5.4光合作用与能量转化第1课时课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第4节 光合作用与能量转化 （第三课时） 任课教师：陈思熹 1 深山和拥挤的地铁，你更喜欢待在哪里？为什么呢？ 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 一 光合作用的原理 光能 CO2 +H2O （CH2O） +O2 叶绿体 叶绿体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？ 光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？ 代表糖类 6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 光能 叶绿体 阅读课本102页思考·讨论，了解探究光合作用原理的部分实验。 二、探究光合作用原理的部分实验 4 19世纪末 氧气 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 (CH2O) 二、探究光合作用原理的部分实验 5 探索光合作用原理的部分实验 实验1：1937年希尔实验 材料： 处理： 在离体叶绿体的悬浮液（悬浮液中有H2O，没有CO2）中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下进行 结果： 在光照条件下，叶绿体有O2释放。 （细胞器水平上） 叶绿体中H2O光解产生氧气。 推测： 离体叶绿体 （有H2O，无CO2） Fe3+ Fe2+ 6 探索光合作用原理的部分实验 问题1：希尔实验中的氧化剂起到什么作用？ NADP++2H++2e- NADPH+H+ 结合H2O分解产生的2H+和2e- 问题2：叶绿体内参与光合作用的氧化剂是什么？ 酶 讨论1： 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氧元素全部都来自水吗？ 不能说明，该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移仅说明离体的叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。 讨论2： 希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 能够说明，希尔反应是在离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有水，没有合成糖类的必须原料--二氧化碳 ，因此，水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示希尔反应是相对独立的反应阶段 二、探究光合作用原理的部分实验 8 探索光合作用原理的部分实验 实验2：鲁宾和卡门实验 实验思路： 用放射性同位素标记法来研究物质的去路 材料： 小球藻 处理： 用18O分别标记CO2和H2O，给予光照。 探索光合作用原理的部分实验 实验2：鲁宾和卡门实验 光合作用产生的O2来自于H2O，不来自CO2。 结果：A为O2，B为18O2； 结论： O2 O2 O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 O2 O2 O2 O2 处理： 用18O分别标记CO2和H2O，给予光照。 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 一 光合作用的原理 光能 CO2 +H2O （CH2O） +O2 叶绿体 光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？ 代表糖类 探索光合作用原理的部分实验 材料： 实验3：1954年阿尔农实验1 处理： 加入ADP、Pi，给予光照 结果： 叶绿体生成ATP，且同时水光解产生氧气 在叶绿体中，有光存在的情况下，叶绿体内同时进行两个反应“水的光解”“ATP的合成” 结论： 离体叶绿体 探索光合作用原理的部分实验 在叶绿体中，有光存在的情况下，叶绿体内同时进行两个反应“水的光解”“ATP的合成” 结论： 光照 水 氧气 ADP+Pi ATP 探索光合作用原理的部分实验 讨论3．分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？ 讨论4．尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于二氧化碳。 H2O 光照 叶绿体 O2 +NADPH +能量 ADP +Pi ATP 叶绿体完成了将光能转化为ATP中活跃的化学能 光反应阶段 H2O 类囊体薄膜 酶 Pi ＋ADP ATP H+ NADP+ + NADPH 氧化型辅酶Ⅱ 还原型辅酶Ⅱ 色素 O2 ①光反应 光反应阶段：光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。 光、色素、酶 叶绿体内的类囊体薄膜上 1.水的光解： H2O O2 +2H++2e- 光 3.ATP的合成： ADP＋Pi＋能量（光能)