5.4.2光合作用的原理课件(共27张PPT) 2024-2025学年高一生物学人教版（2019）必修1

(课件网) 5.4 课时2 光合作用的原理 水 二氧化碳 有机物 氧气 光合作用的概念 （2）光合作用反应式： CO2 + H2O 光能 叶绿体 （CH2O) + O2 （1）光合作用的概念： 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。 注：（CH2O）表示糖类，光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖。 O2中的O来自CO2还是H2O？ 糖类( CH2O)是怎样合成的？ 1.光合作用的概念及反应式 一、光合作用的原理 思考 探究光合作用原理的部分实验 思考 讨论 资料1：19世纪末，科学家普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C和H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。 资料2：1928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。 CO2 O2 C + H2O 甲醛 (CH2O) 推测：O2中的O来自 。 H2O 资料3：1937年，希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐Fe3+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。 希尔反应：离体的叶绿体在适当的条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。 Q1：希尔的实验能否说明O2中的O全部来自于水？ 不能，没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移。 H2O O2 ＋ H+ 光能 叶绿体 Q2: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？ 能说明，悬浮液中有H2O，没有合成的糖的另外一种必需原料CO2， 水的光解与糖的合成不是同一个化学反应。 第一组 光合作用产生的O2来自于H2O。 H2180 C02 H20 C18O2 第二组 1802 02 资料4： 1941年 （美）鲁宾和卡门实验（同位素标记法） 实验结论: 光照射下的小球藻悬浮液 对比实验 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。 资料5：阿尔农实验 光照 ATP 水 光解 ADP+Pi ATP 叶绿体 H2O NADPH + O2 光能 +能量 划分依据：反应过程是否需要光能 二、光合作用的过程 叶绿体基质 暗反应场所 类囊体薄膜 光反应场所 类囊体薄膜上 的色素分子 可见光 ADP+Pi ATP H2O O2 NADP+ 酶 吸收 光解 H+ NADPH 酶 1.光反应阶段 物质转化 水的光解: ATP的合成: H2O O2+H++2e- 光 色素 ADP+Pi+能量 ATP+H2O 酶 NADPH的合成: NADP++H++2e- NADPH 酶 光能 能量转变: ATP和NADPH中活跃的化学能 主要产物: O2、ATP、NADPH 氧化型辅酶Ⅱ 还原型辅酶Ⅱ ①实验思路：同位素标记14CO2，研究碳的转移途径。 ②材料：小球藻。 ③处理：光照、提供14CO2；不同时间(几十秒内、几秒内、1秒以内)把小球藻放入煮沸的酒精中，立刻杀死小球藻再纸层析分离，最后鉴定放射性物质。 ④结果：先出现14C3，最后出现14C5和14C6。 ⑤结论(请用符号和箭头表示)：_____。 资料6：卡尔文实验1 光合产物中有机物的碳来自CO2 根据资料分析，暗反应过程中是怎样CO2是怎样变成糖类的？ ①实验现象：如果光照下突然中断CO2供应，C3急剧减少而C5增加；突然停止光照，C3浓度急速升高而C5的浓度急速降低。 ②结论：_____。 C3与C5之间是相互循环的 资料6：卡尔文实验2 2.暗反应（碳反应）阶段 物质变化 CO2的固定： C3的还原： CO2＋C5 2C3 酶 2C3 (CH2O)+C5 酶 ATP、NADPH 能量转变 ATP、NADPH中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 ADP+Pi ATP NADP+ 能量 C5 2C3 多种酶 (CH2O)糖类 CO2 固定 还原 酶 NADPH 酶 能量 产物： （CH2O）、ADP 、Pi、NADP+ ①物质关系：光反应是暗反应的基础，为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi等原料。 ②能量关系：光反应阶段产生的ATP和NADPH中活跃的化学能转化为暗反应阶段中储存在糖类中的稳定化学能。 思考：光反应和 ... ...