光能在叶绿体中的转换PPT优选课件
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《光合作用过程》PPT课件
叶绿素 叶绿素a 蓝绿色 红光 叶绿素b 黄绿色 蓝紫光
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6
三、光合作用过程
太陽光能
CO2 H2O
叶绿体 精选课件ppt
O2
糖类
7
(一)光反应阶段 叶绿体基粒(类囊体膜)上
1、水的光解
H2O
光能 叶绿素
[H] + O2
2、ATP的形成 ADP + Pi + 能量 酶 ATP
光能
ATP中不稳定(活跃)的化学能
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14
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 的过程。
光合作用总反应式：
CO2+H2O
光能 叶绿体
(CH2O)+O2
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15
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 [H] 和 ATP 提供给暗反应。
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， 葡萄糖是在 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。
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16
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8
O2以分子形式释放出来 [H] 和ATP参与到暗反应中
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9
(二)暗反应阶段 叶绿体基质
酶
1、CO2的固定 CO2 + C5
2C3
2、 C3的还原 2C3 + [H] 酶
植物光合作用ppt课件
光合作用的重要性
总结词
光合作用对植物生长、发育和生态系统功能至关重要，它为植物提供能量和养 分，坚持生态平衡。
详细描写
光合作用是植物获取能量和养分的主要方式，它为植物的生长和发育提供所需 的能量和有机物质。此外，光合作用还对坚持生态平衡和生物多样性具有重要 作用。
光合作用的发现及研究历程
总结词
光合作用的发现和研究历程揭示了人们对自然界认识的不断深入和发展，为现代农业和生态学研究奠定了基础。
光合作用进程中产生的能量和有 机物，可以帮助作物抵抗逆境， 如干旱、高温、盐碱等。通过提 高光合作用效率，可以增强作物
的抗逆能力。
在环境保护中的应用
1 2
空气净化
通过种植具有高光合作用效率的植物，可以吸取 空气中的二氧化碳，释放氧气，有助于改进空气 质量。
水土保持
植物通过光合作用固定土壤中Байду номын сангаас养分，同时植物 的根系可以防止土壤流失，有助于保持水土。
详细描写
光合作用的发现和研究历程可以追溯到18世纪，经过多个世纪的探索和研究，人们对光合作用的机制和原理有了 更深入的了解。这一历程不仅推动了植物生理学和生态学的发展，也为现代农业和生态学研究提供了重要的理论 基础和实践指导。
02
光合作用的进程
光反应阶段
光能吸取与转换
植物通过叶绿体中的色素吸取太阳光能，并将其转换为活跃的化 学能。
对自然界的物质循环和能量流动的意义
光合作用参与自然界的碳循环，将大气中的二氧化碳转化为有机物，对 坚持地球气候稳定具有重要作用。
光合作用将太阳能转化为化学能，为全部生态系统提供能量，驱动自然 界的能量流动。
光合作用对坚持自然界的生态平衡和生物多样性具有重要意义，是生态 系统稳定和健康的关键。
《植物的光合作用》PPT课件
1864 Julius Sachs
整理课件
15
观察在照光的叶绿体中淀粉粒会增长 光合作用的另一个产物是有机物
光能
CO2+H2O 绿色植物 （CH2O）+O2 细菌的光合作用
十九世纪的三十年代 C B Van Niel
某些细菌 醋酸 琥珀酸 H2S
CO2+2H2S
（CH2O）+H2O+2S
比较 植物释放的氧来自水，而不是二氧化碳
叶绿醇 是叶绿素分子的亲脂部分,是长链 亲脂“尾巴”,伸入类囊体内
“头部”是金属卟啉环,Mg偏正电荷,N原 子偏带负电荷,呈极性,具亲水性(可和蛋白质结 合),排列在类囊体脂类的表面.
