶绿体基质类囊体基粒CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体1.光合作用的概念:绿色植物通过叶绿体，利用光能，将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。实质：合成有机物，储存能量。6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体时间及发现者内容19世纪末科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O被释放，C与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1937年希尔（英国）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1941鲁宾卡门用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H18O+CO2--植物--1802,H2O+C180--植物--02，得出光合作用释放的氧气全部来自水20世纪40代卡尔文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1954年阿尔农光照下，叶绿体可合成ATP，这一过程总是与水的光解相伴随2.光合作用的探究历程: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。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？

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H2O，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。3.分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？

光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。4.尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。上述实验总结上述实验表明：光合作用释放的氧气中的氧元素来自水；氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。实际上，光合作用的过程是十分复杂的，它包括了一系列化学反应。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（现在也称为碳反应），两个阶段。3.光合作用的过程光能叶绿体中的色素2C3CO2固定C5多种酶参加催化(CH2O)还

原H2OO2水在光下分解ADP+PiATP（气孔）暗反应阶段（叶绿体基质）NADP+NADPH供氢、供能H+卡尔文循环1、条件：光照、光合色素、多种酶2、物质转化：水的光解：ATP的合成：H2OO2+H++2e-

光色素光能3、能量转化:ATP、NADPH中活跃的化学能ADP+Pi+能量

ATP（只用于暗反应）酶NADPH的合成：NADP++H++2e-NADPH酶会产生H2O（类囊体薄膜）（1）光反应阶段光能叶绿体中的色素2C3CO2固定C5多种酶参加催化(CH2O)还

原H2OO2水在光下分解ADP+PiATP（气孔）暗反应阶段（叶绿体基质）（2）暗反应阶段NADP+NADPH供氢、供能H+卡尔文循环有光无光都可，需要多种酶1、物质变化CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP中活跃的化学能2C3

（CH2O）+C5酶ATPADP+Pi2、能量变化：有机物中稳定的化学能NADPHNADP＋＋H叶绿体中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2H++2e-多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原光反应暗反应NADP+NADPH光能→ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能酶类囊体薄膜叶绿体基质可见光1.NADPH和ATP的移动途径是什么？2.NADP+和ADP的移动途径呢？3.NADPH的作用？从类囊体薄膜到叶绿体基质。从叶绿体基质到类囊体薄膜。①在C3的还原中作还原剂；②为C3的还原提供能量3、光合作用的过程4、光合作用中元素的转移CO2+H2O光能叶绿体（CH2O）+O2H：3H2ONADP3H

（C3H2O）

C：14CO2

14C3

（14CH2O）

O：H218O18O2C18O2

C3

（CH218O）

5、光反应与暗反应的比较反应阶段反应部位反应条件物质变化能量变化产物联系光合作用实质光反应暗反应类囊体薄膜上叶绿体基质必须有光、光合色素、酶有光或无光均可，多种酶光能→ATP和NADPH中活跃的化学能ATP和NADPH中活跃的化学能→稳定的化学能NADPH、ATP、O2ADP、Pi、（CH2O）、C5光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP,Pi,NADP+把无机物转变成有机物，把光能转变成化学能贮存起来【问题】叶肉细胞产生ATP的场所有哪些？光合作用和细胞呼吸产生的ATP在用途上有什么不同？光合作用产生的ATP只用于暗反应C3

的还原，细胞呼吸产生的ATP用于其他各项生命活动；细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、叶绿体的类囊体薄膜；判断对错1．植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应（

)2．光合作用中ATP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜（

）3．光合作用中ADP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜（

）4．光合作用过程中产生的ATP可以为细胞内的各项生命活动提供（

）5.14CO2中C的转移途径是14CO2--14C3,--14C5--(14CH2O)(

）××√××7、条件骤变对光合作用中各物质的影响条件C3C5NADPH和ATP(CH2O)合成量光照强度由强到弱，CO2供应不变光照强度由弱到强，CO2供应不变CO2量由充足到不足，光照不变CO2量由不足到充足，光照不变增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少减少减少条件

停止光照、CO2供应不变突然光照、CO2供应不变光照不变、停止CO2供应光照不变、增加CO2供应C3C5ATPNADPH增加减少减少增加减少增加增加减少减少增加增加减少当条件改变时，C3、C5、ATP、NADPH含量变化减少增加增加减少7、条件骤变对光合作用中各物质的影响8、小结光合作用释放的氧气中的氧元素来自水；氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。光合作用CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体探索光合作用原理的部分实验光合作用过程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→叶绿素→ADPB.CO2→叶绿体→ATPC.CO2→乙醇→糖类D.CO2→三碳化合物→糖类练习与应用√

×

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D

ATPNADPHADP+PiNADP+C3C5O23.D4、1941年鲁宾和卡门采用同位素标记法进行了如下两组实验,下列叙述正确的是（）A．

为了排除光照的影响该实验要在黑暗条件下进行B．

A和B相对分子质量之比为9：8C．

设计该实验的目的在于证明植物