5.4.2光合作用與能量轉(zhuǎn)化課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第4節(jié)光合作用和能量轉(zhuǎn)化第二課時—光合作用的原理復(fù)習(xí)12345葉綠體外膜葉綠體內(nèi)膜葉綠體基質(zhì)類囊體基粒CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體1.光合作用的概念:綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。實(shí)質(zhì)：合成有機(jī)物，儲存能量。6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體時間及發(fā)現(xiàn)者內(nèi)容19世紀(jì)末科學(xué)界普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖1928年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖1937年希爾（英國）在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O沒有CO2)，在光照下可以釋放出氧氣1941魯賓卡門用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來源，H18O+CO2--植物--1802,H2O+C180--植物--02，得出光合作用釋放的氧氣全部來自水20世紀(jì)40代卡爾文美國的卡爾文等用放射性同位素14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C的去向，稱為卡爾文循環(huán)1954年阿爾農(nóng)光照下，葉綠體可合成ATP，這一過程總是與水的光解相伴隨2.光合作用的探究歷程:1.希爾的實(shí)驗(yàn)說明水的光解產(chǎn)生氧氣，是否說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來自水？

不能說明。希爾反應(yīng)僅說明了離體葉綠體在適當(dāng)條件下可以發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣。該實(shí)驗(yàn)沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾，也并沒有直接觀察到氧元素的轉(zhuǎn)移。2.希爾的實(shí)驗(yàn)是否說明水的光解與糖的合成不是同一個化學(xué)反應(yīng)？

能。希爾反應(yīng)是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的，懸浮液中有H2O，沒有合成糖的另一種必需原料CO2，因此，該實(shí)驗(yàn)說明水的光解并非必須與糖的合成相關(guān)聯(lián)，暗示著希爾反應(yīng)是相對獨(dú)立的反應(yīng)階段。3.分析魯賓和卡門做的實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？

光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來源于水，而并不來源于CO2。4.嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應(yīng)的關(guān)系。上述實(shí)驗(yàn)總結(jié)上述實(shí)驗(yàn)表明：光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水；氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個化學(xué)反應(yīng)，而是分階段進(jìn)行的。實(shí)際上，光合作用的過程是十分復(fù)雜的，它包括了一系列化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)是否需要光能，這些化學(xué)反應(yīng)可以概括地分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)（現(xiàn)在也稱為碳反應(yīng)），兩個階段。3.光合作用的過程光能葉綠體中的色素2C3CO2固定C5多種酶參加催化(CH2O)還

原H2OO2水在光下分解ADP+PiATP（氣孔）暗反應(yīng)階段（葉綠體基質(zhì)）NADP+NADPH供氫、供能H+卡爾文循環(huán)1、條件：光照、光合色素、多種酶2、物質(zhì)轉(zhuǎn)化：水的光解：ATP的合成：H2OO2+H++2e-

光色素光能3、能量轉(zhuǎn)化:ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能ADP+Pi+能量

ATP（只用于暗反應(yīng)）酶NADPH的合成：NADP++H++2e-NADPH酶會產(chǎn)生H2O（類囊體薄膜）（1）光反應(yīng)階段光能葉綠體中的色素2C3CO2固定C5多種酶參加催化(CH2O)還

原H2OO2水在光下分解ADP+PiATP（氣孔）暗反應(yīng)階段（葉綠體基質(zhì)）（2）暗反應(yīng)階段NADP+NADPH供氫、供能H+卡爾文循環(huán)有光無光都可，需要多種酶1、物質(zhì)變化CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP中活躍的化學(xué)能2C3

（CH2O）+C5酶ATPADP+Pi2、能量變化：有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能NADPHNADP＋＋H葉綠體中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2H++2e-多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原光反應(yīng)暗反應(yīng)NADP+NADPH光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能酶類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)可見光1.NADPH和ATP的移動途徑是什么？2.NADP+和ADP的移動途徑呢？3.NADPH的作用？從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)。從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜。①在C3的還原中作還原劑；②為C3的還原提供能量3、光合作用的過程4、光合作用中元素的轉(zhuǎn)移CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O2H：3H2ONADP3H

（C3H2O）

C：14CO2

14C3

（14CH2O）

O：H218O18O2C18O2

C3

（CH218O）

5、光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較反應(yīng)階段反應(yīng)部位反應(yīng)條件物質(zhì)變化能量變化產(chǎn)物聯(lián)系光合作用實(shí)質(zhì)光反應(yīng)暗反應(yīng)類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)必須有光、光合色素、酶有光或無光均可，多種酶光能→ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能→穩(wěn)定的化學(xué)能NADPH、ATP、O2ADP、Pi、（CH2O）、C5光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP,Pi,NADP+把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能貯存起來【問題】葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場所有哪些？光合作用和細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP在用途上有什么不同？光合作用產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)C3

的還原，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP用于其他各項(xiàng)生命活動；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、葉綠體的類囊體薄膜；判斷對錯1．植物在夜晚不能進(jìn)行光反應(yīng)，只能進(jìn)行暗反應(yīng)（

)2．光合作用中ATP的移動方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜（

）3．光合作用中ADP的移動方向是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜（

）4．光合作用過程中產(chǎn)生的ATP可以為細(xì)胞內(nèi)的各項(xiàng)生命活動提供（

）5.14CO2中C的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2--14C3,--14C5--(14CH2O)(

）××√××7、條件驟變對光合作用中各物質(zhì)的影響條件C3C5NADPH和ATP(CH2O)合成量光照強(qiáng)度由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變光照強(qiáng)度由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變CO2量由充足到不足，光照不變CO2量由不足到充足，光照不變增加增加增加增加增加增加增加增加減少減少減少減少減少減少減少減少條件

停止光照、CO2供應(yīng)不變突然光照、CO2供應(yīng)不變光照不變、停止CO2供應(yīng)光照不變、增加CO2供應(yīng)C3C5ATPNADPH增加減少減少增加減少增加增加減少減少增加增加減少當(dāng)條件改變時，C3、C5、ATP、NADPH含量變化減少增加增加減少7、條件驟變對光合作用中各物質(zhì)的影響8、小結(jié)光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水；氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個化學(xué)反應(yīng)，而是分階段進(jìn)行的。光合作用CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)光合作用過程1.依據(jù)光合作用的基本原理，判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水。（）(2)光反應(yīng)只能在光照條件下進(jìn)行，暗反應(yīng)只能在黑暗條件下進(jìn)行。（）(3)影響光反應(yīng)的因素不會影響暗反應(yīng)。（）2.如果用含有14C的CO2，來追蹤光合作用中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑，則是（）A.CO2→葉綠素→ADPB.CO2→葉綠體→ATPC.CO2→乙醇→糖類D.CO2→三碳化合物→糖類練習(xí)與應(yīng)用√

×

×

D

ATPNADPHADP+PiNADP+C3C5O23.D4、1941年魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法進(jìn)行了如下兩組實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是（）A．

為了排除光照的影響該實(shí)驗(yàn)要在黑暗條件下進(jìn)行B．

A和B相對分子質(zhì)量之比為9：8C．

設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的目的在于證明植物