5.4 光合作用与能量转化（第2课时）-【备好课】2023-2024学年高一生物同步优质课件（人教版2019必修1）

第5章细胞的能量供应和利用 第4节光合作用与能量转化（2） 新叶伸向和煦的阳光， 蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。 它们为生存而获取能量， 能量在细胞里流转激荡！ 第2课时 光合作用的原理 二 光合作用的原理和应用 (1)概念：指绿色植物通过 ，利用光能，把 转化成储存着能量的有机物，并且释放出 的过程。   (2)反应式： 。 叶绿体 二氧化碳和水 氧气 场 所 条 件 产 物 原 料 CO2+H2O* (CH2O)+O2* 叶绿体 光能 1、光合作用的概念及反应式 1、叶绿体如何将光能转化为化学能？ 2、光合作用如何将化学能储存在糖类等有机物中的？ 3、光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？ 19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。 资料1(P102) 不能通过光合作用实现 1928年， 科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。 资料2：希尔反应(P103讨论） 1.希尔的实验可以得出什么结论？ 2.希尔的实验能否确定氧气全部来自水？ 3.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？ 1.水的光解产生氧气。 2.不能。该实验仅能说明离体的叶绿体在适当条件下发生水 的光解产生O2。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧气的转移。 光照 铁盐和其他氧化剂 用什么方法可以确定水光解产生的氧气全部来自水呢？ 同位素标记法 3.能。糖的合成一定需要CO2，说明水的光解非必须与糖的合成相关联，暗示希尔反应是相对独立的过程。 资料3：鲁宾和卡门实验（1941年） 同位素标记法； 该实验采用了什么实验方法？如何对照？可以得出什么结论？ 相互对照（即对比实验）； 光合作用释放的氧全部来自水， 而并不来源于CO2。 1954年，美国科学家阿尔农(D. Arnon)发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。 1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。 资料4：阿尔农实验 光照 ATP 水 光解 尝试用示意图表示ATP的合成与希尔反应的关系？ 根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应(也称为碳反应)，两个阶段。 光合作用过程的示意图 上述实验可以说明氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。 光反应阶段(P103第三段结合图5-14）注意吸收光能的两个的用途 H2O 类囊体膜 酶 Pi ＋ADP ATP 光、色素、酶 叶绿体内的类囊体薄膜上(原因是：吸收光能的色素在类囊体体薄膜上） 水的光解： 2H2O O2 +4H++4e- 光能、色素 ATP的合成： ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP 酶 光能 ATP、NADPH中活跃的化学能 场所： 条件： 物质变化： (反应式） 能量变化: H+ NADPH的合成： H++NADP+ +2e- NADPH NADP+ + NADPH 氧化型辅酶Ⅱ 还原型辅酶Ⅱ 色素 酶 一方面的用途 另一方面的用途 暗（碳）反应阶段(P104文字+图5-14） 2C3 C5 NADPH (作为还原剂） ADP + Pi （CH2O）+H2O ATP 多种酶 参加催化 酶 CO2 还原 固定 酶 供能 卡尔文循环（P104) CO2的固定： CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP ADP+Pi 叶绿体的基质中 ATP和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 NADPH 、ATP、酶、可以不需要光 场所： 条件： 物质变化: 能量变化: NADP+ NADPH NADP+ 用小球藻、14C标记14CO2追踪14C的去向 此ATP只能是光反应产生的，不能是呼吸作用生成的 叶绿体 中的色素 C5 2C3 ADP+Pi ATP H2O O2 H+ 多种酶 酶 (CH2O) CO2 吸收 光解 固定 还原 光反应 暗反应 NADP+ NADPH 光能→ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 酶 类囊体薄膜 叶绿体基质 可见光