3.2.2 光合作用——光能的捕获和转换（课件）-2023-2024学年高一生物同步精品课堂（苏教版2019必修1）

第三章 细胞中能量的转换和利用 第2节 光合作用——光能的捕获和转换 第2课时 绿色植物光合作用的过程 高中生物学 （苏教版2019） 1 课标内容 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能。 01 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 捕获光能的结构——叶绿体 1.分布： 主要在叶肉细胞，少数分布在幼嫩的茎、果实中。 2.形态： 呈扁平的椭球形或球形 可根据光照强弱来改变自己的状态及在细胞中的位置 外界光照较强，叶绿体以侧面接收光照，移动到细胞侧面 外界光照较弱，叶绿体以正面接收光照，聚集在细胞顶面 保证接收到充分的光照， 又可避免被强光灼伤。 强光下 弱光下 捕获光能的结构——叶绿体 3.结构： 叶绿体 外膜 内膜 基粒:由两个以上的类囊体组成 含有色素和与光反应有关的酶 基质：含多种与暗反应有关的酶，是暗反应的场所。 透明 有利于光照的透过 扩展了膜的受光的面积，扩大色素和酶的附着位点，是光反应的场所。 叶绿体含有色素和光合作用必需的酶，是光合作用的基础。 02 绿色植物光合作用的过程 材料一 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和H2O结合甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。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。 探索光合作用原理的部分实验 材料二——希尔实验 叶绿体悬液 草酸铁 释放出了氧气 光合作用在叶绿体 中进行 器官(叶片) 细胞器(叶绿体) 探索光合作用原理的部分实验 离体绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。 材料三 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。 探索光合作用原理的部分实验 光合作用的过程 光反应 暗 反 应 H2O 类囊体膜 酶 Pi ＋ADP ATP 光反应阶段 光、光合色素、酶 叶绿体的类囊体薄膜上 水的光解： H2O 1/2O2 +2H++2e- 光能 ATP的合成： ADP＋Pi＋能量（光能) ATP 酶 光能→电能→ATP和NADPH中的活跃的化学能 场所： 条件： 物质变化 能量变化 H+ NADPH的合成： H++NADP+ NADPH NADP+ + NADPH 氧化型辅酶Ⅱ 还原型辅酶Ⅱ 色素 O2 2e- 酶 12 暗反应阶段 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中的化学能→有机物中的化学能 2C3 (CH2O) 酶 糖类 NADPH 、ATP、多种酶 场所： 条件： 物质变化 能量变化 CO2 五碳化合物 C5 CO2的固定 三碳化合物 2C3 叶绿体基质 多种酶 糖类 ATP NADP+ NADPH NADPH (CH2O) 13 光能 H2O CO2 还 原 （CH2O） 叶绿体 色素 供氢 供能 酶 供能 多种酶参加催化 暗反应（叶绿体基质） 2C3 C5 固定 ADP+Pi ATP 酶 水在光下分解 O2 NADPH NADP+ 光反应（叶绿体类囊体薄膜） 光合作用过程图解 叶绿体 光能 二氧化碳 水 糖类 氧气 CO2 + H2 O 光能 叶绿体 （CH2O)+ O2 绿色植物细胞中的叶绿体从太阳光中捕获能量，并将这些能量在CO2和H2O转变为糖与O2的过程中，转换并储存为糖分子中化学能的过程。 场所： 动力： 原料： 产物： 概念： 光合作用概念（场所、动力、原料、产物） 总反应式 光反应和暗反应的比较 对比项目 光反应 暗反应 条件 必须有光、色素、酶 有光无光都可，多种酶，[H]、ATP 场所 类囊体的薄膜 叶绿体基质 物质变化 H2O分解成O2和H+； ADP和Pi形成ATP NADP+和H+形成NADPH CO2的固定； C3接受ATP、NADPH释放的能量并被NADPH还原形成五碳化合物和糖类等 能量转换 光能→电能→ATP和NADPH中的化学能 ATP和NADPH中的化学能转化为糖类中稳定的化学能。 联系 物质联系：光反应阶段产生ATP和NADPH用于暗反应阶段C3的还原。暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+ 能量联系：光反应为暗反应提供了活跃的化学能，暗反应将活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能。 1.光反应与暗反应的联系图解 (1)光反应为暗反应提