浙江省临海市杜桥中学高二生物《35 光合作用》课件 新人教版

第五节光合作用C6H12O6

回忆:需氧呼吸怎样进行？2丙酮酸酶6CO24[H]能2ATP热能2ATP热酶6H2O20[H]12H2O6O2酶能26ATP热线粒体细胞溶胶②①③葡萄糖丙酮酸12H2O+6CO2+能量2C2H5OH+2CO2+能量2C3H6O3+能量或酶回忆：需氧呼吸与厌氧呼吸之间的联系酶在有氧时在无氧时相同阶段不同阶段（需氧呼吸）（厌氧呼吸）

无论是需氧的还是厌氧的细胞呼吸，都以葡萄糖作为底物。那么葡萄糖从哪来的呢？

生物界的葡萄糖绝大部分最终来源于光合作用。可以进行光合作用的生物称为自养生物（包括绿色植物、藻类、光合细菌和蓝藻等）所有直接或间接依靠光合产物生活的生物叫异养生物（人、动物、真菌和大部分细菌）光合作用的场所只能是叶绿体吗？对于蓝藻、光合细菌等原核生物，不含叶绿体，与光合作用有关的酶分布在细胞膜上。一、光合作用概述：

1、概念：光合作用是指以CO2和H2O为原料，通过叶绿体，利用光能合成糖类等有机物质，同时释放O2。2、总反应式：6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能叶绿体鲁宾和卡门实验同位素标记法：放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。6CO2+12H218OC6H12O6+618O2+6H2O同位素示踪法:6C18O2+12H2OC6H1218O6+6O2+6H218O证明了：光合作用释放的氧气来自于水。场所：主要是叶绿体（1）分布：叶肉细胞（主要）保卫细胞幼嫩茎的皮层细胞某些果实的表皮细胞等（2）形态：绿色扁平椭球形外膜内膜叶绿体基质基粒含有多种与光合作用有关的酶和少量的DNA由类囊体堆叠而成，在类囊体薄膜上存在着与光合作用有关的酶和色素（3）结构:色素酶叶绿体中的色素H2ONADPHATPADP+Pi水的光解O22C3C5三碳糖多种酶参加催化CO2还原固定C5的再生光合作用的过程：光合作用过程两个阶段第一阶段：第二阶段：光反应，直接需要光参与碳反应，是二氧化碳转变成糖的过程。条件：过程：场所：光反应：2H2OO2+4H++4e-光色素光、色素、酶叶绿体类囊体薄膜水的光解：NADPH的形成：ATP的形成：用于碳反应ADP+Pi+

电能ATP酶（活跃化学能）NADP++2e+H+

NADPH酶光反应小结进行部位条件物质变化能量变化叶绿体类囊体薄膜光、H2O、色素、酶水的光解：2H2O4H++O2+2e-ATP合成：ADP+PiATP还原氢的生成：H++e-+NADP+

NADPH光

酶电能光能——电能——ATP和NADPH中活跃的化学能

酶碳反应阶段发生在叶绿体基质中,是将二氧化碳还原为糖的过程,此过程又称卡尔文循环.碳反应阶段C--PCCCC--PCO2

C--P2CCC--PCCRuBP五碳糖C5三碳酸C3ATPADPNADPHNADP+C--PCC三碳糖叶绿体基质中进行三碳糖转移到叶绿体外CO2+（RuBP）五碳糖酶2C3（三碳酸）

