第19讲 光合作用与能量转化（第2课时 光合作用的基本过程）-【过一轮】备战2025年高考生物一轮复习精讲课件（新教材新高考）

19.光合作用的基本过程 鱼票出品，必属精品 2024-2025学年-高考一轮复习-高中生物学 主讲人：鱼票月半 概念图 考点一 探索光合作用原理的部分实验 01 考点1.探索光合作用原理的部分实验 19世纪末 1941年 鲁宾和卡门 1937年 希尔 1928年 19世纪60年代 19世纪60年代，科学家总结出光合作用的反应式. 应该注意到光合作用反应式中所有的反应物和产物都含有氧，而上面反应式并没有指出释放的O2是来自CO2还是H2O。 很多年来，人们一直以为光能将CO2分解成O2和C，C与H2O结合成（CH2O） 1954年 阿尔农 考点1.探索光合作用原理的部分实验 19世纪末 1941年 鲁宾和卡门 1937年 希尔 1928年 19世纪60年代 1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖类。 糖类：(CH2O) CO2 C O2 分开 缩合 H2O 甲醛：CH2O 结合 1954年 阿尔农 考点1.探索光合作用原理的部分实验 19世纪末 1941年 鲁宾和卡门 1937年 希尔 1928年 19世纪60年代 1937年，英国植物学家希尔(R.Hill)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。 离体叶绿体 铁盐(或其他氧化剂) H2O 2H+ + O2 光照 希尔反应 水的光解 希尔的实验是否说明水的光解与糖类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。 1954年 阿尔农 考点1.探索光合作用原理的部分实验 19世纪末 1941年 鲁宾和卡门 1937年 希尔 1928年 19世纪60年代 1937年，英国植物学家希尔(R.Hill)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。 离体叶绿体 铁盐(或其他氧化剂) H2O 2H+ + O2 光照 希尔反应 水的光解 希尔反应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，反应体系中可以还存在其他氧元素供体。 1954年 阿尔农 考点1.探索光合作用原理的部分实验 19世纪末 1941年 鲁宾和卡门 1937年 希尔 1928年 19世纪60年代 1937年，英国植物学家希尔(R.Hill)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。 离体叶绿体 铁盐(或其他氧化剂) H2O 2H+ + O2 光照 希尔反应 水的光解 希尔进一步研究证实，植物光合作用的光反应是氧分子的产生，而不是二氧化碳的还原，氧的产生是由于叶绿体以草酸铁作受氢体所致，其机理与完整细胞光合放氧过程相一致。 1954年 阿尔农 考点1.探索光合作用原理的部分实验 19世纪末 1954年 1941年 鲁宾和卡门 阿尔农 1937年 希尔 1928年 19世纪60年代 鲁宾和卡门的实验示意图，请分析： 相互对照，自变量为标记物质(H218O与C18O2)，因变量为O2的是否带有放射性。（同位素标记方法）（对比实验的方法） 鲁宾和卡门的实验说明：植物光合作用产生的氧气中全部都来自水。 考点1.探索光合作用原理的部分实验 19世纪末 1954年 1941年 鲁宾和卡门 阿尔农 1937年 希尔 1928年 19世纪60年代 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 A 2 2 + 光照 AH2 2 + 能量 + Pi ATP ADP 光合作用产生ATP的发现： （1）叶绿体中的电子受体的发现 探索光合作用原理的部分实验（补充） H2O O2 NADPH + H+ 2 2 + 光照 2 + NADP+ 叶绿体 水是最终的电子供体，NADP+是最终的电子受体 20世纪50年代中期，科学家发现叶绿体中具有天然的电子受体 NADP+，在光照下NADP+得到电子和H+，生成NADPH。 考点1.探索光合作用原理的部分实验 1966年，美国科学家雅根多夫在黑暗条件下将叶绿体置于pH为4的缓冲液中15 s后，再将叶绿体转移至含有ADP和Pi、pH为8的缓冲液中，此时类囊体膜内侧pH为4，外侧pH为8，随后类囊体膜两侧这一 pH 梯度逐渐减小，同时还伴随有 ATP 的生成。 （2）叶绿体产生ATP的机制 pH=4 pH=7 pH=4 pH=4 pH=8 pH=8 pH=7 pH=7 pH=4 黑暗 15s 移至新 缓冲液中 考点1.探索光合作用原理的部分实验 1966年，美国科学家雅根多夫在黑暗条件下将叶绿体置于pH为4