5.4 光合作用的原理和应用（第2课时）课件 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

光合作用的过程 2 光合作用的概念 1 CO2 + H2O （CH2O)+O2 光能 叶绿体 反应式: 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？ C6H12O6 +6H2O+6O2 6CO2 +12H2O 光能 叶绿体 实质： 无机物→有机物; 光能→ATP中活泼化学能→有机物中稳定化学能 计算用： 绿色植物通过 ，利用 ，把 转化成储存着能量的 ，并且释放 的过程。 叶绿体 光能 二氧化碳和水 有机物 氧气 概念： 3 探索光合作用原理的部分实验 2 19世纪末 1928年 甲醛对植物有毒 甲醛不能通过光合作用转化成糖 CO2 O2 C + H2O 甲醛 →糖 说明：氧气不是由二氧化碳分解而来的 资料1 4 资料2 1937年，英国植物学家希尔发现“希尔反应”。 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的氧元素全部都来自水？ 不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。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。 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。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料——CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。 H2O O2 H2O 释放 光能 铁盐或其他氧化剂 离体叶绿体 光照射下的小球藻悬液 资料3 1941年,美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源。 C18O2 CO2 讨论 3.分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？ 光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而不来源于CO2 H2O H218O O2 18O2 研究方法：同位素标记法 资料4 1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。 H2O O2+NADPH+能量 　 ADP+Pi+→ATP 光照 叶绿体 结论：光照时，叶绿体中生成了ATP。 讨论 4.尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 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 【例1】下列关于探究光合作用原理实验的叙述,错误的是（ ） A.恩格尔曼利用水绵和好氧细菌为材料,证明光合作用的场所是叶绿体 B.希尔证明离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解,产生氧气 C.鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2,证明光合作用产生的氧来自水 D.阿尔农发现水的光解过程产生ATP 《金》P106 例1 例2 【例2】下图为探究光合作用中氧气来源的实验示意图,图中A物质和B物质的相对分子质量之比是 A.1:2 B.2:1 C.8:9 D.9:8 D C 16O 18O 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。 光合作用过程的示意图 光合作用的过程 3 （一）光合作用的原理 1.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。 H2O O2 H++2e- ATP NADPH ADP+Pi 酶 H2O NADP+ 酶 O2 光合作用第一阶段的化学反应，必须有光才能进行， 这个阶段叫作光反应阶段。 物质转化 水的光解： ATP的合成： H2O O2+ 2H+ 光 色素 NADPH的合成： 能量转变 ADP + Pi + 能量（光能） ATP 酶 NADP+ + H+ NADPH 酶 光能 ATP、NADPH中活跃的化学能