【生物】光合作用与能量转化第2课时课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

《【生物】光合作用与能量转化第2课时课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【生物】光合作用与能量转化第2课时课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx（30页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、内膜外膜类囊体基质基粒形状形状:结构：结构：扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形双层膜双层膜，基粒、基质（，基粒、基质（含含少量少量DNADNA、RNARNA、核糖体和、核糖体和有关光合作用的有关光合作用的酶酶）光合作用的场所光合作用的场所绿色绿色植物中植物中能能进行进行光合作用的细胞光合作用的细胞功能：功能：分布：分布：DNA核糖体1 1、叶绿体的结构、叶绿体的结构(电镜下电镜下)类囊体薄膜类囊体薄膜和基质色素分布：酶分布：二、叶绿体二、叶绿体的结构适于进行光合作用的结构适于进行光合作用极极大地扩展了受光面积大地扩展了受光面积结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。结论：氧是由

2、叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。水绵水绵好氧细菌好氧细菌黑暗处理黑暗处理极细光束照射极细光束照射暴露在光下暴露在光下2.2.叶绿体的功能叶绿体的功能二、叶绿体二、叶绿体的结构适于进行光合作用的结构适于进行光合作用资料一资料一 恩格尔曼的实验一恩格尔曼的实验一1 1 选用水绵：选用水绵：2 2 先放在黑暗无空气的环境中：先放在黑暗无空气的环境中：3 3 极细的光束照射、好氧细菌检测：极细的光束照射、好氧细菌检测：4 4设置设置验证试验：验证试验：水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。排除环境中氧气和光的干扰。排除环境中氧气和光的干扰。迅速准确地判断出释

3、放氧气的部位。迅速准确地判断出释放氧气的部位。完全暴露在光下，再一次验证了实验结果。完全暴露在光下，再一次验证了实验结果。恩格尔曼实验的巧妙之处恩格尔曼实验的巧妙之处二、叶绿体二、叶绿体的结构适于进行光合作用的结构适于进行光合作用三棱镜三棱镜好氧细菌聚集在好氧细菌聚集在红红光和光和蓝紫蓝紫光的区域光的区域照射照射 水绵水绵结论：叶绿体主要吸收结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光红光和蓝紫光恩格尔曼的实验二恩格尔曼的实验二2.2.叶绿体的功能叶绿体的功能二、叶绿体二、叶绿体的结构适于进行光合作用的结构适于进行光合作用 叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子

4、，还有许多进行光合作用所必需的酶。1 1.下列下列关于恩格尔曼实验的叙述，正确的是关于恩格尔曼实验的叙述，正确的是 （）A A用水绵做实验材料是因为其叶绿体呈椭球形便于观察用水绵做实验材料是因为其叶绿体呈椭球形便于观察B B通过同位素示踪法证明了氧气是叶绿体释放出来的通过同位素示踪法证明了氧气是叶绿体释放出来的C C实验材料先放在没有空气的黑暗环境中以排除氧气和光的干扰实验材料先放在没有空气的黑暗环境中以排除氧气和光的干扰D D根据产生气泡的位置来确定绿色植物进行光合作用的部位根据产生气泡的位置来确定绿色植物进行光合作用的部位C C二、叶绿体二、叶绿体的结构适于进行光合作用的结构适于进行光合作

5、用COCO2 2+H+H2 2O O (CHCH2 2O)+OO)+O2 2光能光能叶绿体叶绿体指绿色植物通过指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着转化成储存着能量能量的的有机物有机物，并且释放出，并且释放出氧气氧气的过程。的过程。概念：概念：反应式：反应式：实质：实质：合成有机物，储存能量合成有机物，储存能量一、光合作用的原理一、光合作用的原理表示糖类表示糖类(一一)探究探究光合作用原理的部分实验光合作用原理的部分实验1 1、1919世纪末世纪末 甲醛甲醛糖糖2 2、19281928年年 甲醛甲醛不能通过光合作用转化成糖不能通过光合作用转化

6、成糖 甲醛甲醛对植物有毒对植物有毒COCO2 2O O2 2C+HC+H2 2O O甲醛甲醛(CH(CH2 2O)O)一、光合作用的原理一、光合作用的原理（有（有H H2 2O O，无，无COCO2 2）3 3、19371937年，希尔年，希尔高高铁盐铁盐低低铁盐铁盐希尔反应：希尔反应：O O2 2全部来自于全部来自于H H2 2O O吗？吗？水的光解产生氧气。水的光解产生氧气。结论：结论：(一一)探究探究光合作用原理的部分实验光合作用原理的部分实验希希尔尔的的实实验验说说明明水水的的光光解解产产生生氧氧气气，是是否否能能说说明明植植物物光光合合作作用用产产生生的的氧气中的氧元素全部来自水？氧