整理课件
22
㈡叶绿素的化学性质 ⑴不溶于水 而溶于有机溶剂
用水配85%丙酮提取叶绿素
⑵皂化作用
C32H30ON4Mg COOCH3 +2KOH
h 普朗克常数 1.58×10-34卡.秒
c 光速 3×1010㎝/秒
COOC20H39 C32H30ON4Mg COOK
+CH3OH
+C20H39OH
COOK
皂化叶绿素 叶醇 整理课件
甲醇
23
⑶形成去镁叶绿素
phMg+2H+ 褐色
H
Ph
+Mg++
H
H
ph H + Cu++(Zn++)
绿色
phCu(Zn)+2H+
整理课件
24
三,叶绿素的光学性质 ⑴吸收光谱
波长在600-660nm的红光 波长在430-450nm蓝紫光 绿光吸收最少
整理课件
15
观察在照光的叶绿体中淀粉粒会增长 光合作用的另一个产物是有机物
光能
CO2+H2O 绿色植物 （CH2O）+O2 细菌的光合作用
十九世纪的三十年代 C B Van Niel
某些细菌 醋酸 琥珀酸 H2S
CO2+2H2S
（CH2O）+H2O+2S
比较 植物释放的氧来自水，而不是二氧化碳
叶绿醇 是叶绿素分子的亲脂部分,是长链 亲脂“尾巴”,伸入类囊体内
“头部”是金属卟啉环,Mg偏正电荷,N原 子偏带负电荷,呈极性,具亲水性(可和蛋白质结 合),排列在类囊体脂类的表面.
整理课件
22
㈡叶绿素的化学性质 ⑴不溶于水 而溶于有机溶剂
用水配85%丙酮提取叶绿素
⑵皂化作用
C32H30ON4Mg COOCH3 +2KOH
h 普朗克常数 1.58×10-34卡.秒
c 光速 3×1010㎝/秒
COOC20H39 C32H30ON4Mg COOK
+CH3OH
+C20H39OH
COOK
皂化叶绿素 叶醇 整理课件
甲醇
23
⑶形成去镁叶绿素
phMg+2H+ 褐色
H
Ph
+Mg++
H
H
ph H + Cu++(Zn++)
绿色
phCu(Zn)+2H+
整理课件
24
三,叶绿素的光学性质 ⑴吸收光谱
波长在600-660nm的红光 波长在430-450nm蓝紫光 绿光吸收最少
第一节 一 光能在叶绿体中的转换.ppt
原ห้องสมุดไป่ตู้质
19世纪中叶开始采用这一名词。原意是指有生命的原始物质或基本物质。法国动物学家迪雅尔丹在1835年将原生动物的细胞质称为原肉质。1839年捷克斯洛伐克生理学家浦肯野把植物细胞物质称为原生质。同年德国植物学家摩尔确认两者为同一物质。1879年德国植物学家、细胞学家施特拉斯布格认为，原生质是指动植物细胞内整个的粘稠的有颗粒的胶体，包括细胞质和核质。1880年德国植物学家汉斯坦将细胞质和核质合成一个生命单位，称为原生质体，其外包围着质膜。后来，原生质这个词泛指细胞的全部生命物质。包括细胞质、细胞核和细胞膜三部分。其主要成分为核酸和蛋白质。
19世纪中叶开始采用这一名词。原意是指有生命的原始物质或基本物质。法国动物学家迪雅尔丹在1835年将原生动物的细胞质称为原肉质。1839年捷克斯洛伐克生理学家浦肯野把植物细胞物质称为原生质。同年德国植物学家摩尔确认两者为同一物质。1879年德国植物学家、细胞学家施特拉斯布格认为，原生质是指动植物细胞内整个的粘稠的有颗粒的胶体，包括细胞质和核质。1880年德国植物学家汉斯坦将细胞质和核质合成一个生命单位，称为原生质体，其外包围着质膜。后来，原生质这个词泛指细胞的全部生命物质。包括细胞质、细胞核和细胞膜三部分。其主要成分为核酸和蛋白质。
《叶绿体的结构》课件
ERA
色素
01
02
03
叶绿素a
主要吸收红光和蓝光，是 植物进行光合作用的主要 色素。
叶绿素b
辅助叶绿素a吸收光能， 同时保护叶绿素a免受光 破坏。
类胡萝卜素
吸收蓝光和紫光，有助于 植物适应不同光照条件。
蛋白质
叶绿体蛋白
是叶绿体内重要的功能蛋白，参与光 合作用的各个阶段，如光能捕获、电 子传递和二氧化碳固定等。
02
叶绿体的结构
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
外膜
总结词
叶绿体的外膜是叶绿体的最外层结构 ，由双层膜组成，膜上分布着孔道和 酶，具有通透性。
详细描述
外膜的主要功能是保护叶绿体内部结 构不受外界环境的影响，同时允许营 养物质和代谢产物的进出。外膜上还 附有许多酶，这些酶参与叶绿体内部 的代谢反应。
基粒
总结词
基粒是叶绿体内的一种重要结构，由许 多类囊体垛叠而成，是光合作用暗反应 的场所。
VS
详细描述
