内容正文:
第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 光合作用的原理
学习目标
1、通过分析资料和实验结果构建光合作用过程模型
2、总结光合作用过程的物质和能量变化
目录
1
2
3
目
录
SZ-LWH
叶羊海蛞蝓
奇妙生物界
情境导入
SZ-LWH
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。
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
光合作用的概念及反应式
1.1
一、探索光合作用原理的实验
SZ-LWH
O2
H+
H2O
光照叶绿体
Fe3+
得电子
Fe2+
希尔 1937
1.2
一、探索光合作用原理的实验
SZ-LWH
情境导入
SZ-LWH
鲁宾和卡门
1941年
同位素标记法
一、探索光合作用原理的实验
SZ-LWH
阿尔农 1954年
ADP+Pi
ATP
情境导入
SZ-LWH
光合作用的过程——光反应
条件:外界条件:
内部条件:
场所:
物质变化:
能量变化:
类囊体薄膜上
水的光解:
H2O 2H+ +1/2O2 + 2e-
光能
NADPH的合成:
NADP+ + H+ + 2e- NADPH
酶
ATP的合成:
ADP + Pi + 能量 ATP
酶
光能
ATP、NADPH中活跃的化学能
光
色素、酶
小结
例题
1、1937年,植物学家希尔将叶绿体分离后置于试管中,加入1 %的DCPIP(DCPIP是一种可以接受氢的化合物,被氧化时是蓝色的,被还原时是无色的)后,将试管置于光下,发现溶液由蓝色变成无色并放出氧气,以上实验证明了( )A.光合作用产生的氧气来自H2OB.光合作用的过程中能产生还原剂和O2C.光合作用的光反应在类囊体上进行D.光合作用的暗反应在叶绿体基质中进行
B
情境导入
SZ-LWH
变式训练
2、现在甲、乙两试管中培养着小球藻(单细胞绿藻),为甲提供C 18O2和H2O,为乙提供CO2和H218O。在适宜的光照条件下,两试管释放的O2分别应该是
( )
A.甲为18O2,乙为O2 B.甲、乙均为18O2
C.甲为O2,乙为18O2 D.甲、乙均为O2
C
情境导入
SZ-LWH
标记 14CO2
5 s: C5和C6
0.5 s : C3
请用符号和箭头表示碳的转移途径。
〖资料〗 美国的卡尔文用小球藻进行实验,将其装在一个透明的密闭容器中,他向密闭容器中通入14CO2,当反应进行到5s时,14 C 出现在一种五碳化合物( C5 )和一种六碳糖( C 6)中,将反应时间缩短到0.5s时,14 C 出现在一种三碳化合物( C3 )中。
找出关键时间点14C在哪种化合物中
一、探索光合作用原理的实验
SZ-LWH
根据卡尔文的两个实验推测C3与C5之间的关系。
C3与C5之间是相互循环的
C5
2C3
还原的C3
CO2
(CH2O)
多种酶
C5
C3
资料5 卡尔文又通过实验发现如果光照下突然中断 CO2 供应,C3急剧减少而 C5增加。
一、探索光合作用原理的实验
SZ-LWH
CO2
C5
五碳化合物
CO2的固定
三碳化合物 2C3
叶绿体基质
多种酶
糖类
ATP
NADPH
(CH2O)
C3的还原
叶绿体的基质中
场所:
NADPH 、ATP、酶
条件:
CO2 的固定:
CO2+C5 2C3
酶
C3 的还原:
ATP
ADP+Pi
活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能
2C3 (CH2O)
酶
糖类
物质变化
能量变化:
NADP+
NADPH
暗反应
2.2
小结
二、光合作用的过程
SZ-LWH
D
例题
3.用14C标记CO2,可用于研究光合作用中( )A.光反应的条件
B.暗反应(碳反应)的条件C.能量的转换过程
D.由CO2合成糖的过程
习题巩固
SZ-LWH
4.在卡尔文循环中,为糖类合成提供能量的是( )
A.二