5.4.2光合作用的原理和应用课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

人教版必修1 第五章 细胞的能量供应和应用 第四节 光合作用与 能量转化 第二课时 | 光合作用的原理和应用 一生只需进食一次，它能把吃下的藻类中所含的叶绿体贮存下来，还对其加以利用进行光合作用，使之成为持久的食物来源。如果长时间不见阳光就会死亡。 叶羊 　　光合作用是指 通过 ，利用光能，将_________ 和 转化成储存着能量的 ，并且释放出 的过程。 场所 发生范围（主要） 能量来源 原料 产物 产物 能量去向 能量变化：光能→有机物中的化学能 反应式： CO2＋H2O　　　　(CH2O)＋O2 光能 叶绿体 知识 归纳 绿色植物 叶绿体 二氧化碳 水 有机物 氧气 （CH2O）表示糖类，光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖。 光合作用的定义 一 思考•讨论：探究光合作用原理的部分实验 问题： 1、叶绿体如何将光能转化为化学能？ 2、如何将化学能储存在糖类等有机物中？ 3、光合作用释放的氧气，来自原料中的水还是二氧化碳？ 光合作用的原理 二 19世纪末，科学界普遍认为 1928年，科学家发现 甲醛对植物有毒害作用，也不能通过光合作用转化成糖。 CO2 O2 C + H2O 甲醛 H H O C (CH2O) 糖类 缩合 O2 C 释放 说明水的光解产生氧气。 时间： 1937年 英国植物学家 希尔（R.Hill） 发现： 结论： 科学家： 英国植物学家希尔（R.Hill） 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。 (有H2O无CO2) 离体的叶绿体悬浮液 铁盐 （或其他氧化剂） O2 英国植物学家 希尔（R.Hill） 思考： 希尔的实验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？ 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，因为悬浮液中没有CO2，糖类合成时需要CO2中的碳元素。 不能，反应体系中可以还存在其他氧元素供体。 美国科学家 鲁宾(S.Ruben) 时间： 1941年 科学家： 美国科学家鲁宾和卡门 美国科学家 卡门(M.Kamen) 实验： 光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水。 结论： 18O2 C18O2 光照下的 小球藻悬液 O2 H2O CO2 美国科学家 阿尔农(D.Arono) 科学家： 美国科学家阿尔农 时间： 1954年 发现： 在光照下，叶绿体可合成ATP。 这一过程总是与水的光解相伴随。 1957年 上述实验表明光合作用不是一个简单的化学反应，是分阶段进行的。实际上，光合作用包括一些列化学反应。 光合作用的原理 二 反应过程是否需要光能 光反应阶段 暗反应阶段，又称碳反应 有光才能反应 有光、无光都能反应 光、色素、酶 类囊体薄膜 场 所 酶 ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP 水的光解 光能 H2O O2 +2H++2e- ATP的合成 NADPH的合成 NADP++H++2e- NADPH 1、光反应阶段 条 件 物质变化 能量变化 氧化型辅酶Ⅱ 还原型辅酶Ⅱ 光能转变为活跃的化学能（NADPH和ATP） 光合作用的原理--光合作用过程 二 H2O O2 光反应 NADP+ NADPH ADP+Pi ATP 类囊体 基粒 叶绿体基质 光合作用的过程 H+ 知识拓展：光系统电子传递链 PSⅡ光复合体 PSⅠ光复合体 科学家： 美国科学家卡尔文 用14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测放射性 实验： 结论： CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳。 光合作用的原理--光合作用过程 二 2、暗反应阶段 葡萄糖 淀粉 C5 ( CH2O ) ( CH2O ) 蔗糖 固定 NADPH ATP CO2 2C3 叶绿体基质 卡尔文循环 还原 14C02 → 14C3 → (14CH20)+14C5 三碳化合物 （3-磷酸甘油酸） 五碳化合物 1,5-二磷酸核酮糖(RuBP) 叶绿体基质中 酶、NADHP、ATP等 CO2的固定： CO2 ＋ C5 C3 C3的还原： 2C3 2 ATP、酶 C5 ＋ ( CH2O ) NADPH 光合作用的原理--光合作用过程 二 场 所 条 件 物质变化 能量变化 2、暗反应阶段 酶 ATP和NADPH中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定化学能 H2O CO2 O2 (CH2O) 暗反应 光反应 NADP+ NADPH ADP+Pi ATP 2C3 C5 类囊体 基粒 叶绿体基质 光合作用的过程 H+ 光反应 暗反应 场所 条件 物质变化 能量变化 联系 3、光反应与暗反应的比较 ①光反应为暗反应提供ATP和NADPH ②暗反