5.4 光合作用与能量转化（第二课时）课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

5.4 光合作用与能量转化 二 光合作用的原理和作用 叶绿素 类胡萝卜素 （含量约3/4） （含量约1/4） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 绿叶中的色素 分布：叶绿体类囊体薄膜上 功能：吸收、传递、转换光能 温故知新： 新课探究： 光合作用 CO2 + H2O （CH2O)+O2 光能 叶绿体 2.过程 光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳？ 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？ 1.概念 注：（CH2O）表示糖类， 光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖.(P104) 绿色植物通过 ，利用 ，将 转 化成 ，并且释放出 的过程。 叶绿体 光能 二氧化碳和水 储存着能量的有机物 氧气 3 探索光合作用原理的部分实验 1 19世纪末 甲醛→糖 1928年 甲醛不能通过光合作用转化成糖 甲醛对植物有毒 CO2 O2 C + H2O 甲醛 一、光合作用的原理 初步判断： 氧来自二氧化碳的可能性较小，较可能来源于水。 4 探索光合作用原理的部分实验 1 1937年，希尔发现，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。 4Fe3+ + 2H2O 4Fe2+ + 4H+ + O2 光能 叶绿体 结论：水的光解产生氧气。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。 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。 探索光合作用原理的部分实验 1 1940年，鲁宾和卡门 （同位素标记法） 结论：光合作用释放的氧来自水 对比实验 相互对照 希尔的实验说明水的光解产生氧气，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？ 6 探索光合作用原理的部分实验 1 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 7 19世纪末 甲醛→糖 1928年 甲醛对植物有毒 不能通过光合作用转化成糖 1937年 希尔反应 水的光解产生氧气 1941年 鲁宾和卡门 同位素标记法光合作用氧气来自于水 1954年 阿尔农 光照下叶绿体合成ATP 该过程总是与水的光解相伴 探索光合作用原理的部分实验 1 8 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。　 总结 光合作用 2 根据是否需要光能， 将光合作用分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段。 10 尝试叙述光合作用的光反应过程 ATP ADP+Pi 酶 O2 NADP++H+ H2O 光解 光反应阶段 类囊体薄膜 NADPH 相关信息 水分解为氧和H+的同时，被 叶绿体夺去两个电子。电子 经传递，可用于NADP+与H+ 结合形成NADPH。 光合作用 2 光反应 3）物质变化: 4）能量转化: 2）条 件： 1）场 所： ①水的光解： ③ATP的合成： ②NADPH的合成： 光能→ATP和NADPH中的活跃化学能 类囊体薄膜 光、色素、酶 1. 光反应阶段 ADP + Pi + 能量 ATP 酶 → NADP++H++2e-→NADPH H2O O2+H+ 光 → 光反应为暗反应提供 了哪些条件？ 资料： 20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻做了这样的实验： 情境1：向反应体系中充入一定量的14CO2，光照30秒后检测产物，检测到 了多种带14C标记的化合物，有三碳化合物（C3）、五碳化合物（C5）和 六碳糖(C6)。 （小球藻是一种单细胞的绿藻） 如何确定二氧化碳中的C先转移到 C3、C5和C6中的哪个化合物呢？ 缩短反应时间 情境2：反应进行到5秒光照时，卡尔文等检测到同时含有放射性的C5化合 物和C6化合物。缩短工作时间到几分之一秒时，90%以上的放射性14C集中 在一种C3化合物上。 资料： 卡尔文等用小球藻做