第五节 光合作用

条件
停止光照 CO2供应不变
突然光照 CO2供应不变
光照不变 停止CO2供应
光照不变 CO2供应增加 光照、CO2供应不 变、(CH2O)运输 受阻
C3 C5 NADPH和ATP
增 下 减少或 加 降 没有
减增 少加
增加
减增 少加
增加
增减 加少
减少
增减 加 少 第五节 光合作用
增加
(CH2O)合成量
酶 色素
基粒上有许多类囊体第，五节含光合有作用光合作用的色素，称光合膜。
四、色素的提取和分离——纸层析法
叶绿体中的色素
胡萝卜素
橙黄色
叶黄素
黄色
类胡萝卜素 培养皿 1/4
叶绿素a
蓝绿色
叶绿素b
黄绿色
第五节 光合作用
叶绿素
3/4
插滤纸条
层析液
思考: • 为什么绝大多数植物叶片是绿色的? • 为什么有些植物叶片在不同时期颜色不同呢？
减少或没有 增加
减少或没有 增加
减少
练一练
1.下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
2个三碳糖磷酸
① CO2的固定；第②五节C光合3的作用还原。
三碳糖 离开卡尔文循环
碳反应总结：
场所： 叶绿体的基质中
条件： CO2、多种酶、NADPH 、ATP
CO2的固定： CO2＋C5
酶 2C3
物质变化：
C3的还原：2C3
酶
(CH2O)+C5
NADPH ATP ADP+Pi （糖类）
能量变化： ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等
2、总反应式：
思考：能进行光和作用的生 物它的同化类型是哪一种？
6CO2+12H2O 叶光绿能体C6H12O6+6H2O+6O2
第五节 光合作用
二、自养生物与异养生物
自养生物： 光能自养和化能自养
同
化 作
兼性营养：红螺菌
用
异养生物： 绝大多数生物
光能自养生物举例：植物、藻类、蓝藻、光合细菌 化能自养生物举第五例节 光：合作硝用 化细菌、硫细菌、铁细菌等
第五节 光合作用
2、光反应过程图
高能电子 e-
低能电子
e-
½ O2 + 2H+ 2e-
H2O
光系统Ⅱ 第五节 光合作用
高能电子
2e-+ H+ + NADP+
NADPH
（强还原剂）
低能电子
e-
光系统Ⅰ
3、光反应过程
❖场所： 类囊体薄膜 ❖条件：
光、酶、水、色素（光系统Ⅰ和光系统Ⅱ)
❖物质变化： 水光解： H2O 光
2H＋ + 1/2O2 + 2e-
ATP合成： ADP＋Pi ＋电能 酶 ATP
光系统Ⅱ
NADPH合成：NADP＋ ＋H＋ ＋ 2e- 酶 ❖能量变化：
NADPH 光系统Ⅰ
光能
电能 第五节 光合A作T用P、NADPH中活跃的化学能
练练兵
1、ATP的合成是在光系统？
光系统Ⅱ
2、NADPH的合成是在光系统？ 光系统Ⅰ
谱
400
叶 绿 素 b
类 胡 萝 卜 素
第五节 光合作用
500
600
波长/nm 700
色素的功能
色素吸收、传递、转换光能
叶绿素主要吸收蓝紫光和红橙光
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
第五节 光合作用
五、光合作用的过程：
第五节 光合作用
一、光反应
1、定义： 光反应包括许多反应，其中最 重要的是发生在两种叶绿素蛋白质复合体（称 为光系统I和光系统II）中的电子被光激发的 反应。
有机物中稳定的化学能
第五节 光合作用
光反应阶段
碳反应阶段
进行 部位
叶绿体基粒囊状结构中 叶绿体基质中
条件
物质 变化
光、色素和酶
ATP、 NADPH 、多种酶
2H2O
光 色素
CO2的固定： 酶
O2+4H++4e-
CO2＋C5 C3的还原：2C3
酶
2C3 三碳糖
NADP++2e+H+ 酶 NADPH ADP+Pi + 电能 酶 ATP
CO2
淀粉
三碳糖
氨基酸 蛋白质 脂质
其他代谢
三碳糖 蔗糖
第五节 光合作用
细胞呼吸
五、光合作用的过程：（小结）
H2O
O2
水的光解
叶绿体 中的色素
NADPH
ATP
ADP + Pi
2C3
CO2
多种酶 参加催化
C5 C5的再生 三碳糖
第五节 光合作用
叶绿体处不同条件下，C3、C5、NADPH、ATP以及 (CH2O)合成量的动态变化
3、光系统Ⅱ中的电子最终来源是？ 水 4、光系统Ⅰ中的电子来源是？ 光系统Ⅱ
5、光反应的最终电子受体是？ NADP+
H2O→光系统Ⅱ→光系统Ⅰ→NADPH
6、光反应最终产物有哪些？有何用途？
第五节 光合作用
提供NADPH 提供ATP
二、碳反应
（C3） 2个磷酸甘油酸
1个CO2
多种酶 参加催化
1个RuBP（C5） 五碳糖再生
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
合作用的场所。
第五节 光合作用
鲁宾和卡门的实验（同位素示踪法）
结论：光合作用释放的氧全部来自水。
第五节 光合作用
光合作用的场所----- 主要在叶绿体
基粒
第五节 光合作用
叶绿体结构
色素 酶
外膜 内膜 基质 类囊体 基粒
由于叶绿素的含量 大大超过类胡罗卜 素，而使类胡罗卜 素的颜色被掩盖， 只显示出叶绿素的 绿色
第五节 光合作用
由于叶绿素比类胡 罗卜素易受到低温 的破坏，秋季低温 使叶绿素大量破坏， 而使类胡罗卜素的 颜色显示出来
可见光透过三棱镜 可见光透过色素提取液
第五节 光合作用
叶
绿叶
体绿
色 素
素 a
吸
收
光
NADPH 、ATP ADP+Pi
C5的再生：
酶
2C3NADPH 、
ATP
C5 ADP+Pi
能量变 光能转换成电能再变成活 化 跃的化学能 （ATP、NADPH 中）
活跃的化学能变成稳 定的化学能
光反应为碳反应提供NADPH和ATP
联系
碳反应为光反第应五节提光合供作N用ADP+和ADP和Pi
碳反应的产物又是如何被植物体利用的呢？
三、光合作用探索历程：
一、普利斯特利实验
光合作用的具体过 程是如何被人们认
识和发现的哪？
二、萨克斯的实验
三、恩格尔曼的实验
四、鲁宾和卡门的实验（同位素示踪法）
第五节 光合作用
萨克斯的实验
放在暗处几小时，
结论： 产物———淀粉
目的是什么？
条件———光照
第五节 光合作用Hale Waihona Puke Baidu
恩格尔曼的实验
水绵和好氧 细菌的装片
复习：生物体的有氧呼吸是怎样进行的呢？
细胞质基质 6O2
C6H12O6
第一阶段 酶
4[H] 2丙酮酸
少量ATP
第三阶段
大量 ATP
酶 第二阶段 20[H]
12H2O
6H2O
酶
少量 ATP
6CO2 线粒体
第五节 光合作用
第五节 光合作用
一、光合作用概述：
1、概念：光合作用是指以CO2和H2O为原料，通过 叶绿体，利用光能合成糖类等有机物质， 同时释放O2。