光合作用 (2).ppt

二、光合作用的原理和应用奇妙的绿色植物！奇妙的绿色植物！导言： 我们上课能聚精会神地在教室里听课，下课能活蹦乱跳地到操场去玩，这都是什么物质给我们提供的能量？ 那是因为地球上有一种生物那是因为地球上有一种生物绿色植物，他们是制造食物和氧气绿色植物，他们是制造食物和氧气的工厂。那它们是怎样制造的？的工厂。那它们是怎样制造的？ 通过前面的学习我们知道了叶绿体上不仅分布着许多吸收光能的色素分子还分布着许多进行光合作用所必需的酶。那么这些色素吸收的光能将会转移到何处？这些酶催化了哪些生化反应？ 今天就让我们带着问题来共同学习这些内容。今天就让我们带着问题来共同学习这些内容。 光合作用的探究之路光合作用的探究之路 1642年，海尔蒙特年，海尔蒙特 1642年，海尔蒙特实验结果表示：柳树增加实验结果表示：柳树增加74.47克，土壤减少克，土壤减少0.06克克水分是建造植物体的唯一原料水分是建造植物体的唯一原料普利斯特利（普利斯特利（1771年）年）结论是：植物可以更新空气结论是：植物可以更新空气他的实验证明了什么？他的实验证明了什么？1997年，英格豪斯年，英格豪斯 普利斯特利的实验只普利斯特利的实验只能在能在阳光照射阳光照射下才能下才能成功；植物只有叶绿成功；植物只有叶绿体才能体才能更新空气更新空气。 到到1785年，发现空气年，发现空气的组成，人们才发现的组成，人们才发现叶绿体在光的照射下叶绿体在光的照射下才能放出才能放出氧气氧气，吸入，吸入的是的是二氧化碳二氧化碳。光能光能化学能化学能储存在储存在什么物什么物质什么中？质什么中？萨克斯的实验：萨克斯的实验：一半曝光，一半遮光，看实验结果树叶有什么颜色的变化？一半曝光，一半遮光，看实验结果树叶有什么颜色的变化？萨克斯的实验证明了什么？萨克斯的实验证明了什么？ 这一实验成功地证明光合作物的产物除氧气外还有淀粉。 通过上面的学习我们知道了光合作用的通过上面的学习我们知道了光合作用的原料、条件、场所和产物，那我们能不能用原料、条件、场所和产物，那我们能不能用一个化学反应式把它们表示出来一个化学反应式把它们表示出来？ 设问：从反应式可以看出光合作用 的原料二氧化碳和水都有氧元素，那么，产物O2中的O元素来自于CO2?还是O2?2222OOCHOHCO ）（光1941年，鲁宾和卡门年，鲁宾和卡门 1、同位素标记法、同位素标记法 2、同位素标记法进行光合作用的实验，是为了、同位素标记法进行光合作用的实验，是为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底来自水还是二弄清楚在光合作用中产生的氧到底来自水还是二氧化碳？还是二者皆有之？同学们考虑一下，应氧化碳？还是二者皆有之？同学们考虑一下，应该标记哪一种元素？如何设计这个实验？该标记哪一种元素？如何设计这个实验？光光合合作作用用？光光水水二二氧氧化化碳碳氧氧气气葡葡萄萄糖糖光合作用释放的光合作用释放的O2O2到底是来自于到底是来自于H2OH2O还是二氧化碳？还是两者皆有？还是二氧化碳？还是两者皆有？ 用氧的同位素用氧的同位素18O分别标记分别标记H2O和和CO2,使它们分别使它们分别变成变成H218O和和C18O2，进行两组光合实验：进行两组光合实验：第一组第一组 ：向绿色植物提供：向绿色植物提供C18O2和和H2O。 C18O2 + H2O O2第二组：同样向绿色植物提供第二组：同样向绿色植物提供CO2和和H218O CO2 + H218O 18O2 结论是：光合作用释放出来的结论是：光合作用释放出来的O2，全部来自与全部来自与H2O.美国卡尔文实验美国卡尔文实验 用14C标记14CO2,供小球藻光合作用，探明了C的去向，称为卡尔文循环。CO2 + H2O (CH2O) + O2光能光能叶绿体叶绿体同学们，看到这个反应式，前面的疑问同学们，看到这个反应式，前面的疑问清楚了吗？清楚了吗？光合作用的概念： 光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转换成储存能量的光能，把二氧化碳和水转换成储存能量的有机物，并释放出氧气有机物，并释放出氧气的过程。的过程。光合作用的概念是？光合作用的概念是？光合作用的能量变化和元素转移光合作用的能量变化和元素转移 能量转化： 光能 ATP活跃化学能 稳定化学能 O元素：H2*O *O2元素转移： C元素：*CO2 (*CH2O) 1642年，海尔蒙特历史探究总结：历史探究总结：1648海尔蒙特海尔蒙特植物的增重不全是来自于土壤植物的增重不全是来自于土壤1771普利斯特利普利斯特利绿色植物可以更新空气绿色植物可以更新空气1779英格豪斯英格豪斯植物体只有绿叶才能更新空气植物体只有绿叶才能更新空气1864萨克斯萨克斯光合作用可以产生淀粉光合作用可以产生淀粉1880恩格尔曼恩格尔曼叶绿体是光合作用的场所叶绿体是光合作用的场所20世纪世纪30年代，鲁宾、卡门年代，鲁宾、卡门光合作用产生的氧气来自于水光合作用产生的氧气来自于水光反应光反应暗反应暗反应条件条件光、色素、酶不需光、酶、H ATP产所产所叶绿体类囊体膜叶绿体基质中物质变化物质变化水的光解；ATP的生成CO2的固定，C3的还原能量变化能量变化 光能 ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化成有机物中稳定的化学能联系联系光反应是暗反应的基础，为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较光反应水的光解：水的光解：H20 2H + 1/2O2光合磷酸化：光合磷酸化：ADP + Pi + 光能光能 ATP酶暗反应CO2的固定：的固定：CO2 + C5 2C3CO2的还原：的还原：2C3 + H (CH2O) + C5酶酶酶酶ATP多种酶多种酶色素分子色素分子I I酶酶2H2H2 2O OO O2 2光光2C3C5还原还原( (CH2O) )4H4H酶酶光反应光反应暗反应暗反应CO2光反应和暗反应的联系光反应光反应暗反应暗反应ADPNADPNADPHATP课后联系：课后联系：1.光合作用释放的氧气来自 。 2.光合作用发生的部位是 。 3.光反应为暗反应提供的物质是 和 。 4. 某科学家用含14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子此碳原子的转移途径是( ) A二氧化碳三碳化合物糖类 B二氧化碳五碳化合物三碳化合物糖类 C二氧化碳叶绿素ADP D二氧化碳叶绿体ATP H2O叶绿体叶绿体ATPHA1、叶绿体中的色素所吸收的光能，用于 和 ；形成的 和 提供给暗反应。2、光合作用的实质：把 和 转变成有机物；把 转换 储存在有机物中。3、在光合作用中，葡萄糖是在 中形成的，氧气是在 中形成的，ATP是在 形成的，CO2是在 中固定的。 水的光解水的光解形成形成ATPHATPCO2H2O光能光能化学能化学能暗反应暗反应光反应光反应暗反应暗反应光反应光反应