2023届高三生物一轮复习课件第3单元第9讲考点2光合作用的基本原理

第三单元 细胞代谢 第9讲 光与光合作用 捕获光能的色素、叶绿体的结构与功能 01 光合作用的基本原理 02 目录 考点二　 光合作用的基本原理 02 [概念摘要]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，转换并储存为糖分子中的化学能。 （1）19世纪末： CO2 O2 + H2O （CH2O） 甲醛 缩合 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为糖。 （2）1937年 希尔： H2O 离体叶绿体 光能 O2 离体叶绿体在适当条件下发生水光解产生氧气的化学反应称为希尔反应 ✘ 铁盐或其他氧化剂 1、探索光合作用原理的部分实验 4 （3）1941年，鲁宾和卡门： 同位素示踪法 结论：光合作用释放的氧气全部来自水。 光照射下的 小球藻悬液 CO2 H2O C18O2 H218O 18O2 O2 甲组 乙组 （4）1954-1957年，阿尔农： 在光照下，叶绿体可合成ATP，且此过程总是与水的光解相伴随。 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。 1、探索光合作用原理的部分实验 5 ③30秒后检测产物，检测到了多种带14C标记的化合物。 弄清了CO2转化成有机物过程： CO2 C3 (CH2O) C5 （5）1946年开始，美国的卡尔文等用14CO2研究了CO2转化为糖的途径：向反应体系中充入一定量的14CO2,给予光照 ①光照时间为几分之一秒时发现，90%的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。 ②在5秒钟光照后，卡尔文等检测到含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖(C6)。 称为卡尔文循环 1、探索光合作用原理的部分实验 1.希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，理由是 [深挖教材] 水的光解实验是在没有CO2的情况下进行的，没有碳参与反应，而糖的合成需要碳的参与。 2.模拟鲁宾、卡门的实验时，能对同一实验中的CO2和H2O同时进行标记吗，为什么？ 不能，因为若CO2和H2O中的氧均标记，则无法分辨氧气的来源。 类囊体薄膜上 的色素分子 可见光 ADP+Pi ATP H2O O2 NADP+ 酶 吸收 光解 光反应过程 H+ NADPH 酶 （1）光反应阶段 条件： 光、色素、酶、 水、ADP、Pi、NADP+ 场所： 类囊体薄膜上 物质转化 水的光解： ATP的合成： H2O 1/2O2+2H++2e- 光 色素 ADP+Pi+能量 ATP 酶 NADPH的合成： NADP++H++e- NADPH 酶 能量转变： 光能 ATP、NADPH中活跃的化学能 主要产物： O2、ATP、NADPH 氧化型辅酶Ⅱ 还原型辅酶Ⅱ 2、光合作用的原理 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 8 ATP、NADPH 2C3 (CH2O)+C5 酶 CO2＋C5 2C3 酶 ADP+Pi ATP NADP+ 能量 C5 2C3 多种酶 (CH2O)糖类 CO2 固定 还原 酶 暗反应过程 NADPH 酶 能量 （2）暗反应（碳反应）阶段 （卡尔文循环） 条件： 有没有光都可以，需多种酶、CO2、ATP、NADPH 物质转化 CO2的固定： C3的还原： 能量转变： ATP、NADPH中活跃的化学能 糖类中稳定的化学能 产物： （CH2O）、ADP 、Pi、NADP+ 说明： C3是三碳化合物，即3-磷酸甘油酸； C5是五碳化合物，即核酮糖-1,5-二磷酸； 场所： 叶绿体基质中 2、光合作用的原理 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 9 类囊体薄膜上 的色素分子 可见光 ADP+Pi ATP H2O O2 NADP+ 酶 吸收 光解 能量 C5 2C3 多种酶 (CH2O)糖类 CO2 固定 还原 酶 光反应 暗反应 光合作用的过程 H+ NADPH 酶 酶 能量 场所：类囊体薄膜 场所：叶绿体基质 NADPH和ATP的移动途径是？ 从类囊体薄膜到叶绿体基质 NADP+和ADP、Pi的呢？ 从叶绿体基质到类囊体薄膜 NADPH的作用？ ①活泼的还原剂；②储存部分能量供暗反应阶段利用 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 10 光合作用：绿色植物通过