内容正文:
内膜
外膜
类囊体
叶绿体
基质
结构:
物质基础:
功能:
外膜、内膜、类囊体、叶绿体基质
光合作用的场所
“养料制造厂”、“能量转换器”
类囊体膜上含有与光反应有关的
;
复习引入
捕获光能的结构——叶绿体
1g菠菜叶的类囊体总面积竟有60m2左右
(许多类囊体叠合成基粒,极大地扩展了受光面积)
叶绿体基质中含有与暗反应有关
的 .
光合色素 酶
类囊体
酶和光合色素
酶
学教目标
核心素养
1、阐明光反应和暗反应的场所、条件、物质变化、能量变化
及二者之间的联系。(重点、难点)
2、学会分析光合作用的图解。(重点、难点)
生命观念:建立生命的物质能量观。
科学思维:建构光反应和暗反应的过程模型,理解二者之间
的关系,培养科学建模的能力。
第2课时 绿色植物光合作用的过程
阅读P89-90,识图3-2-10光合作用过程示意图,思考表中的内容:
光反应阶段 暗反应阶段
区别 反应场所
反应条件
物质变化
能量变化
联 系
根据是否需要光能,这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应两个阶段。
光反应阶段
光反应阶段
H2O
类囊体膜
酶
ADP+Pi
ATP
光、光合色素、酶
类囊体膜
水的光解:
H2O O2 +2H+ + e-
光能
ATP的合成:
ADP+Pi+能量 ATP
酶
光能→电能→ATP、NADPH中活跃的化学能
场所:
条件:
物质变化
能量变化:
NADPH的合成:
+
NADP+
+
e-
NADPH
([H])
(氧化型辅酶Ⅱ)
(还原型辅酶Ⅱ)
+e-
酶
色素
O2
H+
NADP++H+ NADPH
光
光解
暗反应阶段
暗反应阶段
CO2的固定:
CO2+C5 2C3
酶
C3的还原:
ATP、NADPH
叶绿体基质
ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
2C3 (CH2O)+C5
酶
ATP、NADPH、多种酶
场所:
条件:
物质变化
能量变化:
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
多种酶
(CH2O)
CO2
固定
还原
NADPH
NADP+
C3是指三碳化合物
---3-磷酸甘油酸
C5是指五碳化合物
---二磷酸核酮糖
(RuBP)
①
②
(气孔)
7
光反应阶段 暗反应阶段(卡尔文循环)
场所
条件
物质变化
能量变化
联系
项目
类囊体膜
叶绿体基质
光、光合色素、酶
ATP、NADPH 、多种酶
光能→ATP、NADPH中
活跃的化学能
ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
过程
H2O H+ +e-+ O2
光能
ADP + Pi + 能量 ATP
酶
酶
NADP+ + H++e- NADPH
光反应与暗反应的区别和联系:
酶
CO2+C5 2C3
2C3 (CH2O)+C5
酶
ATP、NADPH
ATP和NADPH([H])
光反应 暗反应
ADP、Pi、NADP+
没有光反应,暗反应无法长时间进行;没有暗反应,有机物无法合成。
光合作用过程示意图
叶绿体
中的色素
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
光反应
暗反应
NADP+
NADPH
酶
可见光
类囊体膜
叶绿体基质
?
?
夏季午后,气孔部分关闭,短时间内,C3 ;C5 。
突然停止光照,其它条件不变,短时间内,C3 ;C5 。
减少
增加
增加
减少
NADPH的作用?
