5.4光合作用与能量转化第3课时课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

上述一系列实验表明光合作用不是一个简单的化学反应，是分阶段进行的。实际上，光合作用包括一些列化学反应。 根据是否需要光能，可以概括的分为光反应(light reaction)和暗反应(dark reaction)，暗反应也称为碳反应(carbon reaction)。 2.光合作用的原理 能量变化 联系 场所 叶绿体的类囊体薄膜 叶绿体基质 光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能 ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类中稳定的化学能 光反应为暗反应提供还原剂和能量 2.光合作用的原理 ATP NADPH ADP+Pi NADP+ C3 C5 O2 2.光合作用的原理 ADP＋Pi ATP 叶绿体中的色素 高能电子 水 e e 光能 NADPH和ATP 电子 传递 → 类囊体腔 Hill实验中DCPIP代替NADP+接受电子 光反应过程详解 这里主要注意电子传递并不能理解为物理中的电流。这里实际上典型化学上的氧化还原反应，失去电子被氧化，得到电子被还原。 叶绿体中色素吸收光能，导致叶绿素a失去一个电子。电子经电子传递链生成ATP和NADPH；于此同时，失去电子的叶绿素夺取水中的电子得以电荷恢复，而水失去电子导致水的光解——这就是教材所谓吸收的光能有两个用途：一个是电子传递下去（生成了ATP和NADPH），另一个是夺取别人的电子（水的光解） ADP＋Pi→ATP NADP＋＋H+＋2e→NADPH 类囊体腔 H2O→O2＋2H+＋2e 光 弄这个图示主要是为了示意氧气的释放发生在类囊体腔的一侧，而不是叶绿体基质的一侧。教材并未想挑明这一点，而实际模拟题通常会忽略这一点。 光反应阶段 场所：类囊体膜（提供色素、酶、原料等） 物质变化： 能量变化： ADP＋Pi→ATP NADP＋＋H+＋2e→NADPH H2O→O2＋2H+＋2e 光 光能转变为ATP和NADPH中的化学能 2.光合作用的原理 CO2的固定： C3的还原： C5：核酮糖-1 ,5-二磷酸，即RuBP C3：三磷酸甘油酸 CO2＋C5→2C3 酶 C3 ＋ATP＋NADPH→3-磷酸甘油醛 酶 C5 糖类等 酶 暗反应过程 拓展：暗反应过程 暗反应阶段 场所：叶绿体基质（提供酶、原料等） 物质变化 能量变化 CO2的固定： C3的还原： CO2＋C5→2C3 酶 2C3 ＋ATP＋NADPH→3-磷酸甘油醛 酶 ATP和NADPH中的化学能转变为糖类等稳定化合物中的化学能 说明： C5再生也属于卡尔文循环（暗反应）。 2.光合作用的原理 H2O O2 H+ NADP+ NADPH ADP+Pi ATP CO2 2C3 C5 (CH2O） 光反应 暗反应 相关信息：葡萄糖、淀粉在叶绿体基质中合成； 蔗糖在细胞质基质中合成 蔗糖 筛管 植物各处 葡萄糖 淀粉 2.光合作用的原理 光反应和暗反应的区别 光反应 暗反应 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质 条件 光、色素、酶 多种酶 物质变化 2H2O→O2+4H+ H++NADP+→NADPH ADP+Pi→ATP CO2+C5 → 2C3 2C3 →C5+(CH2O) ATP→ ADP+Pi NADPH→NADP+ 能量变化 光能→(NADPH和ATP中)活跃化学能 ATP和NADPH中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定化学能 光反应和暗反应的联系 ATP NADPH ADP+Pi NADP+ C3 C5 O2 ①光反应为暗反应提供ATP和NADPH ②暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+ 光反应与暗反应之间相互制约，相互影响 光反应 NADPH、ATP 暗反应 ADP、Pi、NADP+ 请分析光照强度减弱后，叶绿体内的C5、C3、[H]和ATP的含量如何变化？ 请分析CO2浓度下降后，叶绿体内的C5、C3、[H]和ATP的含量如何变化？ 条件 光照由强到弱，CO2供应不变 光照由弱到强，CO2供应不变 CO2供应由充足到不足，光照不变 CO2供应由 不足到充足，光照不变 C3含量 C5含量 [H]和ATP的含量 1.在无光条件下，暗反应能否长期进行？ 2.如果暗反应受到抑制，光反应会不会受影响？ 思 考以下问题 3.光照或CO2浓度等环境因素改变对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和O2及(CH2O)含量的影响 问题探究，深化学生对光合作用两个阶段的理解，如暗反应一定是黑暗中进行的反应吗？C5的循环利用对暗反应有什么意义等? 能进行有氧呼吸的生物一定具有线粒体吗? 不一定。好氧细菌，专性好氧菌，兼性厌氧菌等细菌只有拟核和裸露的DNA而无其他细胞器，也能进行有氧呼吸，原因是含有跟有氧呼吸有关的酶，它们散布在细胞质基质内，有的也在细胞膜内膜上。效率是比拥有线粒体的细胞慢的。而线粒体主要是