基粒是由许多类囊体组成的立体结构，类 囊体之间通过膜片层相连。在基粒中，二 氧化碳被固定成为三碳化合物，并进一步 被还原成糖类等有机物。
03
叶绿体的组成成分
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
叶绿体的合成对于植物的光合作用具有重 要意义，能够将光能转化为化学能，合成 有机物。
叶绿体的降解
降解过程
叶绿体在衰老或环境恶化时，会逐渐失去其结构和功能，最终被细胞 内的溶酶体分解消化。
降解产物
叶绿体被降解后，会释放出内部的色素和蛋白质，这些物质可以被细 胞重新利用。
降解意义
叶绿体的降解对于维持细胞内的平衡和更新具有重要意义，同时也有 助于植物对环境的适应和生存。
色素
01
02
03
叶绿素a
主要吸收红光和蓝光，是 植物进行光合作用的主要 色素。
叶绿素b
辅助叶绿素a吸收光能， 同时保护叶绿素a免受光 破坏。
类胡萝卜素
吸收蓝光和紫光，有助于 植物适应不同光照条件。
蛋白质
叶绿体蛋白
是叶绿体内重要的功能蛋白，参与光 合作用的各个阶段，如光能捕获、电 子传递和二氧化碳固定等。
02
叶绿体的结构
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
外膜
总结词
叶绿体的外膜是叶绿体的最外层结构 ，由双层膜组成，膜上分布着孔道和 酶，具有通透性。
详细描述
外膜的主要功能是保护叶绿体内部结 构不受外界环境的影响，同时允许营 养物质和代谢产物的进出。外膜上还 附有许多酶，这些酶参与叶绿体内部 的代谢反应。
基粒
总结词
基粒是叶绿体内的一种重要结构，由许 多类囊体垛叠而成，是光合作用暗反应 的场所。
VS
详细描述
基粒是由许多类囊体组成的立体结构，类 囊体之间通过膜片层相连。在基粒中，二 氧化碳被固定成为三碳化合物，并进一步 被还原成糖类等有机物。
03
叶绿体的组成成分
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
叶绿体的合成对于植物的光合作用具有重 要意义，能够将光能转化为化学能，合成 有机物。
叶绿体的降解
降解过程
叶绿体在衰老或环境恶化时，会逐渐失去其结构和功能，最终被细胞 内的溶酶体分解消化。
降解产物
叶绿体被降解后，会释放出内部的色素和蛋白质，这些物质可以被细 胞重新利用。
降解意义
叶绿体的降解对于维持细胞内的平衡和更新具有重要意义，同时也有 助于植物对环境的适应和生存。
物质的能量转换2叶绿体(共67张PPT)
电子传递是一种闭合的回路,故名循环式. （2）类囊体膜的化学组成 D1和D2为两条核心肽链，结合中心色素P680、去镁叶绿素及质体醌。
、光合磷酸化。 在红藻和蓝细菌中还有藻胆素。
分布：均匀分布在胞质中，或聚集在核周围或沿壁分布，光照影响分布。
1、光吸收
• 指叶绿素分子被光激发至引起第一个光化学反应 的过程，包括光能吸收、传递和转换。是光反应 最初始的反应，又称原初反应(primary reaction)
• NADP+是最后的电子受体，接受两个电子 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。
膜蛋白主要有细胞色素b6/f复合体、质体醌(PQ)、质体蓝素(PC)、铁氧化还原蛋白、黄素蛋白、光系统Ⅰ、光系统Ⅱ复合物等。 铁氧还蛋白也是通过Fe3+与Fe2+循环传递电子
被还原
• 同线粒体一样，光合作用中的电子载体也 组成复合体
单层膜围成的扁平囊，沿叶绿体长轴平行排列。 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。 四、叶绿体主要功能: 光合作用 已知由ctDNA编码的RNA和多肽有：叶绿体核糖体中4种rRNA(20S、16S、4. 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。
• 可分为3个主要步骤: 光能吸收、电子传递 类囊体膜中的电子传递及非循环光合磷酸化
一、叶绿体与质体
• 叶绿体是质体的一种，与其它质体不同 ，叶绿体是唯一含类囊体膜结构的质体 。
• 质体还包括：白色体、有色体、蛋白质 体、油质体、淀粉质体，均由前质体分 化发育而来。
二、叶绿体的形态与数量
• 1.形态：高等植物：呈双凸透镜形。藻：网 状、带状和星形等，可达100um
• 2.数量：因种、细胞类型、生态、生理状态 不同。高等植物叶肉细胞含50～200个，占 细胞质的40%。
