第二节光合作用

1. 第二节光合作用 大桥高级中学高二生物组 贾亚兰 2010 9.3 (未获奖)

2. 光合作用的原理和应用 一、光合作用的探究历程

3. 1771年英国科学家普利斯特利实验 一段时间后 一段时间后

4. 普利斯特利实验 结论：植物可以更新空气。 不足之处：

5. 1779年，荷兰的英格豪斯 结论1：只有在光下 植物才能更新空气。 普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功 结论2：植物体的绿叶在光下才能更新空气。

6. 1785年,拉瓦锡证明参与光合作用气体是CO2和O2。1785年,拉瓦锡证明参与光合作用气体是CO2和O2。 结果 结论： 光合作用过程需要CO2参与

7. 1845年，德国科学家梅耶指出： • 植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。 • 光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？ • 光合作用吸收CO2，释放O2，还消耗了H2O，那么最终的产物应该是什么呢？

8. 48小时 2小时 1864年,德国植物学家萨克斯实验 曝光 遮光 绿色叶片 黑暗处理 碘蒸汽 变蓝 不变蓝 结论： 1.光合作用的产物是淀粉 2.光合作用需要光

9. 1880年 美国科学家 恩格尔曼 在没有空气的黑暗环境中 现象： 好氧细菌只集中在被光线照射的叶绿体附近。 分析： 光线照射部位进行光合作用产生了氧气。 结论： 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。

10. 资料分析：（阅读教材100页“资料分析”） 1.恩格尔曼实验的结论是什么？ 氧气是叶绿体释放的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 2.恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处？ ①实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，用好氧性细菌可确定释放氧气多的部位; ②没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；③用极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；④临时装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果。 2. 从资料2可以得出什么推论？ 叶绿体是进行光合作用的场所。

11. 1939年鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过程及所证明的问题是什么？1939年鲁宾和卡门的同位素标记法的探究实验的过程及所证明的问题是什么？ 实验过程 证明的问题 光合作用释放的氧气来自于水的分解

12. 例题．如果光合作用的实验所用的水中有0.20%的水分子含有18O，所用的CO2中有0.68%分子含有18O，那么释放的O2中含有18O的比例是（ ） A、0.20% B、0.48% C、0.68% D、0.88% A

13. 14 14 碳的同位素 C CO2 光能 叶绿体 • 光合作用产生的有机物中的碳 ，是否来自CO2呢？ • 研究方法：同位素标记法 20世纪４0年代,美国科学家卡尔文 (M.Calvin) CO2 14 14 CO2+ H2O ( CH2 O)+O2

14. 总结：

15. 通过以上的研究和探索，你知道 光合作用的场所、动力、原料、产物是分别是什么吗？ 你能用一个化学反应式表示出来吗? 光能 叶绿体 二、光合作用的场所、动力、原料、产物： 2.动力：光 1.场所：叶绿体 4.产物：糖类 氧气 3.原料：二氧化碳 水 概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 三、光合作用反应式： CO2 + H2*O （CH2O)+* O2

16. 为什么在植物光合作用的过程中产物不是碳酸而是有机物？这说明光合作用过程中水和二氧化碳是否直接反应？为什么在植物光合作用的过程中产物不是碳酸而是有机物？这说明光合作用过程中水和二氧化碳是否直接反应？ 光合作用的过程是怎样的？其全过程分为几个阶段？ 根据所学的化学知识可知，水和二氧化碳反应，应该生成什么产物？ 碳酸 不是直接反应的 全过程根据条件的不同分为光反应和暗反应两个阶段

17. 四、光合作用的过程 H2O co2 供氢 叶绿体中的色素 光能 供能 ATP 酶 酶② (CH2O) [糖类] 暗反应 光反应 O2 2c3 ①水的光解 [H] ① 固 定 ② 还 原 多种酶 参加催化 C5 ADP+Pi 光能 ATP活跃化学能 能量转化: 有机物中稳定化学能 H2＊O ＊O2 O元素: 元素转移 ＊CO2 ＊C3 （＊CH2O） C元素:

