【课件】光合作用与能量转化（第2课时）课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

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1、必修一分子与细胞第五章 细胞的能量供应和利用5.4 光合作用与能量转化（二）光合作用的原理和应用光合作用光合作用：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将CO2和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。光能如何转化成化学能？氧气中的O来源于水还是CO2Part 1 光合作用原理的探索 19世纪末，科学界认为，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。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。资料一资料一一、光合作用原理的探索不能通过光合作用实现一、光合作用原理探索资料二：希尔反应资料二：希尔反应 193

2、7年，英国植物学家希尔发现，在离体的叶绿体的悬浮液（有H2O没有CO2）加入含有铁盐或其他氧化剂，给予光照会释放出氧气。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。1、希尔实验说明水的光解产生氧气，是否说明光合作用产生的氧气 中的氧元素全部来自水？2、希尔的实验能否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应不能说明，该实验未排除叶绿体中其它物质的干扰，也未直接观察到氧元素的转移。能说明，悬浮液中无合成糖的必需原料CO2，说明水的光解并非必需与糖的合成相关联。暗示希尔反应是一个相对独立的阶段。一、光合作用原理探索资料三：鲁宾和卡门的实验资料三：鲁宾和卡门的实验O21

3、8O2方法：同位素示踪法用18O分别标记CO2和H2O，进行实验处理：结果：A与B相对分子质量分别为：32、36实验结论：光合作用产生的O2中的O来源于H2O，而不来源于CO2一、光合作用原理探索 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，他发现这一过程总与水的光解相伴随。资料四：阿尔农的实验资料四：阿尔农的实验讨论：尝试用示意图表示希尔反应和ATP合成的关系。H2O光照O2叶绿体NADPH能量+ADPPi+ATP一、光合作用原理探索总结光合作用的反应式光合作用过程复杂，包括一系列化学反应。依据是否需要光能分为：光反应阶段暗反应阶段光合作用第一个阶段，必须有光

4、才能进行。光合作用第二个阶段，又称“碳反应阶段”，有无光都能进行。Part 2 光合作用的原理叶绿体中叶绿体中的光合色素的光合色素光能H2O水的光解O2NADPHADP+Pi酶ATP光、酶、色素等类囊体的薄膜上H2O+NADP+光酶NADPH+O2物质ADP+Pi+光能酶ATP能量光能活跃的化学能（ATP、NADPH）水的光解：水的光解：ATP的合成的合成：CO2C5 固 定2C3NADPH供氢、供能酶(CH2O)糖类叶绿体基质多种酶多种酶参加催化还 原：能量NADPH、ATP中活跃的化学能 糖类中稳定的化学能 酶ATP供能ADP+Pi卡尔文循环CO2C5 2C3酶酶ATPNADPH、ADP+

5、Pi2C3 (CH2O)+C5酶酶物质CO2的固定：的固定：C3的还原：的还原：ATP的水解的水解:光反应和暗反应的联系1、NADPH和ATP的移动途径是什么？2、NADP+和ADP的移动途径是什么？3、NADPH的作用类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质类囊体薄膜（1）还原剂（2）储存能量供暗反应阶段利用光反应和暗反应的比较 光反应阶段暗反应阶段（碳反应）场所条件物质变化能量变化联系叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质光、色素、酶有光无光都可，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光反应为暗反应提供ATP和NADPH暗反应为光反应提供ADP、Pi

6、、NADP+等原料2H2O O2+4H+色素、酶光NADP+H+NADPH酶ADP+Pi+能量能量 ATP酶CO2C5 2C3酶2C3 (CH2O)+C5酶ATP、NADPH拓展以下条件变化时，短时间内各种物质合成量的动态变化。条件C C3 3C C5 5NADPHNADPH和和ATPATP(CH(CH2 2O)O)合成量合成量停止光照，CO2不变突然光照，CO2不变光照不变停止CO2供应光照不变，CO2增加拓展CO2+H2O光能光能叶绿体叶绿体（CH2O）+O2H的转移：的转移：H2O NADPH(CH2O)C的转移：的转移：CO2 C3（CH2O）O的转移：的转移：CO2 C3（CH2O）

7、H2O O2 光合作用中C、H、O的转移路径小结光合作用的实质：（1）物质角度（2）能量角度无机物有机物光能化学能 光合作用产生的有机物不仅供植物自身利用，还养活了包括你我在内的所有异养生物。光能通过驱动光合作用而驱动生命世界的运转。课堂习题1下图表示氢元素的转移途径，其中表示植物叶肉细胞光合作用的有关途径，表示细胞呼吸过程中的有关途径。下列相关叙述正确的是（）CH2ONADPH（CH2O）H H 2OA途径产生的NADPH和途径产生的H是同种物质B途径在生物膜上进行，途径在基质中进行C途径都发生了能量的转化D光合作用的原料H2O中的氧原子可以依次经过途径 转移到细胞呼吸的产物H2O中课堂习题

8、B2下图表示光合作用过程，其中、代表光合作用的两个阶段，a、b、c表示相关物质，下列说法不正确的是（）A物质a表示NADPH，物质b为ADP，物质c表示NADP+B物质a仅作为还原剂参与过程，为过程提供能量的仅有ATPC过程、分别表示光反应、暗反应阶段，二者都需要酶的参与D白天若将植株遮光处理，则其叶绿体中NADP+/NADPH的比值会升高3下图表示光合作用过程，其中、代表光合作用的两个阶段，a、b、c表示相关物质，下列说法不正确的是（）课堂习题CA提供给绿色植物各项生命活动所需能量最多的过程是5B具有细胞结构的生物都能进行细胞呼吸，且都能进行的过程是3C过程1、3和4产生的NADPH和H都能与氧结合生成水D过程2需要多种酶的参与，且需ATP供能