光与光合作用2ppt

光照下的 球藻悬液
H2 18O和C18O2
18O 2
H2 O A
H218O B
光合作用产生 的有机物又是 怎样合成的？
结论：光合作用释放的氧来自水
9. 20世纪４0年代,美国科学家卡尔文
光 合 作 用 的 探 究 历 程
1.碳的同位素14C 标记CO2
14 CO 2
2.
14CO2
( CH2 O)
14
光能到电能转换过程 ①、B把光能传给A，使其处于 高能位，容易失电子 ②、Ｄ从Ａ夺得２个电子，传 给类囊体外的NADP＋ ， NADP＋ 同时从类囊体外获得１个Ｈ＋ 形成NADPH ③、Ａ又从Ｃ获得２个电子， Ｃ从类囊体内的水获得２个电 子，使水分解成H＋和O２ 以上发生从水到NADPH的电 子传递，即为电流
验结果的干扰。
3. 1779年 荷兰 英格豪斯的实验
光 合 A组 作 光照 用 的 B组 探 究 黑暗 历 程 *实验重复了500多次
结论：只有在光照下绿叶才可以更新空气
重 复 普 利 斯 特 利 的 实 验
光 4、1785年,拉瓦锡发现了空气的组成。 合 作 明确：绿叶在光下吸收CO ，释放O 。 2 2 用 的 5、1845年，德国科学家梅耶指出，植物光合 探 作用时，把光能转化成化学能储存起来。 究 历 储存在什 光 化 么物质中？ 程 能 德国 学
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。
1．1648年，比利时赫尔蒙特的柳树实验→结论：植物 的增重来自水。 2．1771年，英国普里斯特利的实验→结论：绿色植物 可以更新空气。 3．1779年，荷兰英格豪斯的实验→结论：绿色植物只 有在光下可以更新空气。 4．1864年，德国萨克斯的实验→结论：绿叶在光下制 造淀粉。 5．1880年，美国恩吉尔曼的水绵实验→结论：⑴氧是 叶绿体释放出来的。⑵叶绿体是进行光合作用的场所。 6．20世纪30年代，美国科学家鲁宾、卡门实验→结论： 光合作用释放的氧全部来自水。 7．20世纪30年代，美国科学家卡尔文实验→结论：C的 转移途径——卡尔文循环。
（CH2O）
ATP中活跃的化学能→稳定的化学能
光合作用的过程
2H2O
光解 吸收
O2 4[H]
酶 还原
2C3
固定
CO2
可见光
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶
能
C5
C6H12O6+H2O
暗反应
光反应
请分析光下的植物改变条件后，其体内的C5 化合物和C3化合物的含量如何变化？ 停止 光照 停止CO[H] ↓ ATP↓ 还原 受阻 C3 ↑ C5 ↓
2）说说光反应和暗反应的联系
①光反应为暗反应提供
[H]
和
和
ATP Pi
；
。
②暗反应为光反应提供 ADP
光能 叶绿体
3)光合作用的实质：合成有机物，存储能量
CO2+H2O
( CH2 O)+O2
无机物 物质变化：
转变
有机物 定的化学能
能量变化：光能
转变 糖类等有机物中稳
四、光合作用的意义
1.为生物生存提供了物质来源和能量来源； 2.维持了大气中O2和CO2的相对稳定； 3.对生物的进化有直接意义。 (1)使还原性大气→氧化性大气 (2)使有氧呼吸生物得以发生和发展 (3)形成臭氧层，过滤紫外线， 使水生生物登陆成为可能
*重要的实验方法： 同位素标记法
*实验设计
元素来龙去脉 光合作用完整反映式(计算式)
光能 6CO2+12H2O 叶绿体
C6H12O6+6H2O+6O2
2、光合作用定义
绿色植物通过 叶绿体 吸收 光能，将 CO2和H2O合成为有机物 并释放出 O2 ， 化学能 储存在 糖类 同时也将太阳能转化为 和其他有机物中，这一过程称为光合作用。
反应部位 条 件
叶绿体类囊体薄膜上 光，叶绿素等色素，酶
叶绿体基质中 许多有关的酶、CO2、[H]、ATP
（1） CO2的固定
CO2 +C5 酶 酶 2C3
（1）水的光解
物质变化
光能 2H2O O2 +4［H］ +4e
(2) ATP形成
ADP+Pi+光能 酶 ATP
（2）C3的还原
C3
(CH2O)+ C5 ATP, ［H］ +H2O
光合作用发现小结：
海尔蒙特
普利斯特利
梅耶
萨克斯
恩格尔曼
鲁宾和 卡门
原料:水
原料和产物: 光能转换 产物:淀粉 场所:叶绿体 成化学能 条件:光 条件:光 更新空气 (二氧化碳 和氧气)
