光合作用【沪教版】

A-P~P + Pi + 能 ADP
A-P~P~P
ATP
看清了吗？
光合作用的反应式：
释放的氧气来 源于参加反应 的水
光能
6CO2+12H2O
C6H12O6+6O2+6H2O
叶绿体！
光合作用知识小节
光合作用的概念 光合作用的反应式 光合作用的场所 光合作用的过程 光合作用的意义
产物
O2 ATP NADPH
(CH2O)n H2O ADP NADP
(四)光合作用的实质
释放的氧气来
光合作用的反应式：
源于参加反应 的水
光能
6CO2+12H2O
C6H12O6+6O2+6H2O
叶绿体！
1、物质转化： 无机物 有机物
2、能量转化： 光能
有机物中的化学能
讨论：光合作用有何意义？
CO2 O2
过程。
释放的氧气来
光合作用的反应式：
源于参加反应 的水
光能
6CO2+12H2O 叶绿体！C6H12O6+6O2+6H2O
为什么反应式的两边都有水？
练习巩固
1、光合作用的原料是 CO2 和 H2O
产物是 C6H12O6 和 O2
条件是 光
场所是 叶绿体
? ( ) 2、产物中的O2来自于原料中的CO2还是H2O
胞中，便于进行观察和分析研究。
2．为什么选用黑暗并且没有空气的环境？ 为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性。
3．为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在 光下？
先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细 胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对 照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧 是由叶绿体释放出来的。
场所。 光合作用需要光照。
1880年，恩格尔曼实验
水绵
水绵是常见的淡水藻 类
每条水绵由许多个结 构相同的长筒状细胞 连接而成。
水绵很明显的特点是： 叶绿体呈带状，螺旋 排列在细胞里。
极 细 光 束
黑暗中 恩格尔曼实验示意图
光照下
结论：叶绿体是进行光合作用的主要场所
思 1．为什么选用水绵做为实验材料？ 考： 因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细
2.光合作用的实质是：把 CO2 和 H2O 转变为有机物， 把 光能 转变成 化学能 ，贮藏在有机物中。
3.在光合作用中 （CH2O)n是在 暗反应 中形成的，氧气是
在
光反应 中形成的，ATP是在 光反应中形成的，CO2是
在 暗反应 固定的。
练习巩固
4、某科学家用14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，证明 其转移的途径是： （ C） A、二氧化碳 叶绿素 ATP B、二氧化碳 三碳化合物 ATP C、二氧化碳 三碳化合物 葡萄糖 D、二氧化碳 五碳糖 葡萄糖 5、光合作用过程中释放的氧气来源于： （ B ） A、二氧化碳 B、水 C、叶绿体 D、葡萄糖
作出假设
植物光合作用的产物还有淀粉。
设计实验
酒精脱色
实施实验 结果分析 得出结论
碘液处理
曝光一侧的叶片经过碘液处理后变成蓝色,而遮 光一侧的叶片经过碘液处理后不变蓝。
植物在光合作用中产生了淀粉 。
1880年，恩格尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片
隔绝空气
黑暗，用极细光束照射
完全暴露在光下
结论： 氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的
叶绿素
叶绿素a 叶绿素b
主要吸收红蓝橙紫光光
色素
基粒
叶黄素 类胡萝卜素
主要吸收 蓝紫光
1
胡萝卜素
色 4素
含 量
基粒上的片层叫什么？ 基粒上有什么东西？
类囊体（含色素、酶）
基 粒
类囊体是做什么用的？
光反应——基粒的类囊体上
光
暗
叶绿体a
ADP+Pi
e
活化的叶绿体a
e
ATP
反
（H水2的O光解2）e
2H （类囊体）
植物的生长提供了什么？
1642年比利时的范·赫尔蒙特作了这样一
个实验……
柳树增加 的物质来源 于水！
五 年 后
柳树增重：74.47kg 土壤减重：0.06kg
1642年赫尔蒙特
海尔蒙特实验示意图
思考：1.分析实验前后柳苗和干土的重量有何 变 化？
柳树增重74.4kg，土壤只减少0.1kg
2.海尔蒙特通过此实验得出柳苗的增重只是 来自于水，你认为他忽视了哪些因素？
忽视了空气、光照等因素
普利斯特利（英）实验 1771
1771年英国化学家普里斯特利的著名实验…
植物能改善污 浊的空气！但 有时候却…
探究一：普利斯特利的实验 提出问题 植物可以影响空气成分吗？
作出假设 植物可以影响空气成分。
设计实验 实施实验 结果分析 得出结论
小鼠 和点 燃的 蜡烛
光照，密 闭玻璃罩
光合作用的意义
为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物 质； 为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量； 维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。 总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合 作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