C3ATPADP+PiNADPHNADP++H+三碳糖+H2O如何再生RuBP？生成一个C6H12O6要经过几次卡尔文循环？3个CO26三碳糖1个用于糖的生成或其他5个经一系列变化再生为3个RuBP？C--PCC从叶绿体中转移出来的三碳糖蔗糖细胞呼吸其他代谢碳反应中的产物三碳糖，在叶绿体内能作为合成淀粉、蛋白质、和脂质的原料，但大部分的是运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用。色素分子可见光3RuBP6个三碳分子ADP+PiATP2H2OO2NADPH多种酶酶三碳糖3CO2吸收光解能固定还原酶光反应碳反应光合作用的过程光合作用怎样进行？碳反应的物质变化：3CO2+3RuBP6C3(三碳分子)C3+ATP+NADPH三碳糖+ADP+NADP+5C33RuBP碳反应的能量变化：活跃的化学能稳定的化学能ATP中三碳糖中光反应和碳反应之间的联系：光反应是碳反应的基础，为碳反应提供NADPH和ATP。光反应停止，碳反应也随即终止。同时，如果碳反应受阻，光反应也会因产物积累而不能正常进行。光反应为碳反应提供了NADPH和ATP；碳反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。碳反应光反应项目联系能量转换物质变化条件部位ATP→有机物中稳定的化学能多种酶、CO2叶绿体基质中CO2+C52C3酶2C3（CH2O）酶[H]ATP①CO2的固定：②C3的还原：光能→ATP中活跃的化学能光、色素、酶、水叶绿体基粒囊状膜上②ATP的合成：

ADP+Pi+能量ATP酶①水的光解：

2H2O4[H]+O2光光光合作用光反应与碳反应的区别

整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么？物质变化：把简单的无机物转变为复杂的有机物能量变化：把光能转变成储存在有机物中的化学能1、光合作用中光反应阶段为碳反应阶段提供了（）

A．O2和三碳分子

B．叶绿体色素

C．H20和O2

D．NADPH和ATPD练一练2、在光合作用的碳反应过程中，没有被消耗掉的是（）

A、NADPHB、RUBPC、ATPD、二氧化碳B光反应碳反应反应性质与光关系场所必要条件物质变化能量变化光化学反应酶促反应酶促反应必须在光下进行无直接关系基粒基质中多种酶、CO2、NADPH、ATP光、色素、酶、水水的光解、ATP、NADPH的形成CO2的固定、三碳酸还原、五碳糖再生光能→电能→

ATPNADPH中活泼的化学能活泼的化学能→有机物中稳定的化学能色素光3C5糖6C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶C3糖、H2O3CO2固定光反应阶段碳反应阶段光合作用的过程NADP+NADPH5C3糖酶还原试分析［H］、ATP、C3、C5相对含量的变化（1）突然减弱光照强度（CO2不变）（2）突然增强光照强度（CO2不变）（3）突然减弱CO2浓度（光强不变）（4）突然增强CO2浓度（光强不变）C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O光能叶绿体光合作用的总反应式光合作用的实质：物质变化：将无机物合成有机物能量变化：将光能转变成糖类等有机物中的化学能水氧气ATP二氧化碳基质糖基粒NADPH光反应碳反应光合作用总反应式6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水,转变成糖类等有机物,同时释放氧气并储存能量的过程.原料条件场所产物实质:合成有机物,储存能量酶三、叶绿素的提取与分离原理：①叶绿体中的色素不溶于水，易溶于有机溶剂。如无水乙醇、丙酮、石油醚等。②叶绿体中的色素主要有4种，它们都溶于层析液中，且溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同（溶解度大，扩散速度快）（提取原理）（分离原理）材料用具新鲜的绿色叶片，干燥的定性滤纸、95%乙醇，层析液，二氧化硅，碳酸钙，研钵，小玻璃漏斗，尼龙布，毛细吸管，剪刀，试管，药匙，量筒，天平。我们学习过叶绿体是通过里面的色素吸收光能的，是否所有的光都能吸收呢？还有，叶绿体的色素成分又是怎样的呢？实验过程1、提取色素：取适量菠菜叶，加95%乙醇，再加少许二氧化硅和碳酸钙，迅速研磨成匀浆。二氧化硅作用：碳酸钙作用：使研磨充分防止叶绿素被破坏2、过滤在一小玻璃漏斗基部放一块单层尼龙布，将研磨液迅速倒入漏斗中。收集滤液到一个试管中，及时用棉塞将试管中塞紧（防止挥发）。3、制备滤纸条并画线4、点样：用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的横线均匀画出一条细而直的滤液细线。待滤液干后再画一次，共画3—4次。重复画几次是使后来的色素带清晰画线要细、直、齐，使色素带平整、不重叠。5、层析层析液不能触及滤线。层析液沿着干燥的滤纸由下而上扩散，当扩散到细线时，色素便溶解在层析液中，并随着层析液一起向上扩散，而不同的色素溶解不同，扩散速度也不同，所以将不同色素分离开。6、观察实验结果色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b橙黄色黄色蓝绿色黄绿色最少较少最多较多最高较高较低最低最快较快较慢最慢叶绿素类胡萝卜素叶绿素b叶黄素(蓝绿色）（黄绿色）（橙黄色）（黄色）（含量占3/4）（含量占1/4）外膜内膜基质基粒叶绿体中的色素叶绿体结构模式图(色素)功能:吸收传递转化光能,用于光合作用.胡萝卜素叶绿素a光合作用的场所——叶绿体色素的吸收光谱叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶绿素色素吸收可见的太阳光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光1下列有关“光合色素的提取和分离”实验的叙述正确的是A．加入碳酸钙防止滤液挥发B．用NaCl溶液提取叶片中的色素C．用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素D．加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨D2、提取绿叶中的色素时，加入95%的乙醇的目的是()A.防止色素破坏B.溶解色素C.使研磨充分D.避免色素挥发B2、提取绿叶中的色素时，加入95%的乙醇的目的是()A.防止色素破坏B.溶解色素C.使研磨充分D.避免色素挥发【解析】选B。提取绿叶中色素时，95%的乙醇可溶解绿叶中的色素，使色素被提取出来。3、在叶绿体中的色素提取的分离实验中，结合所做实验回答：（1）研磨时为了研磨充分要加，加碳酸钙的目的是（2）滤纸条剪去两角是为了在层析过程中（3）画滤液细线要求一是二是（4）分离色素时要注意滤纸条要烧怀壁，一定不是要让层析液没及。二氧化硅保护叶绿素分子不被破坏层析液同步到达滤液细线越细越齐越好待干燥后再重复2-3次斜靠滤液细线