CO2 + H2O
光能
光合作 用释放 的O2来 自H2O
叶绿体
（CH2O） + O2 对照原则 单一变量原则 重复实验
片层结构
光反应
ADP P ATP
叶 绿 素 a
e
e
e NADP NADPH
e
H＋
H2 O
O2
下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
H2O 光 B F CO2 G J I
A
C
D
E+Pi
H
色素 水 Ｏ2 ①图中A是______,B是_______,它来自于______的分解。 [H] ②图中C是_______，它被传递到叶绿体的______部位，用 基质 用作还原剂，还原C3 于_________ 。 光能 ATP ③图中D是____，在叶绿体中合成D所需的能量来自______ C3化合物 糖类 ④图中G________,F是__________,J是_____________ C5化合物 光反应 暗反应 ⑤图中的H表示_______， I表示________，H为I提供 [H]和ATP __________
光能在叶绿体中的转换 １、光能转换成电能（属于光反应）
太阳光能由谁、在那个部位被吸收？
叶绿体
`
ATP NADPH
叶绿素a 分子发生了什么变化？
形成ATP分子的能量来自哪里？
生成NADPH的氢离子、电子和 能量从哪里来？ 生成的氧气到哪里去了？
光反应
H2 O O2
水分子经过光反应后发生了什么 变化？
光合作用的最终产物里面并没有[H]和ATP， 那么它们是怎么样被消耗掉的呢？
暗反应阶段
进行部位 叶绿体基质中 ATP 、[H]、CO2、酶 CO2的固定 CO2+C5 酶 酶
条件
物质变化
2C3
ATP分解 ATP
C3的还原 2C3
ADP+Pi +能量 酶 （CH O）+C + [H] 2 5
主要产物 能量变化
梅耶
能
6.
萨 克 斯 试 验 在 暗 处 放 置 几 小 的 叶 片 碘 蒸 气 处 理
1864年萨克斯的实验
一 半 曝 光 ， 一 半 遮 光
结论：
光合作用产生了淀粉
碘液
黑暗处理（理由是？） 一部分遮光，一部分照光 一段时间后，酒精脱色
碘液染色
7、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
能量变化 光能转变成ATP中的化学能
联
实
系
质
ATP的化学能转变成(CH2O) 中的化学能 光反应为暗反应提供能量和还原剂(ATP和［H］)，暗反 应为光反应补充ADP,Pi CO2+2H2O* (CH2O)+H2O+O2* 把无机物转变成有机物，同时把光能转变成化学能储存 在有机物中
光能 叶绿体
总反应式
结论： 氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作 用的场所。 光合作用需要光照。
光 合 作 用 的 探 究 历 程
8. 1939年鲁宾和卡门的实验(美国)
光 合 作 用 的 探 究 历 程
• 光合作用释放的O2到底是来自H2O ，还是CO2
• 同位素标记法研究
同位素18O标记H2O和CO2 C18O2 O2 CO2
光合作用的原理和应用
光合作用在叶绿体中是怎样 进行的呢？
光合作用的探究历程（P101－102）
二 、 光 合 作 用 的 探 究 历 程
1.
1642年海尔蒙特的实验
五年后 柳树增重 74.47Kg， 土壤减少0.06Kg
认为： 植物增重主要来自水分； 而不是来自土壤。
结论：植物可以更新空气 光 合 作 用 的 探 有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 究 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？ 历 程 实验不足：没有设置对照组,排除光照对实
3、总反应式：
CO2 + H2O 6CO2+12H2O
光能
叶绿体 光能 叶绿体
（CH2O）+O2 C6H12O6+6O2+6H2O
共同探究
光反应阶段
暗反应阶段
光反应阶段
进行部位
条件 物质变化 主要产物 能量变化 叶绿体类囊体的薄膜上
光、色素、水和酶
①水的光解：2H2O 4 [H] + O2 酶 ②合成ATP ：ADP+Pi +光能 ATP O2 、[H] 、ATP 光能→ATP中活跃的化学能 光能