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课件网) 光合作用的原理 第2节 类囊体 色素 酶 在叶绿体内部类囊体的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子， 在类囊体薄膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。 叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器。 绿色植物通过 ，利用 ，将 转 化成 ，并且释放出 的过程。 1.概念： 叶绿体 光能 二氧化碳和水 储存着能量的有机物 氧气 2.反应式： 注：（CH2O）表示糖类， 光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖.(P104) CO2 + H2O （CH2O)+O2 光能 叶绿体 叶绿体是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？ 光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？ 资料1：19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，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。 CO2 O2 C + H2O 甲醛 (CH2O) 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。 初步判断： 氧来自二氧化碳的可能性较小，较可能来源于水。 离体的叶绿体 悬浮液 资料2：希尔反应 1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。 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。 O2 H+ 不能。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。 讨论1. 希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？ 能够说明。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H2O，没有合成糖的另一种必需原料CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。 讨论2. 希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 资料3：鲁宾和卡门实验 相互对照（即对比实验）； 该实验采用了什么实验方法？如何对照？可以得出什么结论？ 同位素标记（示踪）法； 光合作用释放的氧全部来自水，而并不来源于CO2。 资料4： 讨论4.尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 H2O O2 + H+ + 能量 光照 叶绿体 ADP+Pi ATP 1954年，美国科学家阿尔农(D. Arnon)发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。 1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。 光照 ATP 水 光解 O2 根据是否需要_____，这些化学反应可以概括地分为_____和_____（现在也称为碳反应）两个阶段。 光能 光反应 暗反应 1.光反应 类囊体薄膜 的色素分子 可见光 ADP+Pi ATP H2O O2 NADP+ 酶 吸收 光解 H+ NADPH 酶 （氧化型辅酶Ⅱ） （还原型辅酶Ⅱ） 条件： 光、色素、多种酶 场所： 类囊体薄膜 物质转化 水的光解： ATP的合成： H2O O2 + H+ + e- 光 光能 能量转化: ATP、NADPH中活跃的化学能 ADP + Pi + 能量 ATP 酶 NADPH的合成： NADP+ + H+ + 2e- NADPH 酶 1946年开始，美国的卡尔文等用放射性同位素14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。 资料5：卡尔文实验 光合产物中有机物的碳来自CO2。 结论： 固定 2.暗反应 ADP+Pi ATP NADP+ 能量 C5 2C3 多种酶 (CH2O)糖类 CO2 还原 酶 NADPH 酶 能量 条件： 场所： 叶绿体基质中 有光无光都可以，多种酶等 CO2的固定： C3的还原： 2C3 (CH2O)+C5 酶 ATP、NADPH 有机物中稳定的化学能 CO2＋C5 2C3 酶 物质转化 ATP、NADPH中活跃的化学能 能量转化： 光合作用的全过程 叶绿体 中的色素 C5 2C3 ADP+Pi ATP H2O O2 H+ 多种酶 酶 (CH2O) CO2 吸收 光解 固定 还原 光反应 暗反应 NADP+ NADPH 光能→ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 酶 类囊体薄膜 叶 ... ...
