(人教版2019必修第一册)高一生物同步练习 5.4 光合作用的原理和应用 第二课时 教学课件

结论：
还原 的C3
C3与C5之（间CH是2O）相互循环的。
5秒后
60秒后
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光合作用的原理
1.光合作用的反应式：
CO2 + H2*O
光能 叶绿体
2.光合作用过程
（CH2O） +*O2
（1）光合作用分为哪几个阶段？分类依据是什么？
光照下 的球藻 悬液
H2O
H218O
A
B
讨论3：分析鲁宾和卡门做的实验，可以得出什么结论？
光合作用释放的氧全部来自水，而并不来源于CO2
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思考·讨论 探究光合作用原理的部分实验
资料4 阿尔农实验
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。
1961年12月10日获第61届诺贝尔化学奖
思考·讨论 探究光合作用原理的部分实验
资料5 卡尔文实验
结果： 先出现14C3，最后出现14C5、14C6
结论：
CO2
C3 C6 C5
三碳化合物
其他中间产物
实验现象： 如 C3果急光剧照减下少突而C5然C5中量断增CC加OO2 ；2供突应， 然 高停 而C止5光的照浓多种，度酶C急3浓速2C降度3 低急。速升
思考·讨论 探究光合作用原理的部分实验
资料5 卡尔文实验
用14C标记的CO2供小球藻实验，追踪检测其放 射性。探明CO2中的C的转移途径。
实验思路：同位素标记14CO2，研 究物质转化过程 材料：小球藻 处理：光照、提供14CO2；不同时 间杀死小球藻，再纸层析分离，最 后鉴定放射性物质。
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光合作用的原理
二 暗反应阶段
NADPH
酶
NADP+
ATP
酶
ADP+Pi
2C3
能量 多 还原 种 能量 酶
条件： 有光无光都可以，多种酶等
固定
CO2
C5：核酮糖-1 ,5-二磷酸，即RuBP
C5 C3：3-磷酸甘油酸
(CH2O)糖类
场所： 叶绿体基质中
物质转化
CO2的固定：CO2＋C5 酶 2C3
C3的还原： 2C3
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。
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 释放 C+ H2O
甲醛
多个 缩合
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光反应阶段 暗反应阶段
反应 场所
反应 条件 区别 物质 变化
能量 变化
联系
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光合作用的原理
一 光反应阶段
H2O 光解 O2
H+
NADPH
可见光
吸素、多种酶
ATP
酶
场所：类囊体薄膜
酶 ATP、NADPH
(CH2O)+C5
能量转化：ATP、NADPH中的化学能 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved.
有机物中的化学能
光合作用的原理
H2O
O2
吸收
可见光
光解
H+ NADPH
叶绿体 中的色素
酶
NADP+
ATP
酶
ADP+Pi
2C3
能，因为悬浮液中没有CO2，糖类合成时需要CO2中的碳元素。氧气产生和 糖类合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。
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思考·讨论 探究光合作用原理的部分实验
资料3 鲁宾和卡门实验
C18O2
O2
CO2
18O2
第5章 细胞的能量供应和利用
第4节 光合作用与能量转化
——光合作用的原理和应用
光合作用是怎样进行的？
本节聚焦
光合作用过程中物质变化与能量变化有什么关系？
光合作用原理在生产中有哪些应用？ Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserv ed.
光合作用的原理和应用
ADP+Pi
物质转化
水的光解：
H2O
光 色素
O2
ATP的合成：ADP + Pi +
+ H+ + e能量 酶 ATP
NADPH的合成： NADP+ + H+ + e- 酶 NADPH
能量转化: 光能
ATP、NADPH中的化学能 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved.
糖(CH2O)
思考·讨论 探究光合作用原理的部分实验
资料2 希尔反应
2+
叶绿体
讨论1：希尔反应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？
不能说明，反应体系中可以还存在其他氧元素供体，该实验没有排除叶绿体 滤液中其它物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。 讨论2：希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应？
光反应阶段：类囊体的薄膜
光合作用 光能
暗反应阶段：叶绿体基质
（2）每个阶段反应的条件、场所、物质变化、能量变化如何？
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光合作用的原理
阅读P103-104和识图5-14光合作用过程示意图并填表
光合作用过程的示意图
还 原
多 种 酶
固定
CO2
C5
(CH2O)
1.NADPH和A光T反P的应移阶动段途径是什么？ 从类囊体暗薄反膜应到阶叶段绿体基质。 2.NADP+和类AD囊P体的薄移膜动途径呢？ 从叶绿体叶基绿质体到基类质囊体薄膜。 3.NA光D能PH→的A作TP用、？NAD①P在H中C3的的化还学原能中→作有还机原物剂中；的②化为学C3能的还原提供能量
讨论4：尝试用示意图表示ATP的合成与希尔反应的关系？
H2O→光 1/2O2 ＋2H+＋2e ADP＋Pi＋能量→ATP
NADP＋＋H+＋2e→NADPH
NADP+： 氧化型辅酶Ⅱ NADPH：还原型辅酶Ⅱ
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指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。
CO2 + H2O
光能
叶绿体 （CH2O） + O2
实质： 合成有机物，储存能量
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思考·讨论 探究光合作用原理的部分实验