5.4光合作用的原理与应用课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

光合作用的原理和应用 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。 CO2＋H2O （CH2O）＋O2 光能 叶绿体 糖类 一.光合作用的定义 光能-------糖类中稳定的化学能 进行光合作用的细胞： 叶肉细胞、幼茎细胞、气孔的保卫细胞。 外膜 内膜 基粒 类 囊 体 叶绿体基质 吸收光能的四种色素分布在类囊体的薄膜上， 光合作用的酶分布在类囊体的薄膜上和叶绿体基质 二.光合作用场所——叶绿体 三.光合作用的过程 光反应 暗反应(碳反应） 划分依据:反应过程是否需要光能 CO2＋H2O （CH2O）＋O2 光能 叶绿体 1. 光反应-场所:类囊体薄膜上 H2O 2H＋+½O2＋2e﹣ 光能 光合色素 ③ATP的形成 A-P~P ATP合成酶 +Pi +光能 A-P~P~P (ATP) (ADP) 水的光解 3. 物质变化 2. 条件：光照 色素 多种酶 ②NADPH（还原型辅酶Ⅱ）的形成 H＋＋NADP+＋2e﹣ 酶 NADPH 4. 能量变化: 光能----ATP和NADPH中活跃的化学能 小结：光合色素吸收光能的用途 ①将水分解成氧气和H＋（水的光解） ②光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能 CO2 C3的还原 色素和酶 光能 H2O O2 H+ A-P~P~P ADP+Pi C5 2C3 （CH2O） CO2的固定 酶 供能 NADP+ NADPH C3的还原 类囊体 1.光反应阶段（必须有光） 场所:类囊体薄膜上. 水的光解 气孔 ①CO2的固定： CO2＋C5 2C3 酶 ②C3的还原：2C3 1.场所：叶绿体的基质中 2.条件：NADPH、ATP、多种酶、CO2 3. 物质变化 ATP、酶 4. 能量变化： ATP、NADPH中活跃的化学能------糖类等有机 物中稳定的化学能 暗反应阶段（在有光和无光条件下） NADPH (CH2O) C5 CO2 C3的还原 色素和酶 光能 H2O O2 H+ A-P~P~P ADP+Pi C5 2C3 （CH2O） CO2的固定 酶 供能 NADP+ NADPH C3的还原 2.暗反应阶段（有没有光都行）场所:叶绿体基质 类囊体 水的光解 ①暗反应不直接需要光照，但是如果没有光照，光反应停止后，暗反应很快也会停止。 ② C3还原过程中会有水产生，但反应式中 一般不写。 ATP和NADPH中活跃化学能 光能 有机物中 稳定化学能 光反应阶段 暗反应阶段 区别 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质中 条件 光、色素和酶 酶、ATP、NADPH、CO2 物质 变化 水的光解; ATP的合成；NADPH的合成 CO2的固定； C3的还原； ATP和NADPH的分解 能量 变化 ATP和NADPH中活跃化学能 光能 有机物中 稳定化学能 ATP和NADPH中活跃化学能 13 联系： ①物质联系：光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供了NADP＋，ADP和Pi。 ②能量联系：光反应阶段产生的ATP、NADPH中活跃的化学能转化为暗反应中糖类等有机物中稳定的化学能 光反应 NADPH、ATP 暗反应 ADP、Pi、NADP+ 14 CO2 C3的还原 色素和酶 光能 H2O O2 H+ A-P~P~P ADP+Pi C5 2C3 （CH2O） CO2的固定 酶 供能 NADP+ NADPH C3的还原 类囊体 水的光解 ③没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成。总之，光反应是暗反应所需物质和能量的准备阶段，暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。 ④光反应合成的ATP只能用于暗反应，不能用于细胞中其他的生命活动。其他生命活动所需要ATP来自细胞呼吸。 CO2 C3的还原 色素和酶 光能 H2O O2 H+ A-P~P~P ADP+Pi C5 2C3 （CH2O） CO2的固定 酶 供能 NADP+ NADPH C3的还原 类囊体 光合作用过程，分析各元素去向 CO2 C3 （CH2O） CO2中C的转移途径： H2O中H转移途径： H2O NADPH （CH2O） 光合作用总反应式，分析各元素去向 探索光合作用原理的实验 资料1 19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。 192