2023届高三生物一轮复习课件第9讲(2)光合作用过程、原理、及影响因素

第9讲 光合作用过程、原理及影响因素 第二单元 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖 知识回顾： 1.(必修1 P98)绿叶中的色素有4种，它们可以归为两大类： (含量约占3/4)和 (含量约占1/4)，其中前者包含 (蓝绿色)和________(黄绿色)。后者包含 (橙黄色)和 (黄色)。 2.(必修1 P99)叶绿素a和叶绿素b主要吸收 ，胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。 3.(必修1 P101)叶绿体是 的场所。在它内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的 ，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的 。 叶绿素 类胡萝卜素 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 蓝紫光和红光 蓝紫光 进行光合作用 色素分子 酶 1.希尔反应能否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应？ 2.鲁宾、卡门和卡尔文都用到什么技术，分别得到什么结论? 3.光合作用的概念和化学反应式？ 4.光合作用各阶段的过程（反应的条件、场所、物质变化、能量变化） 5.光合作用各阶段的联系？ 6.尝试绘制流程图，并分析条件骤变对各物质的影响 认真阅读教材，完成一轮复习复习资料知识自主梳理部分，深入思考并小组讨论以下问题： 知识点二 探究光合作用原理的部分实验 19世纪60年代，科学家总结出光合作用的反应式。 CO2 + H2O （CH2O）+O2 光能 叶绿体 资料1：19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。 CO2 O2 C + H2O 甲醛 多个缩合 糖类 1.19世纪末 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类。 2.1928年 初步判断： 氧来自二氧化碳的可能性较小，较可能来源于水。 1937年，英国植物学家希尔(R.Hill)发现，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 3.1937年希尔 像这样，离体叶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。 7 4Fe3+ （或其他氧化剂）+ 2H2O 4Fe2+ + 4H+ + O2 光能 叶绿体 1.希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应？ 能。因为悬浮液中没有CO2，糖类合成时需要CO2中的碳元素。 2.希尔反应是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？ 不能，反应体系中可以还存在其他氧元素供体。该实验没有排除叶绿体滤液中其它物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。 希尔进一步研究证实，植物光合作用的光反应是氧分子的产生，而不是二氧化碳的还原，氧的产生是由于叶绿体以草酸铁作受氢体所致，其机理与完整细胞光合放氧过程相一致。 3.1937年希尔 8 O2全部来自于H2O吗？ 鲁宾和卡门的实验说明： 光合作用释放的氧来自于水。 实验方法： 同位素示踪 (不是放射性同位素示踪，15N、18O没有放射性) 4.1941年鲁宾、卡门 CO2 H2O C18O2 H218O 18O2 O2 甲组 乙组 光照射下的 小球藻悬液 对比实验 相互对照 9 1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验：在给叶绿体光照时发现，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。 H2O O2 + 2H+ + 能量 光照 叶绿体 ADP+Pi ATP ATP的合成与希尔反应的关系 5.1954、1957年阿尔农 10 1964年以后，美国科学家卡尔文用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。 结论：光合产物中有机物的碳来自CO2 上述实验表明，光合作用释放的氧气中的氧元素来自水，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。 14CO2→14C3→(14CH2O)和14C5 6.20世纪60年代卡尔文 11 1