《第2課時 光合作用與能量轉(zhuǎn)化》參考課件1

5.4.2光合作用的原理和應(yīng)用第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用一、光合作用CO2+H2O(CH2O)+O2光能葉綠體指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。①概念：②反應(yīng)式：③實(shí)質(zhì)：合成有機(jī)物，儲存能量二、光合作用的原理探究光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1、19世紀(jì)末，科學(xué)家普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C和H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖。2、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。探究光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)3、1937年，希爾發(fā)現(xiàn)，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。希爾反應(yīng)：離體的葉綠體在適當(dāng)?shù)臈l件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)。結(jié)論：水的光解產(chǎn)生氧氣。4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2

光能葉綠體二、光合作用的原理O2全部來自于H2O嗎？探究光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)4、1941年，魯賓和卡門用同位素示蹤法，研究了光合作用中氧氣的來源。CO2H218O光照射下的小球藻懸液C18O2H2O18O2O2結(jié)論：光合作用釋放的氧來自水。二、光合作用的原理探究光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)5、1954年，美國阿爾農(nóng)等用離體的葉綠體做實(shí)驗(yàn)：在給葉綠體照光時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向反應(yīng)體系中供給ADP、Pi等物質(zhì)時，體系中就會有ATP出現(xiàn)。1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨。結(jié)論：在光照時，葉綠體中生成了ATP。二、光合作用的原理根據(jù)是否需要光能，光合作用過程分為：光反應(yīng)和暗反應(yīng)（碳反應(yīng)）。二、光合作用的原理ADP＋Pi＋能量→ATPNADP＋＋H+＋2e-→NADPH類囊體腔

光光反應(yīng)過程詳解1.【光反應(yīng)階段】場所：類囊體薄膜（提供色素、酶等）物質(zhì)變化：能量變化：ADP＋Pi＋能量→ATPNADP＋＋H+＋2e-→NADPH

光光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和NADPH中的化學(xué)能酶探究光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)6、20世紀(jì)40年代，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)。結(jié)論：光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來自CO2CO2C3(CH2O)C5二、光合作用的原理2.【暗反應(yīng)階段】光合作用第二階段的化學(xué)反應(yīng)，有沒有光都能進(jìn)行，這個階段叫作暗反應(yīng)階段。CO2C5

固定2C3NADPH供氫酶(CH2O)淀粉、蔗糖多種酶參加催化還原酶ATP供能ADP+Pi2.【暗反應(yīng)階段】場所：葉綠體基質(zhì)（提供酶、原料等）物質(zhì)變化能量變化CO2的固定：C3的還原：CO2＋C5→2C3酶ATP和NADPH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖确€(wěn)定化合物中的化學(xué)能ATPNADPH、ADP+Pi2C3

（CH2O)+H2O+C5酶光能H2OCO2還原（CH2O）葉綠體

色素供氫酶供能多種酶參加催化暗反應(yīng)（葉綠體基質(zhì)）2C3C5固定ADP+PiATP酶水在光下分解O2NADPHNADP+光反應(yīng)（葉綠體類囊體薄膜）【歸納：光合作用過程】3.光反應(yīng)和暗反應(yīng)區(qū)別和聯(lián)系

光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段（碳反應(yīng)）場所條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系項(xiàng)目葉綠體類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)光、色素、酶多種酶光能→ATP、NADPH中的化學(xué)能ATP、NADPH中的化學(xué)能→糖類中的化學(xué)能光反應(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+等原料過程

光NADP＋＋H+＋2e-→NADPHADP＋Pi＋能量→ATP酶CO2＋C5→2C3酶ATPNADPH、ADP+Pi2C3

（CH2O)+H2O+C5酶三、光合作用原理的應(yīng)用原料條件產(chǎn)物

CO2濃度

水分

光照

礦質(zhì)元素

溫度1、光合作用的強(qiáng)度：指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。CO2+H2O(CH2O)+O2光能葉綠體2.探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響【操作步驟】①打出葉圓片（避開大葉脈）②排出葉圓片中的空氣，置暗處清水中③準(zhǔn)備3只小燒杯，裝有富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）④向小燒杯內(nèi)加入葉圓片，控制光強(qiáng)⑤記錄葉圓片浮起所用的時間問題：怎樣控制自變量（光照強(qiáng)度）和無關(guān)變量？如何測量因變量？2.探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響問題：怎樣控制自變量（光照強(qiáng)度）和無關(guān)變量？如何測量因變量？問題：描述一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示的光照強(qiáng)度和光合作用強(qiáng)度的關(guān)系。2.探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響3、影響光合作用的因素光：光照強(qiáng)度、光質(zhì)、光照時間溫度（通過影響酶活性影響光合作用）H2O礦質(zhì)元素（Mg合成葉綠素）CO2的濃度外因：內(nèi)因：酶的種類、數(shù)量色素的含量葉齡不同某些生物能利用體外環(huán)境中的無機(jī)物氧化所釋放的能量來制造有機(jī)物。如硝化細(xì)菌能將土壤中的氨氧化成亞硝酸，進(jìn)而將亞硝酸氧化為硝酸。這兩個化學(xué)反應(yīng)中釋放出的化學(xué)能，就被用來將CO2和H2O合成糖類。NH3＋O2→NO2-＋ENO2-→NO3-＋ECO2+H2O→（CH2O）四、化能合成作用課堂總結(jié)光合作用原理的應(yīng)用光合作用原理的應(yīng)用化能合成硝化細(xì)菌的化能合成作用光合作用強(qiáng)度的概念探究環(huán)境因素對光合作用的影響影響光合作用強(qiáng)度的因素課堂檢測1.如圖所示為葉綠體中的某種結(jié)構(gòu)及其上發(fā)生的物質(zhì)和能量變化，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.圖中①是參加反應(yīng)的水B.圖中②上有光合色素C.圖中光能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能D.圖中的NADPH和ATP用于固定CO2D2.在如圖所示的玻璃容器中，注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片，密閉后，