练习巩固
填空：
1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于 水的光解 和 形成ATP ； 形成的 NADPH 和 ATP 提供给暗反应。
看谁的记性好：
1、光合作用的原料是 CO2 和 H2O
产物是 C6H12O6 和 O2
条件是 光
场所是 叶绿体
? ( ) 2、产物中的O2来自于原料中的CO2还是H2O
H2O
提示
制 作：徐添 2003年12月
(CH2O)n
三碳化合物
C6H12O6
淀粉
蔗糖
氨基酸、蛋白质、脂质
ATP——腺苷三磷酸
H2O
练习巩固
3、叶绿体含有哪四种色素？
胡萝卜素颜色是 橙黄
叶黄素 颜色是 黄 主要吸收红橙光蓝紫光
叶绿素a 叶绿素b
颜色是 颜色是
蓝黄绿绿主要吸收蓝紫光
2003年12月
知识体系
光合作用的场所 光合作用的概念和反应式 光合作用的过程 光合作用的意义 小节 巩固练习 退出
看谁的记性好：
基质 双层膜叶绿体照片叶绿体叶绿体内有 哪些色素呢？
光合作用的场所——叶绿体
基质
叶绿素 叶绿素a 主要吸收红橙光
叶绿素b
蓝紫光
双层膜
色素
基粒
叶黄素 类胡萝卜素
主要吸收 蓝紫光
1
胡萝卜素
色 4素
含 量
问题： 什么是光合作用？
光合作用：是绿色植物通过叶绿体，利用可见
光中的光能，把二氧化碳和水合成为储存能量
的糖类（通常指葡萄糖），并且释放出氧气的
探究三：鲁宾、卡门的实验
提出问题 光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化碳? 作出假设 光合作用产生的氧是来自于水（或者是二氧化碳）
设计实验
实施实验
结果分析 得出结论
A气体无放射性，B气体具有放射性；而且等体 积二者的质量比为8︰9 。
光合作用产生的氧气来自于水，而不是来自于 二氧化碳。
光合作用产生的有机物又是怎样 合成的呢？
放射性同位素可以用于追踪物质的 运行和变化规律。放射性同位素标记的 化合物，化学性质不变。科学家通过追 踪放射性同位素标记的化合物可以弄清 化学反应的详细过程，这种方法叫做同 位素标记法。
1939年，鲁宾和卡门做的同位素实验，如 下图所示。
这一实验证实了： 光合作用产生的氧气来自水，而不是来自CO2
绿色植物
小鼠死亡，蜡烛也熄灭 小鼠存活，蜡烛仍燃烧
植物能产生动物呼吸和蜡烛燃烧 所需要的气体。
植物可以更新空气(吸收CO2, 产生O2)。
1779年荷兰人英格豪斯进一步实验…
原来植物只有 在光下才会放 出氧气！
萨克斯实验有哪些现象？该现象说明了什么？
探究二：萨克斯的实验
提出问题 植物光合作用的产物除氧之外还有什么？
英格豪斯实验——动力：光 萨克斯实验——产物：淀粉 恩格尔曼实验 —— 叶绿体是光合作用 的场所 原料——H2O和CO2
6CO2+12H2O*
光能 叶绿体
(C6H12O6)+6H2O+6O2*
在上述基础上请用简洁语言给光合作用下定 义。
1.光合作用原料、场所、条件、产物各是什么？ 试写出CO反2和应H2方O 程、式叶：绿体、光、（CH2O）和O2
NADP NADPH
o 1/2 2
应
NADP:辅酶Ⅱ
想想：物质、能量变化？
NADPH: 还原型辅酶Ⅱ
暗反应（卡尔文循环）—— 叶绿体基质中
固定
co2
三碳化合物
ADP+Pi
光 反
ATP
多种酶 催化
应
NADP
还原
五碳化合物
NADPH
想想：物质、能量变化？
(CH2O)n
+H2O
光反应 （需光）
光合作用
1961年诺贝 尔化学奖得主
20世纪40年代，美国科 学家卡尔文利用放射性 同位素14C标记的14CO2做 实验研究这一问题。最 终探明CO2中的碳在光合 作用中转化成有机物中 的碳的途径，这一途径 称为卡尔文循环。
学生思考与讨论：
结合经典实验,思考光合作用的条件、场所、 原料、 产物是什么?能不能用一个反应式来表示?
CO2+H2O
光能
(CH2O)+O2 叶绿体
2.在上述基础上请用简洁语言给光合作用下 定义。
在（光照)条件下，在绿色植物的(叶绿体)中, 把(二氧化碳和水)转化为(淀粉同时释放氧气)， 这个过程叫光合作用
同位素示踪实验—追踪光合作用中O2
1941年鲁本实验
链接
据此，光合作用的反映式是： 光能
光合作用在那里，光合作用是怎样进行的？
地球上最重要的化学反应
使整个自然界每年大约形成四五千亿吨有机 物
直接或间接为动物和人类提供了食物、能源 人类对它的研究至少已有300多年 六次诺贝尔奖与研究光合作用有关 …………
2000多年前 亚里士多德
认为“植物是由土壤汁构成”， 即植物生长所需物质全部来自土壤。
思考： 他为何能提出这样的问题？土壤究竟为
暗反应（有光无光都进行）
光
H2O
CO2
NADP
光反应
ADP +Pi
ATP
NADPH
卡尔文 循环
O2
(CH2O)n +H2O
光反应和暗反应的比较
光反应
暗反应
场所 条件
基粒类囊体上 光、色素、酶
基质中 多种酶
物质 变化
水的光解 ADP+Pi
CO2 的固定、还原 ATP
NADP
NADPH
能量变化 光能 活跃化学能 糖类稳定的化学能