4、分别在A、B、C三个研钵中加2克剪碎的新鲜菠菜叶，并按下表所示添加试剂，以研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色、几乎无色。处理ABC二氧化硅+++碳酸钙-++95%乙醇+-+蒸馏水-+-问：（1）A处理得到的溶液颜色是原因是（2）B处理得到的溶液颜色是原因是（3）C处理得到的溶液颜色是原因是

黄绿色几乎无色深绿色部分叶绿素受到破坏叶绿色不溶于水大量叶绿素溶于乙醇中6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2OC6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O＋能量CO2O2O2CO2一、光合速率（光合强度）：某植物单位时间单位叶面积上吸收CO2的量或释放O2的量。CO2O2O2CO2表观光合速率（净光合速率）：某植物单位时间单位叶面积上从外界环境中吸收CO2的量或释放到外界环境中O2的量。真正光合速率（总光合速率）：某植物单位时间单位叶面积上从外界环境中吸收CO2的量加上细胞呼吸释放的CO2的量。细胞呼吸释放的CO2→消耗有机物的量从外界吸收的CO2→积累有机物的量12表示：CO2吸收量→有机物积累量表示：CO2固定量有机物合成量（制造量）影响光合作用的因素２．外部因素反应条件：光、温度、必需矿质元素反应原料：

CO2浓度、水１．内部因素植物种类不同同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同部位的叶片叶龄叶龄在生产上的应用对光合作用的影响内因作物后期,适当摘除老叶、残叶，降低呼吸。1.幼叶不断生长,叶绿体(素)不断增加,光合速率不断加快；2.老叶叶绿体破坏,光合速率减慢。ABC叶龄光合作用强度O叶龄1、光照强度光照强度光合速率光饱和点内因：色素和酶的数量有限外因：主要受CO2和温度的限制1光照强度吸收CO2量释放CO2量O光强ABCO2光照强度为O时：光照强度为OA段时：CO2CO2光照强度为A时：CO2光照强度为A点后：CO2CO2A点：光补偿点B点：光饱和点A0B光照强度吸收mg/dm2·hCO2阳生植物阴生植物B：光补偿点C：光饱和点C2、温度

主要影响光合作用酶的活性3CO2浓度吸收CO2量释放CO2量OCO2浓度ABCO2CO2浓度为O点时：CO2浓度为OA段时：CO2CO2CO2浓度为A点时：CO2CO2浓度在A点后：CO2CO