7、气中的氧元素全部来自水？思考延伸拓展思考延伸拓展 强化素养不能，仅说明离体叶绿体在适当条件下可发生水的光解，产生氧气。没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有观察到氧元素的转移。希尔的实验是否能说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？希尔的实验是否能说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？能说明，希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有水，没有合成糖的另一种必需原料CO2光合作用产生的光合作用产生的O O2 2来自于来自于H H2 2O O。4 4、19411941年年 鲁宾和卡门鲁宾和卡门（同位素标记（同位素标记法法研究研究光合作用光合作用中中O O2 2的来源的来源）结论：结

8、论：(一一)探究探究光合作用原理的部分实验光合作用原理的部分实验O O2 21818O O2 2C C1818O O2 2H H2 2O OCOCO2 2H H2 21818O O光光照射下的小照射下的小球藻悬浮液球藻悬浮液5 5、19541954年，阿尔农年，阿尔农结论：结论：1954 1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验：年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验：在给叶绿体在给叶绿体照光照光时发现，当向反应体系中供给时发现，当向反应体系中供给ADPADP、PiPi等物质时，等物质时，体系中就会有体系中就会有ATPATP出现。出现。19571957年，他发现这一过程总是与年，他发现这一过

9、程总是与水的光水的光解解相伴随。相伴随。在在叶叶绿绿体体中中，在在光光照照时时，ADPADP与与PiPi结结合合生生成成ATPATP，即即在在光光下下叶叶绿绿体内同时进行两个反应体内同时进行两个反应(一一)探究探究光合作用原理的部分实验光合作用原理的部分实验年代年代科学家科学家结论结论十九世纪末十九世纪末/19281928年年 /19371937年年希尔希尔19411941年年 鲁宾和卡门鲁宾和卡门19541954年年阿尔农阿尔农19571957年年 阿尔农阿尔农甲醛甲醛糖糖 甲醛对植物有毒甲醛对植物有毒甲醛不能通过光合作用转化成糖甲醛不能通过光合作用转化成糖水的光解产生氧气水的光解产生氧气同

10、位素示踪法，同位素示踪法，光合作用光合作用氧气氧气来自于来自于水水光照下叶绿体合成光照下叶绿体合成ATPATPATPATP的的合成合成总是与总是与水的光解相伴水的光解相伴(一一)探究探究光合作用原理的部分实验光合作用原理的部分实验划分依据划分依据:反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能一、光合作用的原理一、光合作用的原理(2)(2)光合作用的过程光合作用的过程光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应光反应（光合作用第一阶段）光反应（光合作用第一阶

11、段）暗反应（光合作用第二阶段）又称碳反应暗反应（光合作用第二阶段）又称碳反应H H2 2O O类囊体膜酶酶Pi Pi ADPADPATPATP光反应阶段光反应阶段光、色素、酶光、色素、酶类囊体薄膜类囊体薄膜水水的光解的光解：H H2 2O O O O2 2 +H+H+光能光能ATPATP的合成：的合成：ADPADPPiPi能量（光能能量（光能)ATPATP酶酶光能光能NADPHNADPH、ATPATP中活跃中活跃的化学能的化学能场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化：能量变化：H H+NADPNADP+NADPHNADPH氧化型辅酶氧化型辅酶还原型辅酶还原型辅酶色色素素O O2 2(

12、2)(2)光合作用的过程光合作用的过程NADPHNADPH的合成：的合成：H H+NADP+NADP+NADPHNADPH酶酶暗反应阶段暗反应阶段COCO2 2的固定：的固定：COCO2 2C C5 5 2C2C3 3酶酶叶绿体基质叶绿体基质NADPHNADPH、ATPATP活跃活跃的化学能的化学能有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能NADPH NADPH、ATPATP、酶、酶场所：场所：条件：条件：物质变化物质变化能量变化能量变化（有（有光、无光、无光均光均能能进行）进行）(2)(2)光合作用的过程光合作用的过程C C3 3的还原：的还原：ATPATP 2C2C3 3 (CHCH2 2O

13、)O)酶酶NADPHNADPHC C5 5C52C3ADP+PiATP多种酶(CH2O)CO2固定NADPHNADPHNADPNADP+(3)光反光反应与暗反与暗反应的的联系系光反光反应是暗反是暗反应的的基基础，光反光反应为暗反暗反应的的进行提供行提供NADPH和ATP,暗反暗反应是光反是光反应的的继续；暗反暗反应为光反光反应的的进行提供合成行提供合成ATPATP的原料的原料ADP和和Pi;NADP总之，光反之，光反应和暗反和暗反应是两个既是两个既相互独立相互独立又又同同时进行行、既、既相互制相互制约又又密切密切联系系的两个生理的两个生理过程。程。相关信息相关信息 光合作用的光合作用的产物有一