18. 光 H2O [H]+O2 叶绿体中的色素 酶 ADP＋Pi ＋ 能量 ATP 1.光反应阶段 吸收、传递和转换光能 光、 色素、 酶 条件 ： 场所： 类囊体薄膜上 水的光解： 反应 ATP的合成： 产物： [H]、O2、ATP 能量转变： 光能 ATP中活跃的化学能

19. 酶 CO2＋C5 2C3 2.暗反应阶段 条件： 不需光，需多种酶 场所： 叶绿体基质中 CO2的固定： 过程 酶 C3的还原： C3+[H] (CH2O)+C5 ATP ADP+Pi CH2O、 ADP 、 Pi 产物： ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 能量转变：

20. 请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？ 请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？ C3↑ [H]↓ 停止光照 光反应停止 还原受阻 ATP↓ C5 ↓ C3 ↓ 固定减弱 CO2 ↓ C5 ↑

21. [H]、ATP ADP、Pi 3.光反应和暗反应的比较（总结） 有光、色素、酶 多种酶 类囊体薄膜上 叶绿体基质中 1.CO2的固定 2.C3的还原 1.水的光解 2.ATP的生成 （CH2O)、ADP、Pi [H]、ATP、O2 光能 ATP中活跃化学能 稳定化学能 暗反应 光反应

22. 注意:光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系,缺一不可。光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂[H]，暗反应阶段产生的ADP和Pi为光反应阶段合成ATP提供原料。注意:光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系,缺一不可。光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂[H]，暗反应阶段产生的ADP和Pi为光反应阶段合成ATP提供原料。

23. 五、光合作用的实质 1、物质转化： 无机物 有机物 光能 2、能量转化： 有机物中的化学能 总之：光合作用是自然界最基本 的物质代谢和能量代谢

24. 练习 co2 c3 (CH2O) 光能　　　　活跃化学能 ATP中　　 ATP中活跃化学能 有机物中稳定化学能 1、光合作用发生的部位是。 叶绿体 ２、光合作用分为和两个阶段。 光反应 暗反应 ３、光合作用释放氧气来自于。 水 ４、光合作用中的ＡＴＰ形成于反应阶段。 光 ５、光反应为暗反应提供和物质。 ［Ｈ］ ATP 类囊体薄膜 叶绿体基质 ６、光反应场所暗反应场所是。　 ７、二氧化碳中碳的转移途径是。　 ８、光反应阶段能量变化是。 9、暗反应阶段能量变化是 10、若白天突中断了二氧化碳的供应，则首先积 累起来的物质是。 五碳化合物

25. 11.将在黑暗中放置过一天的植物某叶片主脉从中切断，给予光照两小时，经检验发现淀粉含量在近叶柄部分比远叶柄部分多，原因是（ ） A．近叶柄部分淀粉由其它部位转运而来 B．远叶柄部分缺乏水分供应 C．近叶柄部分呼吸较强 D．远叶柄部分缺乏O2­的供应 B 12 . 光合作用过程中,ATP转变为ADP的地方是叶绿体的( ) A.外膜上 B.基质中 C.色素中 D.基粒薄膜上 B

26. 13.光反应的主要产物是下列哪一组 ( ) A.[H]、ATP、O2 B.[H]、ADP、H2O C.H2、ADP、O2 D.[H]、ADP、O2 A 14 . 光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段,下列 叙述正确的是 ( ) A.光反应不要酶 , 暗反应需要多种酶 B.光反应储存能量 , 暗反应消耗能量 C.光反应固定CO2 , 暗反应还原CO2 D.光反应消耗水 , 暗反应消耗ATP D

27. 15.将植物培养在适宜的光照，温度、和充足的CO2条件下：15.将植物培养在适宜的光照，温度、和充足的CO2条件下： （1）当CO2浓度突然降至极低水平时，发现植物叶片中的五碳化合物含量突然上升，这是因为______缺少时，植物体内的五碳化合物不能形成___________。 （2）如果在降低CO2的同时，停止光照，则不会出现五碳化合物上升的现象，这是因为暗反应所必须的_____和______供应不足，使_________ __不能形成五碳化合物。 CO2 三碳化合物 [ H ] 三碳化合物 ATP

28. 欢迎提出宝贵意见 大桥中学：贾亚兰