、光合磷酸化。 在红藻和蓝细菌中还有藻胆素。
分布：均匀分布在胞质中，或聚集在核周围或沿壁分布，光照影响分布。
1、光吸收
• 指叶绿素分子被光激发至引起第一个光化学反应 的过程，包括光能吸收、传递和转换。是光反应 最初始的反应，又称原初反应(primary reaction)
• NADP+是最后的电子受体，接受两个电子 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。
膜蛋白主要有细胞色素b6/f复合体、质体醌(PQ)、质体蓝素(PC)、铁氧化还原蛋白、黄素蛋白、光系统Ⅰ、光系统Ⅱ复合物等。 铁氧还蛋白也是通过Fe3+与Fe2+循环传递电子
被还原
• 同线粒体一样，光合作用中的电子载体也 组成复合体
单层膜围成的扁平囊，沿叶绿体长轴平行排列。 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。 四、叶绿体主要功能: 光合作用 已知由ctDNA编码的RNA和多肽有：叶绿体核糖体中4种rRNA(20S、16S、4. 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。
• 可分为3个主要步骤: 光能吸收、电子传递 类囊体膜中的电子传递及非循环光合磷酸化
一、叶绿体与质体
• 叶绿体是质体的一种，与其它质体不同 ，叶绿体是唯一含类囊体膜结构的质体 。
• 质体还包括：白色体、有色体、蛋白质 体、油质体、淀粉质体，均由前质体分 化发育而来。
二、叶绿体的形态与数量
• 1.形态：高等植物：呈双凸透镜形。藻：网 状、带状和星形等，可达100um
• 2.数量：因种、细胞类型、生态、生理状态 不同。高等植物叶肉细胞含50～200个，占 细胞质的40%。
高中生物光能在叶绿体中的转换
高中生物
一、光能在叶绿体中的转换：（包括三个步骤）
①光能转换成电能 光反应阶段转换
②电能转换成活跃的化学能
③活跃的化学能转换成稳定的化学能 暗反应阶段转换
1、光能转换成电能：
（1）叶绿体上色素的种类（按功能分）： ①绝大多数的叶绿素a、全部的叶绿素b、胡萝卜素 和叶黄素：具有吸收和传递光能的作用 ②少数处于特殊状态的叶绿素a：具有吸收和转换光 能的作用
3、活跃的化学能转换成稳定的化学能：
在暗反应阶段， NADPH能把C3还原成（CH2O），同 时ATP和NADPH 中的活跃的化学能释放出来，转移到 糖类等有机物中，最终形成稳定的化学能。
二、小结:
第一阶段：光能转变成电能
少数稳态叶绿素a 吸收光能 激发态叶绿素a + e
e
从水中夺取电子
O2 H+
H2O；NADP+
具有吸收和 传递光能作 用的色素
光
光光
光
能
转43; 能
夺取e 失去e
e
H2O
处于特殊状态 下的叶绿素a
NADPH
2、电能转换成活跃的化学能：
NADP+具有一个十分重要的特性，就是它很容易与氢（1个 H+和2个e）结合而被还原成为还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。 反应式是： NADP+ + 2e + H+ 酶 NADPH
（具有强的还原性， 并且储存有能量）
同时，另一部分电能将ADP和Pi转化成ATP。
电能转换成活跃的化学能储存在 NADPH和 ATP 中。
H2O 电子传递
第二阶段：
电能转变 NADP+ + H+ + 2e
一、光能在叶绿体中的转换：（包括三个步骤）
①光能转换成电能 光反应阶段转换
②电能转换成活跃的化学能
③活跃的化学能转换成稳定的化学能 暗反应阶段转换
1、光能转换成电能：
（1）叶绿体上色素的种类（按功能分）： ①绝大多数的叶绿素a、全部的叶绿素b、胡萝卜素 和叶黄素：具有吸收和传递光能的作用 ②少数处于特殊状态的叶绿素a：具有吸收和转换光 能的作用
3、活跃的化学能转换成稳定的化学能：
在暗反应阶段， NADPH能把C3还原成（CH2O），同 时ATP和NADPH 中的活跃的化学能释放出来，转移到 糖类等有机物中，最终形成稳定的化学能。
二、小结:
第一阶段：光能转变成电能
少数稳态叶绿素a 吸收光能 激发态叶绿素a + e
e
从水中夺取电子
O2 H+
H2O；NADP+
具有吸收和 传递光能作 用的色素
光
光光
光
能
转43; 能
夺取e 失去e
e
H2O
处于特殊状态 下的叶绿素a
NADPH
2、电能转换成活跃的化学能：
