1、光合作用與能量轉化第3課時高一人教版生物學必修1第5章 綠色植物通過 ，利用 ，把_轉化成儲存著能量的 ，并且釋放 的過程。葉綠體光能二氧化碳和水有機物氧氣一、光合作用的概念(1)光合作用的實質：合成有機物，儲存能量。原料：二氧化碳 水產物：有機物(糖類) 氧氣場所：葉綠體條件：光能 多種酶(2)光合作用的原料、產物、場所、條件是什么？二、光合作用的原理問題 教材P102 （1）葉綠體如何將光能轉化為化學能？（2）如何將化學能儲存在糖類等有機物中？（3）光合作用釋放的氧氣，是來自原料中的水還是二氧化碳？ CO2 + H2O (CH2O) + O2光能葉綠體思考討論 教材P102 探索光合作用原

2、理的部分實驗 探索光合作用原理的部分實驗 19世紀末，科學家普遍認為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C和H2O結合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖。甲醛對植物有毒害作用。甲醛不能通過光合作用轉化成糖。CO2O2C+H2OHCHOCH2O不科學 1937年，希爾發現，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O，沒有CO2），在光照下可以釋放出氧氣。希爾反應：離體的葉綠體在適當的條件下發生水的光解、產生氧氣的化學反應。討論 1 希爾反應能否說明植物光合作用產生的氧氣中的氧元素全部來自水？ 不能說明。希爾反應僅說明了離體葉綠體在適當條件下可以發生水的光解，產生氧氣

3、。該實驗沒有排除葉綠體中其他物質的干擾，也并沒有直接觀察到氧元素的轉移。探索光合作用原理的部分實驗 討論2 希爾的實驗是否說明水的光解與糖的合成不是同一個化學反應？希爾反應是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的，懸浮液中有H2O，沒有合成糖的另一種必需原料CO2。實驗說明：水的光解并非必須與糖的合成相關聯，暗示著希爾反應是相對獨立的反應階段。 1941年，美國科學家魯賓和卡門用同位素示蹤的方法研究了光合作用中O2的來源，他們用16O的同位素18O分別標記H2O和CO2 ，使它們分別變成H218O和C18O2 ，進行了兩組實驗：C18O2H2OO2 小球藻CO2H218O18 O2 小球藻結論：光合作

4、用釋放的氧氣中的氧元素全部來源于水，并不來源于二氧化碳。探索光合作用原理的部分實驗 1954年，美國科學家阿爾農發現，在光照下，葉綠體可合成ATP。1957年，他發現這一過程總是和水的光解相伴隨。探索光合作用原理的部分實驗 （一）光反應階段 必需有光才能進行，在類囊體的薄膜上進行。類囊體薄膜上的光合色素H2OO2H+ADP + Pi酶光、酶、色素能量轉化：光能 ATP和NADPH中活躍化學能NADPH（還原型輔酶）+ NADP+ 光能ATP條件：二、光合作用的原理（二）暗反應階段 有沒有光都能進行，在葉綠體的基質中進行 1946年開始，美國的卡爾文等用14CO2研究了CO2轉化為糖的途徑：向反

5、應體系中充入一定量的14CO2,給予光照，讓小球藻進行光合作用，然后追蹤放射性14C的去向。二、光合作用的原理CO2C5 2C3NADPH供氫酶(CH2O)糖類多種酶參加催化能量轉化：ATP和NADPH中活躍的化學能 糖類中穩定的化學能 酶ATP供能ADP+Pi（二）暗反應階段卡爾文循環還 原固定二、光合作用的原理（三）光反應和暗反應的區別與聯系光反應暗反應區別所需條件進行場所物質變化能量轉化聯系物質變化上的聯系能量轉化上的聯系必須有光有光或無光均可類囊體薄膜葉綠體基質水光解為O2和H+;ATP和NADPH的合成ATP和NADPH的分解；CO2的固定；C3的還原；光能轉化為ATP和NADPH中

6、的化學能ATP和NADPH中的化學能轉化為有機物中穩定的化學能光能ATP和NADPH中的化學能有機物中穩定的化學能光反應為暗反應提供ATP和NADPH;暗反應為光反應提供了ADP、Pi、NADP+類囊體薄膜上的光合色素H2OO2H+ADP + Pi酶NADPH+ NADP+ 光能ATPCO2C5 2C3酶(CH2O)糖類多種酶參加催化酶供能還 原固定光反應階段暗反應階段歸納總結高一人教版生物學第5章一、光反應和暗反應的區別與聯系光反應暗反應區別所需條件進行場所物質變化能量轉化聯系物質變化上的聯系能量轉化上的聯系必須有光有光或無光均可類囊體薄膜葉綠體基質水光解為O2和H+;ATP和NADPH的合

7、成ATP和NADPH的分解；CO2的固定；C3的還原；光能轉化為ATP和NADPH中的化學能ATP和NADPH中的化學能轉化為有機物中穩定的化學能光能ATP和NADPH中的化學能有機物中穩定的化學能光反應為暗反應提供ATP和NADPH;暗反應為光反應提供了ADP、Pi、NADP+1.為什么暗反應不能較長時間地在黑暗條件下進行？因為光反應為暗反應提供的NADPH、ATP是有限的。O可在釋放的O2中檢測到；H可在產生的糖類中檢測到。2.試利用同位素示蹤法分析光合作用過程中各元素的轉移途徑。(1)用放射性同位素分別標記H2O中的H和O，則能在光合作用的哪些物質中檢測到放射性？(2)若標記CO2中的1

8、4C，請寫出光合作用中14C的轉移途徑。14CO2214C3(14CH2O)。討論二、環境改變時光合作用各物質含量的變化分析下圖中表示光反應，表示CO2的固定，表示C3的還原，當外界條件(如光照、CO2)突然發生變化時，分析相關物質含量在短時間內的變化：(一)“過程法”分析各物質變化NADPHATPNADPHATPNADPHATP(二)“模型法”表示C3和C5的含量變化C5、NADPH、ATPC5、NADPH、ATPC5、NADPH、ATPC5、NADPH、ATP突破光合作用過程的4個誤區(1)綠色植物中參與光合作用的色素只存在于葉綠體類囊體薄膜上，液泡中的色素不參與光合作用。(2)綠色植物中參與光合作用的酶存在于葉綠體類囊體薄膜上和葉綠體基質中。(3)不能認為暗反應不需要光。光合作用的過程可以分為兩個階段，即光反應和暗反應。前者在光下才能進行，并在一定