3.2光合作用的过程 课件-2021-2022学年高一上学期生物苏教版（2019）必修1

第三章 细胞中能量的转换和利用 第二节 光合作用的过程 一、绿色植物光合作用的场所 Fe2+ 草酸铁 (Fe3+) 产物:氧气、还原剂 进步之处:对光合作用的研究从器官(叶片) 水平进入到细胞器(叶绿体)水平 希尔实验 最容易观察到的细胞器 分布在细胞质膜与液泡之间 当光照强度较弱时, 叶绿体会汇集到细胞顶面,以最大限度地吸收光能,保证高效率的光合作用; 当光照强度很高时,叶绿体会移动到细胞侧面,以避免强光的伤害 叶绿体在适应性的捕获光能 H2O 类囊体膜 酶 ADP+Pi ATP [H] NADPH 水的裂解: ATP的合成: 光能转变为贮存在ATP和[H]中活跃的化学能 场所: 物质变化: 能量变化: 条件: 水的裂解、电子传递、ATP生成、NADP+还原 光照、光合色素、酶 二、光反应阶段 2H2O 4 H++4e-+O2 H++2e-+NADP+ NADPH 叶绿体的类囊体膜上 CO2 糖类 CO2的固定 2C3 ATP和[H]中活跃的化学能转为糖类等有机物中稳定的化学能 场所: 条件: 能量变化: 物质变化: CO2的固定: C3的还原: 叶绿体基质 酶、[H] 、ATP 三、暗反应(碳反应)阶段 C5 C3的还原 NADPH 酶 NADP+ ADP+Pi ATP 酶 基质 多种酶 酶 2C3 (CH2O)+C5 NADPH H++2e-+NADP+ ATP APD+Pi 光合色素 [H] 酶 ADP+Pi ATP 酶 2C3 C5 CO2 (CH2O) 多种酶催化 还原 固定 H2O O2 光能 光反应阶段 暗反应阶段 光合作用过程图解 光合作用是绿色植物细胞中的叶绿体从太阳光中捕获能量, 并将这些能量在CO2和H2O转变为糖与O2的过程中,转换并储存为糖分子中化学能的过程。 光合作用是一项复杂的能量转换过程, 也是一个无机物转变为有机物的重要途径。这对地球表面的生态面貌、大气组成、生物进化,乃至所有生物的生存,人类的生产和生活都有至关重要的意义。 光合作用的概念 光合作用的意义 比较项目 光反应 暗反应 区 别 反应条件 反应场所 物质变化 能量变化 联 系 光合色素、酶 [H] 、ATP 、多种酶 叶绿体类囊体膜 叶绿体基质 ① 水的裂解 H2O → [H]+ O2 ② ATP的合成 ADP+Pi+能量→ATP ①CO2的固定 CO2+C5→2C3 光能→ATP、[H]中 活跃的化学能 ATP 、[H]中活跃化学能→有机物中稳定化学能 ②C3的还原 C5 C3 (CH2O) ATP [H] 光反应 [H]、ATP 暗反应 ADP、Pi 1.请分析光下的植物突然停止光照后,在较短时间内其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化? 停止光照 光反应停止 [H]↓ ATP↓ C3还原受阻 C3↑ C5↓ 分析:环境改变对C3、 C5的影响 2.请分析光下的植物突然停止CO2的供应后,其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化? CO2固定 过程受阻 C3还原 正常进行 C3↓ C5↑ 突然停止CO2的供应 自然界中还存在一些微生物,它们不能像绿色植物那样通过光合作用利用光能产生糖,而是通过氧化外界环境中的无机物获得的化学能来合成有机物。这种制造有机物的方式,称为化能合成作用。 例子:硝化细菌、硫细菌和铁细菌 2NH3+3O2→2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2→2HNO3+能量 思考:生物只能通过光合作用制造有机物吗? CO2+H2O +能量→(CH2O)+O2 (1)内因:①叶绿体的数量 ②光合色素的种类和数量 ③酶的种类、数量 (2)外因:①光照强度 ②CO2浓度 ③温度 ④水分含量 ⑤无机盐种类 四、影响光合作用的因素 现象:在距离为 12 cm、18 cm、24 cm 时,计数得到黑藻 1 min 内分别产生 63 个、41 个和 31 个气泡 结论:光照强度会影响植物的光合作用 1.影响光合作用的环境因素-光照强度 在一定范围内随光照强度增加,光合作用强度逐渐增强; 当光照强度达到一定限度时,光合作用强度不再随光照强度的增加而增强。 C点之前的限制因素分别是光照强度 C点之后的限制因素是CO2 浓度等 1.曲线描述: 光饱和点 光照强度 B C CO2的吸收值 净光合速率 真光合速率 0 A 光补偿点 2.特殊点含义: A点: B点: C点: 光照强度为0,只进行呼吸作用 呼吸作用释放的CO2全部用于光合作用, 光合作用强度=呼吸作用强度,B点称为光补偿点 光照强度超过C点后,光合作用强度不再增加,C点称为光饱和点 3.限制因素: 真(总)光合速率 =净 (表观)光合速率 + 呼吸速率 ①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织在光下或黑暗下, 测得的数值为呼吸速率(A点) ②绿色组织在有光条件下光