NADP+具有一个十分重要的特性，就是它很容易与氢（1个 H+和2个e）结合而被还原成为还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。 反应式是： NADP+ + 2e + H+ 酶 NADPH
（具有强的还原性， 并且储存有能量）
同时，另一部分电能将ADP和Pi转化成ATP。
电能转换成活跃的化学能储存在 NADPH和 ATP 中。
H2O 电子传递
第二阶段：
电能转变 NADP+ + H+ + 2e
光合作用──光能在叶绿体中的转换
光合作用──光能在叶绿体中的转换光合作用是所有植物和一部分原始单细胞生物进行的一种关键代谢过程。
这个过程利用光能将二氧化碳和水转化为有机化合物和氧气。
光合作用是地球上生命存在的基础，也是维持生态平衡的关键过程之一光合作用发生在植物细胞中的叶绿体中。
叶绿体是一个负责光合作用的特殊细胞器，主要存在于绿色植物的叶片和一些藻类的细胞中。
叶绿体中含有一种特殊的色素分子，叫做叶绿素，它能够吸收并转化太阳光能。
在光合作用中，太阳光能被吸收和转化为化学能，并用于合成有机物。
光合作用主要分为两个阶段，即光反应和暗反应。
光反应发生在叶绿体的葉片中。
在这一阶段，叶绿素吸收和转化太阳光能，并将其转化为高能分子ATP和NADPH。
这些高能分子将在下一阶段的暗反应中用于生成有机化合物。
在光反应过程中，太阳光能被叶绿素吸收，激发电子并使其跃迁到更高能级。
这些高能态的电子被传递到叶绿素分子中的反应中心，然后依次传递给细胞色素复合物II和I。
这一过程导致了负载电子的产生。
同时，水分子也被分解成氧气和氢离子。
氢离子被运输到葉绿體内膜的间隙中。
同时，光能还被利用来驱动ATP合成。
当电子从细胞色素复合物I传递到细胞色素复合物II时，氢离子被运输到葉绿體内膜中，形成了一个氢离子浓度梯度。
这个浓度梯度被用来驱动ATP合成酶，将ADP和无机磷酸转化为ATP。
光反应的最后步骤是NADPH的合成。
当电子从细胞色素复合物I传递到细胞色素复合物II时，NADP+被还原生成NADPH。
这是一个重要的还原剂，将在暗反应中用来合成有机化合物。
在暗反应中，光反应产生的ATP和NADPH被用来合成有机化合物。
这个过程称为光独立反应，因为它不依赖于太阳光的直接反应。
暗反应发生在叶绿体中，但与光反应不同的是，它可以在黑暗中进行。
在暗反应中，CO2被固定成为一个3碳的化合物，称为磷酸糖。
这个过程称为碳同化作用，是光合作用中最关键的步骤之一、碳同化作用是通过一系列酶和辅酶的参与来进行的。
人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源——光和光合作用》优秀课件(58张)(共58张PPT)
二是 待干燥后再重复2-3次 （4）分离色素时，注意不要让层析液没及 滤液细线
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素
（含量占3/4）
叶绿素b（黄绿色）
因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光，另一半遮 光？ 为了进行对照，而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异，使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验，第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长，得知植物生长需 要吸收二氧化碳，同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论：植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论：光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径，称为卡尔文循环
五、光合作用的过程
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素
（含量占3/4）
叶绿素b（黄绿色）
