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课件网) 第4节 第2课时 光合作用的原理 一、光合作用的原理 一、光合作用的原理 1．探索光合作用原理的部分实验 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。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。 资料1 不能通过光合作用实现 1.希尔的实验可以得出什么结论？ 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？ 水的光解产生氧气。 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。 一、光合作用的原理 资料2：希尔反应 资料3：鲁宾和卡门实验 同位素标记（示踪）法； 相互对照（即对比实验）； 光合作用释放的氧全部来自水，而并不来源于CO2。 该实验采用了什么实验方法？ 如何对照？ 可以得出什么结论？ 一、光合作用的原理 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4：卡尔文实验 光合产物中有机物的碳来自CO2。 结论： 一、光合作用的原理 1961年12月10日获第61届诺贝尔化学奖 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 尝试用示意图表示ATP的合成与希尔反应的关系？ 一、光合作用的原理 上述实验表明， 光合作用释放的氧气中的氧元素来自水，氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。 总结： 光合作用的概念: CO2+H2O 叶绿体 光能 （CH2O）+O2 光合作用是指绿色植物通过_____，利用_____，将_____转化成储存着能量的_____，并且释放出_____的过程。 叶绿体 光能 二氧化碳和水 有机物 氧气 一、光合作用的原理 二、光合作用的过程 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 二、光合作用的过程 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 色素 光能 能量转化: ATP、NADPH中活跃的化学能 ADP + Pi + 能量 ATP + H2O 酶 NADPH的合成： NADP+ + H+ + e- NADPH 酶 二、光合作用的过程 1.光反应 ADP+Pi ATP NADP+ 能量 C5 2C3 多种酶 (CH2O)糖类 CO2 固定 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 物质转化 ATP、NADPH中活跃的化学能 能量转化： 二、光合作用的过程 2.暗反应 CO2＋C5 2C3 酶 2C3 C5 CO2 CO2 的固定 （CH2O） 还原 多种酶 H2O 在光下分解 O2 酶 ADP+Pi NADP+ NADPH ATP 光反应阶段 类囊体薄膜 暗反应阶段 叶绿体基质 H+ 二、光合作用的过程 二、光合作用的过程 3. 光合作用中元素的转移 ①H的转移： H2O → NADPH→ (CH2O ) ②C的转移： CO2 → C3 →（CH2O） ③O的转移： CO2 →（CH2O） H2O → O2 CO2 + H2O 光能 叶绿体 （CH2O）+ O2 反应阶段 反应部位 反应条件 物质变化 能量变化 产 物 联 系 实 质 光反应 暗反应 类囊体薄膜 叶绿体基质 必须有光、光合色素、酶 有光或无光均可，多种酶 光能→ ATP和NADPH中活跃的化学能 ATP和NADPH中活跃的化学能→ 稳定的化学能 NADPH、ATP、O2 ADP、Pi 、（CH2O ） 、C5 光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+ 把无机物转变成 ... ...
