内容正文:
第五章 细胞的能量供应和应用
第4节 光合作用与能量转换
学习目标
1.尝试提取和分离绿叶中的色素,简述绿叶中色素的种类及其功能。
2.运用结构与功能相适应的观念,解释叶绿体适于进行光合作用的结构特点。
3.说明光合作用过程,阐明光合作用原理。
4.设计并实施实验,探究环境因素对光合作用强度的影响。
5.关注光合作用原理的应用。
1、光合作用的概念
CO2+H2O
叶绿体
光能
(CH2O)+O2
光合作用是指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。
三、光合作用
绿色植物
学习探讨
只有绿色植物才能光合作用吗?
光合作用只能在叶绿体中进行吗?
光合作用的反应物是什么?产物是什么?
光合作用释放的氧气,是来自原料中的水还是二氧化碳呢?
从能量转化角度分析光合作用中的能量来源、去向。
叶绿体如何将光能转化为化学能?
光合作用如何将化学能储存在糖类等有机物中的?
光合作用的具体过程是什么?
3、1937 年,英国植物学家希尔:
化学反应式:
像这样,离体叶绿体在适当条件下发生水的光解,产生氧气的化学反应称作希尔反应。
4、1940年: 鲁宾和卡门 (同位素标记法)
光照射下的
小球藻悬液
CO2
H2O
C18O2
H218O
18O2
O2
甲组
乙组
结论:光合作用释放的氧来自水 , 与二氧化碳无关。
1954年,美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验:在给叶绿体光照时发现,当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时,体系中就会有ATP出现。1957年,他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
H2O O2 + 2H+ + 能量
光照
叶绿体
ADP+Pi ATP
ATP的合成与希尔反应的关系:
美国科学家卡尔文利用14C做试验研究:用14C标记的14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放射性,最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,这一途径称为卡尔文循环。
在1961年获得诺贝尔化学奖
20世纪40年代 卡尔文用同位素示踪法证明CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的
19世纪末 甲醛缩合成糖
1928年 甲醛对植物有毒害作用,不能通过光合作用转化成糖
1937年 希尔