因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光，另一半遮 光？ 为了进行对照，而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异，使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验，第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长，得知植物生长需 要吸收二氧化碳，同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论：植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论：光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径，称为卡尔文循环
五、光合作用的过程
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光
光
O2 H2O
e
类囊体
H+
ADP+Pi ATP NADP+ NADPH
2020/10/18
13
（二）电能转换成 活跃的化学能
• 2H2O→O2+4H++4e- ，水的光解产生的电 子和氢离子最终传递给什么物质，并生成
了什么物质？尝试写出物质变化的反应式。
酶
NADP+ + 2e + H+
NADPH
程进行深入研究。
2020/10/18
4
一 光能在叶绿体中的转换
• 过程：
1）光能
转换
电能
光
反
2）电能
转换
活跃的化学能 应
转换
3）活跃的化学能
稳定的化学能
暗 反
应
2020/10/18
5
（一）光能转换成电能
图中的A、B表示色 素，请问它们分别 代表什么色素？以 及各自有何作用？
A：作用中心色素 B：天线色素
活跃的化学能转 换成稳定化学能
水在光下分解
NADPH的形成 ATP的形成
CO2的固定
CO2还原及糖类 等有机物的形成
2020/10/18
21
练习
1、在光合作用中，光能转换成电能时，电子 来自_水__，最终传递给 NADP+，ADP和Pi 。
2、在光合作用中，电能转换成的活跃的化学 能，是指储存在 NADPH和ATP 中的化学能。
2020/10/18
23
练习
5、在光合作用过程中，碳同化伴随的能量
变化是
（ A）
A、将ATP和NADPH中活跃的化学能， 转换成贮存在有机物中稳定的化学能
B、光能转换为电能
C、电能转换为活跃的化学能
产量明显提高。
2020/10/18
2
第一节
光合作用
2020/10/18
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光合作用
光合作用是叶绿体内进行的一个复杂的 能量转换和物质变化过程。
1）能量方面：光能 → 稳定的化学能
2）物质方面：水的光解并释放氧气 二氧化碳的固定和还原 糖类等有机物的形成
人们要想提高农作物的光合作用效率，
就必须对光合作用中能量转换和物质变化过
• 最终的电子供体和电子受体分别是？
电子供体：H2O 电子受体：NADP+
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（一）光能转换成电能
• 综上所述，光能是怎样转换成电能的？ 在光的照射下，少数处于特殊状态的
叶绿素a，连续不断地丢失电子和获得电子， 从而形成电子流，使光能转换成电能。
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（二）电能转换成 活跃的化学能
活跃的化学能 → 稳定的化学能 发生在：叶绿体基质
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光能在叶绿体中的转换
光
光
O2 e H+
H2O ADP+Pi ATP NADP+ NADPH
(CH2O)
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CO2
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光能在叶绿体中的转换
反应阶段 能量变化
物质变化
光反应 暗反应
光能转化成电能 电能转换成活跃 的化学能
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（二）电能转换成 活跃的化学能
• NADPH除了是携带一定能量的物质外， 还具有什么性质？