①还原C3;
②为C3的还原提供能量
①
②
[核心要点点拨]
光合作用是绿色植物细胞中的叶绿体从太阳光中捕获能量,并将这些能量在_____________转变为__________________ 的过程中,转换并储存为糖分子中化学能的过程。
光能
叶绿体
CO2 + H2 O (CH2O)+ O2
总反应可表示为:
CO2和H2O
糖(CH2O)与O2
光合作用的概念
光合作用的实质 :
合成有机物,储存能量
CO2
C3
(CH2O)
H2O
[H]
(CH2O)
H2O中H的转移途径:
CO2中C的转移途径:
元素的去向
+(C5)
通过氧化外界环境中的无机物获得的化学能来合成有机物的方式
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 2HNO3+能量
化能合成作用
1.概念
2.例子
化学能
CO2 + H2 O (CH2O)+ O2
硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
知识链接:
自养型生物
同化作用
光能自养
CO2+H2O
(CH2O)+O2
光能
(光合作用)
化能自养
自养型
异养型
寄生、腐生、捕食
不能制造有机物,利用环境中现成的有机物来维持生命活动。
(消费者、分解者)
(化能合成作用)
CO2+H2O
(CH2O)+O2
化学能
1.光反应是暗反应的基础,因为光反应为暗反应提供了( )
A.光、NADPH B.ATP、NADPH
C.ATP、O2 D.ATP、H2
B
随堂巩固
2.下图表示叶绿体结构与功能示意图。下列说法错误的是( )
A.结构A中的能量变化是光能转变为ATP和NADPH中的化学能
B.供给14CO2,放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C.结构A释放的O2可能来自CO2
D.结构A释放的O2可进入线粒体中
C
3.下图为叶绿体结构与功能示意图,请据图判断下列有关说法中,
不正确的是( )
A.光合作用的光反应在图中A处进行,必须在
有光条件下进行
B.光合作用的暗反应在图中B处进行,必须在
无光条件下进行
C.光合作用释放的O2全部来自H2O
D.光合作用中CO2被固定并还原成图中的物质甲
B
D
4.下图为高等绿色植物光合作用图解,下列说法正确的是( )
A.①是光合色素,分布在叶绿体和细胞质基质中
B.④是ATP,在叶绿体基质中生成
C.③是C3,能被氧化为(CH2O)
D.②是由水裂解产生的氧气
5.下图表示发生在叶绿体中的相关代谢过程,其中①②表示相关
过程,A、B表示两种气体物质,下列说法错误的是( )
A.过程①表示光反应,过程②的场所是叶绿体基质
B.物质A表示O2,物质B表示CO2
C.过程②能将化学能转变成糖分子中的化学能
D.过程②的两个反应都需要消耗过程①产生的NADPH和ATP
D
6.如图是在光照条件下,小麦叶肉细胞内发生的生理过程。 I、Ⅱ为生理
过程,a~h为物质名称,请回答:
I是 ,Ⅱ是 ,物质a分布在叶绿体的_________上,
物质b~g依次为: b 、c 、e 、
f 、g 、h 。
类囊体膜
ATP
C5
NADPH /[H]
O2
CO2
C3
光反应阶段
暗反应阶段
7.下图表示叶绿体的结构和功能,请回答下列问题:
(1)与光合作用有关的色素分布在图中[ ]________________上。
(2)光反应是在__________上进行的,暗反应是在[ ]___________中
进行的。
(3)光反应的生理意义:光反应所产生的[③]________和[ ]______是
暗反应所必需的。
(4)暗反应的物质变化包括[⑥]_____________和[ ]____________。
②
类囊体膜
类囊体膜
⑧
叶绿体基质
NADPH
④
ATP
CO2的固定
C3的还原
⑤
光合作用的过程
化能合成作用
暗反应
光反应
ATP的合成
水的光解
NADPH的合成
C3的还原
CO2的固定
注意区别与联系
小结
叶绿体中的光合色素
还原
多种酶
参加催化
(CH2O)
ADP+Pi
酶
ATP
供能
2C3
C5
固定
CO2
光反应阶段
暗反应阶段
光能
供能
供氢
H2O
O2
水在光下分解
H+
NADP+
酶
NADPH
小 结:
光合作用过程的模型构建
光能→ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
( 类囊体膜)
(叶绿体基质)
谢谢观看!
希尔(英国)的探究实验
1937年
叶绿体悬液
Fe3+
O2、Fe2+
这个实验一定程度上证明了光合作用在叶绿体中进行,也使光合作用的研究从器官水平进入到细胞器水平。
(叶绿体+H2O)
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