14、部分是物有一部分是淀粉淀粉，还有一部分有一部分是是蔗糖蔗糖。蔗糖可以蔗糖可以进入入筛管，再通管，再通过韧皮部运皮部运输到植株各到植株各处。注意1.光合作用暗反应只能利用光反应产生的ATP和NADPH，不能利用呼吸作用产生的ATP、H2.光反应产生的ATP用于暗反应。3.叶绿体中的NADPH、ATP从产生部位 作用部位思考：把光照下的植物移到黑暗条件下，光反思考：把光照下的植物移到黑暗条件下，光反应和暗反和暗反应如何如何变化？化？光反光反应立刻停止，暗反立刻停止，暗反应过一会儿停止。一会儿停止。反应阶段反应部位反应条件物质变化能量变化联系物质变化能量变化光反应暗反应类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体色素

15、、酶、光酶H2O H+O2酶ADP+Pi+能量 ATP酶CO2的固定，C3的还原光能活跃的化学能活跃的化学能稳定的化学能ATP ADP+Pi+能量酶光反应与暗反应的比较光反应与暗反应的比较光反应为暗反应提供ATP和NADPH;暗反应为光反应提供了ADP、Pi、NADP+光能ATP和NADPH中的化学能有机物中稳定的化学能(1)(1)植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应()(2)(2)光光合合作作用用中中ATPATP的的移移动动方方向向是是从从叶叶绿绿体体基基质质到到类类囊囊体体薄薄膜膜()(3)(3)光光合合作作用用中中ADPADP的的移移动动方方向

16、向是是从从叶叶绿绿体体基基质质到到类类囊囊体体薄薄膜膜()(4)(4)光光合合作作用用过过程程中中产产生生的的ATPATP可可以以为为细细胞胞内内的的各各项项生生命命活活动动提提供供能量能量()(5)(5)1414COCO2 2中中C C的转移途径是的转移途径是1414COCO2 21414C C3 31414C C5 5(1414CHCH2 2O)(O)()辨析易辨析易错易混易混 练前清障2 2、如如图图是是绿绿色色植植物物光光合合作作用用过过程程示示意意图图。下下列列与与此此图图相相关关的的说说法法错错误误的是的是()()B BA.A.如果如果A A代表某结构，则代表某结构，则A A为类囊

17、体为类囊体B.B.形成形成C C、D D的过程发生在叶绿体基质中的过程发生在叶绿体基质中C.C.突然降低环境中突然降低环境中COCO2 2浓度，浓度，B B的产生速率下降的产生速率下降D.C3D.C3中不仅有来自中不仅有来自COCO2 2中的碳，也有来自中的碳，也有来自COCO2 2中的氧中的氧环境条件骤变时光合作用中相关物质的含量变化(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。C C3 3 NADPHNADPH光光照照突然突然停止停止光反应光反应停止停止NADPHNADPHATPATPC C C C3 3 3 3的还原的还原的还原的还原受阻受阻受阻受阻不影响不影响COCO2 2的固

18、定的固定C5C5C C3 3停止停止COCO2 2供供应应COCO2 2的的固定固定C C C C3 3 3 3的还原的还原的还原的还原继续进行继续进行C5C5 NADPHNADPH、ATPATP(CH2O)叶绿体叶绿体中的色素中的色素可见光可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种多种酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解固定固定还原原NADP+NADPHCO2浓度不度不变NADPH、ATP C3C5（CH2O）光照减弱光照减弱减少减少增加增加减少减少减少减少光照增光照增强增加增加减少减少增加增加增加增加环境条件骤变时光合作用中相关物质的含量变化叶绿体叶绿体中的色素中的色素可见光可

19、见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种多种酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解固定固定还原原NADP+NADPH光照不光照不变NADPH、ATPC3C5（CH2O）CO2浓度减少度减少增加增加减少减少增加增加减少减少CO2浓度增加度增加减少减少增加增加减少减少增加增加环境条件骤变时光合作用中相关物质的含量变化色素色素酶酶可见光可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种多种酶酶(CH2O)CO2吸收吸收光解光解固定固定还原原NADP+NADPH酶光反应与暗反应的比较光反应与暗反应的比较A C3增多，增多，C5减少，减少，ADP增多增多B C3增多，增多，C5增多，增多，ADP增多增多C C3减少，减少，C5增多，增多，ADP增多增多D C3增多，增多，C5减少，减少，ADP减少减少2离体的叶离体的叶绿体在适宜的光照下体在适宜的光照下进行行稳定的光合作用定的光合作用时，如果，如果突然降低光照突然降低光照强度，短度，短时间内叶内叶绿体中体中C C3 3、C C5 5与与ADPADP相相对含量的含量的变化是（）化是（）A3.正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP比值下降D.NADPH/NADP比值下降