NADPH是强还原剂。
• NADPH用来还原什么？
NADPH在暗反应中可将CO2最终还 原成糖类等有机物，自身则氧化成NADP+， 继续接受脱离叶绿素a的电子。
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（一）光能转换成电能
• 叶绿体中的类囊体薄膜上色素的分类：
天线色素
种类
绝大多数叶绿素a及全部叶绿 素b、胡萝卜素和叶黄素
作用 吸收、传递光能
作用中心 种类 少数处于特殊状态的叶绿素a 色素 作用 吸收、转换光能
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（一）光能转换成电能
• 特殊状态的叶绿素a，在光的照射下发生了 什么变化？
• 失去电子的叶绿素a从哪里夺取电子？
从水分子中夺取电子，使水分子氧化 生成氧分子和氢离子(H+)。
• 试写出水分子光解的反应式？
2H O 2020/10/18 2 → O2 + 4H+ + 4e-
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（一）光能转换成电能
• 脱离叶绿素a的电子去哪里了？ 脱离叶绿素a的电子，经过一系列的
传递，最后传递给一种带正电荷的有机 物 —— NADP+。
光反应
• 场所：叶绿体的囊状结构（类囊体）薄膜
• 条件：光、色素、酶
• 过程：
水的光解：2H2O
光 色素
暗反应 O2+4H++4e-
酶
NADPH的形成：NADP++2e+H+
NADPH
（活跃化学能）
ATP的形成：ADP + Pi + 电能 酶 ATP
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暗反应
• 场所：叶绿体的基质
• 条件：多种酶参与催化、ATP 、NADPH
• 过程： NADP+
CO2的固定： NADPH
CO2的还原： ATP
2C3
CO2
酶
C5
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ADP+Pi
（CH2O）
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（三）活跃的化学能 转换成稳定的化学能
• ATP和NADPH参与暗反应阶段的什么过程 的反应？
C3的还原
• 在此过程中能量形式发生了什么变化以及场 所在哪？
第二章
光合作用与生物固氮
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资料
• 粮食危机严重地影响着人类的生存和发 展，是当今世界面临的重大问题之一。 我国的可耕地仅占世界总量的7％，需要 养活的人口却占世界人口的22％，满足 人们对粮食的需求，事关重大。
如何解决上述问题？
提高农作物的光合作用效率和通过生
物固氮为农作物提供氮素，可以使粮食
• 在电子传递过程中还形成了什么物质？
写出其反应式。
ADP + Pi + 能量(电能) 酶 ATP
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（二）电能转换成 活跃的化学能
• 电能转换成的活跃的化学能，贮存在什么 物质中？
贮存在NADPH 和 ATP 中
• 活跃的化学能意味着什么?
意味着能量很容易释放，供暗反应阶 段合成有机物利用。
3、在光合作用中，二氧化碳被固定时，既要 接受 NADPH和ATP 释放的能量，又要被 _N__A_D__P_H__还原。
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练习
4、在光照条件下，某些色素能够吸收并传 递光能，将光能传递给少数叶绿素a，这时，
叶绿素a分子所处的状态为 （ D ）
A、被抑制、得到电子 B、被激发、得到电子 C、被抑制、失去电子 D、被激发、失去电子
失去电子，又得到电子
• 特殊状态的叶绿素a是怎么失去电子的？
天线色素将吸收的光能，传递给作用中心色 素——少数特殊状态的叶绿素a，这使叶绿 素a被激活，失去电子(e)。
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（一）光能转换成电能
• 失去电子的叶绿素a是什么性质？ 叶绿素a失去电子后，变成一种强氧
化剂，需要获得电子，才能恢复稳态。