5.4.2光合作用的原理和应用课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

光合作用与能量转化 二 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着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 （一）、光合作用的概念 场所： 动力： 原料： 产物： 叶绿体 二氧化碳、水 CO2 + H2O 光能 叶绿体 （CH2O)+ O2 光能 有机物（主要是糖类）、氧气 总反应式： 6CO2+ 12H2O C6H12O6+6O2 +6H2O 光能 叶绿体 思考·讨论 （二）、光合作用的探索历程 1、希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？ 2、希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移。 能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料——CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。 3、分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？ 光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。 （三）光合作用的过程 H2O 类囊体薄膜 酶 ADP ＋ Pi ATP 1、光反应阶段 光、色素、酶 叶绿体内的类囊体薄膜上 水的光解： 2H2O 4H++O2+4e- 光 色素 NADP++2H++2e- ATP的合成： ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP 酶 条件： 场所： 物质变化： 能量变化： 光能转变为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。 NADPH NADPH NADP+ NADPH的合成： 酶 CO2 糖类 五碳化合物 C5 CO2的固定 三碳化合物 2C3 C3的还原 叶绿体基质 多种酶 NADPH ATP CO2的固定： CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP、NADPH 条件： 场所： 物质变化： 能量变化： 叶绿体的基质中 多种酶、NADPH 、ATP ATP、NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能 2C3 (CH2O) ＋C5 酶 糖类 2、暗反应阶段 15 3、光合作用的过程： 叶绿体中的色素 H+ 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 （类囊体薄膜上） （叶绿体基质中） 光能 活跃的化学能 有机物中 稳定的化学能 NADPH NADP+ 酶 4、外界条件突然改变，NADPH、C5、ATP等物质的变化规律 条件 C3 C5 NADPH和ATP (CH2O)合成量 光照强度由强到弱，CO2供应不变 光照强度由弱到强，CO2供应不变 CO2量由充足到不足，光照不变 CO2量由不足到充足，光照不变 条件 C3 C5 NADPH和ATP (CH2O)合成量 光照强度由强到弱，CO2供应不变 增加 减少 减少 减少 光照强度由弱到强，CO2供应不变 减少 增加 增加 增加 CO2量由充足到不足，光照不变 减少 增加 增加 减少 CO2量由不足到充足，光照不变 增加 减少 减少 增加 例1：一株盆栽植物放在特定装置内，保持适宜温度，当持续光照，提供一定浓度CO2一段时间后，突然停止光照，立即测定，叶绿素内C3和C5的含量，预测在停止光照前后，两种化合物的变化_______________。 C3增加，C5减少 如果停止CO2的供应呢？C3和C5如何变化？ C5增加，C3减少 联系 光反应阶段 暗反应阶段 条件 场所 物质变化 能量变化 光、色素、酶 酶、ATP、NADPH 叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质中 水的光解；ATP的合成 CO2的固定；C3的还原 ATP、NADPH中活跃化学能 光能 ATP、NADPH中活跃化学能 有机物中稳 定化学能 光反应是暗反应的基础，为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供NADP+和ADP、Pi 思考·讨论 5.光反应和暗反应的区别与联系 2.下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题： ①图中B是 ，它来自于 的分解。 ②图中C是——，它被传递到叶绿体的—— 部位，用于—— 。 ③图中D是——，在叶绿体中合成D所需的能量来自—— ④图中的H表示——， H为I提供—— 光 H2O B A C D E+Pi F G CO2 J H I