内容正文:
5.4 光合作用的原理和应用
光合作用的原理和应用
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
光合作用的概念:
光合作用的探究历程:
植物为什么会生长?
古希腊亚里士多德认为根吸收土壤中的养分:
土壤减少的重量=植物增加的重量
实质:合成有机物,释放能量
结论:
水分是植物建造自身的原料。
海尔蒙特栽培的柳树实验
结论:植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验,得到相反的结果,所以有人认为植物也能使空气变污浊?
普利斯特利实验
英格豪斯
普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功;植物体只有绿叶才能更新空气。
到1785年,发现了空气的组成,人们才明确绿叶在光下放出的是O2,吸收的是CO2。
水
二氧化碳
氧气
光
光能
化学能
储存在什么物质中?
德国梅耶
500多次实验才发现
萨克斯实验
绿色叶片
黑暗处理
遮光曝光
碘蒸汽
不变蓝
变蓝
结论:绿色叶片在光合作用下产生了淀粉。
一半遮光
一半曝光
酒精脱色
同位素
标记法
用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它分别成为H218O和C18O2。进行两组光合作用的实验:
鲁宾、卡门实验
光合作用释放的O2全部来自于H2O
卡尔文
用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。
同位素标记法
光合作用产生的有机物又是怎样合成的?
光合产物中有机物的碳来自CO2。
H2O
类囊体膜
酶
Pi +ADP
ATP
光反应阶段
光、色素、酶、水、ADP、Pi
叶绿体内的类囊体薄膜上
水的光解:
2H2O 4[H] +O2
光能
(还原剂)
ATP的合成:
ADP+Pi +能量 ATP
酶
光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中。
[H]
场所:
条件:
物质变化
能量变化:
进入叶绿体基质,参与暗反应
供暗反应使用
O2
暗反应阶段
CO2的固定:
CO2+C5 2C3
酶
C3的还原:
ATP
[H] 、
ADP+Pi
叶绿体基质中
ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。
2C3 (CH2O)+ C5
酶
糖类
[H] 、ATP、