5.4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必修1

授课人：王秀莲 光合作用的原理和应用 第五章 第四节 01 02 04 03 01 04 问题：捕获光能的色素所吸收的光能在光合作用中是如何起作用的? 光合作用的探究历程 年代 科学家 结论 1664 海尔蒙特 水分是植物建造自身的原料 1771 普利斯特利 植物可以更新空气(争议) 1779 英格豪斯 只有在光照下绿叶才可以更新空气 1864 萨克斯 绿色叶片光合作用产生淀粉 1880 恩格尔曼 氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所。 xb21cn (xb21cn) - 将易成活的柳树枝条置于瓦盆中的干燥沙土中培养 只向土壤中浇水五年后 柳树 土壤 五年前 2.27 90.8 五年后 76.86 90.79 xb21cn (xb21cn) - “好空气” “坏空气” 玻璃罩中 小白鼠 小白鼠+生长旺盛的薄荷 蜡烛燃烧 蜡烛燃烧+生长旺盛的薄荷 xb21cn (xb21cn) - 1782年，化学分析法得出，坏空气为CO2,好空气为O2 xb21cn (xb21cn) - 1897年总结出反应式 从宏观到微观，探究具体的生化反应 离体的叶绿体悬浮液 铁盐 （或其他氧化剂） O2 希尔反应 1937年，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。 希尔反应：离体的叶绿体在适当的条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。 离体的叶绿体悬浮液 铁盐 （或其他氧化剂） O2 希尔反应 问：能否说明产生的氧气中的氧元素全部来自于水？ 1937年，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。 希尔反应：离体的叶绿体在适当的条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。 鲁宾和卡门实验 O2 18O2 C18O2 H2O CO2 H218O 光照射下的小球藻悬浮液 1941年，鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究了光合作用中O2的来源，他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2 。 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。 阿尔农实验 1954年，阿尔农等用离体的叶绿体做实验：在给叶绿体照光时发现，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。 该实验说明在光下还进行了什么反应? 合成了ATP，反应式： ADP＋Pi ＋能量 ATP 酶 光反应阶段模型构建 H2O 类囊体膜 反应场所 光反应阶段模型构建 H2O 类囊体膜 酶 反应条件 光反应阶段模型构建 H2O 类囊体膜 酶 能量转化 Pi ＋ADP ATP 反应式： ADP＋Pi ＋能量 ATP 酶 H2O 类囊体膜 酶 Pi ＋ADP ATP H+ 光反应阶段模型构建 反应产物 反应式：2H2O O2 + 4H+ 反应式：NADP++H+ NADPH H2O 类囊体膜 酶 Pi ＋ADP ATP H+ 光反应阶段模型构建 光反应的概念 光反应阶段：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫光反应阶段 ATP 光合作用产生的有机物又是怎样合成的？ ATP能否作为生物体的储能物质？ 光反应中能量是怎样转化的？ 1 1 2 3 光能转化为化学能 ATP是高能磷酸化合物，不稳定易分解，ATP是细胞生命活动的直接供能物质 ATP与ADP相互转化，在生物体中的含量是微量的 卡尔文实验 光合作用产生的有机物又是怎样合成的？ 20世纪40年代，卡尔文等用小球藻（一种单细胞的绿藻）做的实验：用经过14C标记的14CO2 ，证明了CO2是如何转化为有机物中的碳。 即卡尔文循环的发现。 暗反应 定义：光合作用的第二个阶段中的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫做暗反应阶段 能量转化 反应地点：叶绿体基质 反应条件：暗反应是不是只能在无光的条件下进行？ 卡尔文循环 （CHO2） 2C3 C5 CO2 CO2 的固定 NADPH ATP NADP+ ADP+Pi 光能 叶绿体 6CO2+12H2O 6（CH2O）+6O2+6H2O 光合作用的概念 光反应 光能 叶绿体 6CO2+12H2O 6（CH2O）+6O2+6H2O 光合作用的概念 光反应 暗反应 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