5.4 光合作用与能量转化（第二课时）-【精讲课堂】2023-2024学年高一生物同步备课精制课件(人教版2019必修1）

第五章 细胞的能量供应和利用 光合作用与能量转化 第五章 第4节 二 光合作用的原理和应用 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 光合作用的原理 目录 NO.1丨捕获光能的色素 NO.2丨叶绿体的结构适于进行光合作用 NO.3丨光合作用的原理 NO.4丨光合作用原理的应用 Principle of photosynthesis catalogue 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将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。 光合作用 photosynthesis 叶绿体 光能 二氧化碳 水 氧气 有机物 场所 条件 反应物 生成物 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 反应简式 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ Reaction formula ◉ 叶绿体是如何将光能转化为化学能？ ◉ 又是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？ ◉ 光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳？ CO2 + H2O （CH2O) + O2 光能 叶绿体 科学探究 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 探索光合作用原理的部分实验 19世纪末 CO2 O2 C + H2O 甲醛 （CH2O） 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 1928年 甲醛 不能通过光合作用转化成糖 对植物有毒 探索光合作用原理的部分实验 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 1937年 英国植物学家希尔 探索光合作用原理的部分实验 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 1937年 英国植物学家希尔 探索光合作用原理的部分实验 + 氧化剂 离体叶绿体 加氧化剂，不通入CO2；给予光照 叶绿体 【思考】请推测一下，O2从何而来？ 提示：水在光下分解，产生O2 材料 处理 结果 有O2释放 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 探索光合作用原理的部分实验 + 氧化剂 离体叶绿体 加氧化剂，不通入CO2；给予光照 叶绿体 材料 处理 结果 有O2释放 叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应。 希尔反应 应反尔希 1928年 英国植物学家希尔 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 探索光合作用原理的部分实验 + 氧化剂 离体叶绿体 加氧化剂，不通入CO2；给予光照 叶绿体 材料 处理 结果 有O2释放 提示:水的光解是一种氧化还原反应，水光解后产生O2、H+和电子，铁盐（Fe3+）即氧化剂是电子受体，得电子后化合价降低。 【思考】希尔实验中加入氧化剂的作用是什么？ NADP+和NADPH NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)接受电子与H+结合形成NADPH（还原型辅酶Ⅱ） 1928年 英国植物学家希尔 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 探索光合作用原理的部分实验 + 氧化剂 离体叶绿体 加氧化剂，不通入CO2；给予光照 叶绿体 材料 处理 结果 有O2释放 【思考】尝试用一个简单的反应式描述希尔反应？ 2H2O + 2NADP+ O2 + 2NADPH + 2H+ 光能 1928年 英国植物学家希尔 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 探索光合作用原理的部分实验 + 氧化剂 离体叶绿体 加氧化剂，不通入CO2；给予光照 叶绿体 材料 处理 结果 有O2释放 【思考】希尔实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 提示：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。 1928年 英国植物学家希尔 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 探索光合作用原理的部分实验 + 氧化剂 离体叶绿体 加氧化剂，不通入CO2；给予光照 叶绿体 材料 处理 结果 有O2释放 【思考】希尔实验没有向离体叶绿体提供光合作用的另一原料——CO2 ，但叶绿体在光下分解H2O释放出了O2，这说明了什么？ 提示：光合作用释放O2与CO2无直接关系。 1928年 英国植物学家希尔 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 探索光合作用原理的部分实验 + 氧化剂 离体叶绿体 加氧化剂，不通入CO2；给予光照 叶绿体 材料 处理 结果 有O2释放 【思考】是否能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？ 提示：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，也并没有直接观察到氧元素的转移。 1928年 英国植物学家希尔