高中生物光合作用的过程

①CO2的固定： CO2+C5 酶 2C3
②ATP的合成 ：
ADP+Pi+能量
酶 光
ATP
②C3的还原：
2C3
[
H
]
AT 酶
P（CH2O）
能量转换
光能→ ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能→ 有机物中稳定的化学能
联系
光反应为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应 为光反应提供ADP和Pi。
练一练
没有认识到光在其中的关键作用。
1782年，日内瓦牧师J．Senebier 证明，植物在照光时吸收CO2并 放出O2。
1864年,德国植物学家萨克斯实验
绿色 叶片
黑暗 48小时 曝光 2小时
处理
遮光
碘蒸汽 变蓝
结论：光合作用的产物是 淀粉 不变蓝
思考：
为什么对天竺葵先进行暗处理？
将叶片内原有的淀粉耗尽
H2O
O2
水在光 下裂解
[H] 供氢
叶绿体中 的色素
酶 供能 ATP
光能
酶
ADP+Pi
还原
2C3
多种酶参 加催化
CO2 固定 C5
(CH2O)
光反应
暗反应
CO2+ H2O
光能 叶绿体
14 CO2 ( CH2 O)+O2
[H] 供氢
酶
②
还
ATP 供能 原
酶
ADP+Pi
2C3 ①
固
co2
多种酶 定
参加催化 C5
([C糖H类2O])
暗反应
光合作用的过程
H2O
①水的光解
O2
[H] 供氢
酶②
叶绿体
还
光能
中的色
素
ATP 供能 原
酶②
酶
ADP+Pi
2c3
①
co2
而不是来自CO2。
积极思维
1845年，德国科学家梅耶指出： 植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能
储存起来。 1954年美国科学家阿龙，用叶绿体加上ADP 和Pi照光后得到ATP
你能总结与光有关的反应吗？
光反应阶段
光 能
H2O
叶绿体中 的色素
酶
O2 [H]
ATP ADP+Pi
有
机 物 光照 合
１．光合作用发生的部位是（ B ）
Ａ．叶绿素
Ｂ．叶绿体
Ｃ．类囊体的薄膜
Ｄ．叶绿体的基质
２．光合作用中形成ＡＴＰ的部位是（ D ）
Ａ．叶绿体外膜
Ｂ．叶绿体内膜
Ｃ．叶绿体的基质Biblioteka Baidu
Ｄ．类囊体
练一练
３．下列物质中，暗反应阶段所必需的是（ C ）
Ａ．叶绿素 Ｂ．ADP Ｃ．ATP Ｄ．O2
4 ．科学家用含有14Ｃ的二氧化碳追踪光合作用中
植物为什么会生长
古希腊亚里士多德认为： 根吸收土壤中的养分 植物增加的重量=土壤减少的重量
海尔蒙特的实验
他将一株2.3kg重的小柳树种在 重90.9kg的干土中，用雨水浇灌 ５年。
小柳树长成重76.7kg，而土壤 只比试验开始时减少57g。
该试验说明了什么？
结论：
植物生长所需的大 部分物质并非来自 于土壤,而是来自于 水。
光能
CO2+H2O
叶绿体
（CH2O）+O2
反
应 条件
物
场所
产 物
什么是光 合作用呢？
➢ 光合作用的概念：是指绿色植物通过 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。
O2中的O从何而来？
可提出什 么假设？
希尔反应
叶片捣碎、过滤→叶绿体悬浮液离心→分 离的叶绿体→在光照、无CO2的条件下，放 出O2
C 黑暗
成
取 样
溶液
速
率
光合色素
阀
酶等
AB
D
1.有机物的合成需要哪些条件？
2.合成是否一定要在光下进行
时间
思考：
产物（CH2O）中C来自反应物中的什么? 怎样研究其形成有机物的过程？
材料3： 20世纪40年代美国科学家卡尔文实验的
过程，最终探明了碳转化成有机物中碳的过 程，称为卡尔文循环。
碳的同位素 14 C CO2
为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？
进行对照
这个实验的说明什么问题？
证明绿叶在光下制造了淀粉；光合作用需要光。
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
场所。 光合作用需要光照。
尝试写出光合作用的 反应方程式
植物更新空气的必要条件是光；
材料２： 有多位科学家重复普利斯特利的实验时
发现；他们的实验结果有很多时候与普利斯 特利不同，与植物同时放在密闭钟罩中的蜡 烛熄灭的时间比单独时更快；与植物同时放 在密闭钟罩中的小鼠比单独时存活时间更短。 由此他们认为植物也能使空气变污浊。
思考：实验中他们都忽略了什么？
的碳原子，这种碳原子的转移图径是（D ）
Ａ．二氧化碳
叶绿素
ADP
Ｂ．二氧化碳
叶绿体
ATP
Ｃ．二氧化碳
乙醇
糖类
Ｄ．二氧化碳
三碳化合物
糖类
练一练
６．下图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图。
图中Ａ物质和Ｂ物质的相对分子质量的比是（ B ）
A
B
Ａ．1:2
Ｂ．8:9 Ｃ．2:1 Ｄ．9:8
体验成功 方框内应该填什么?
自主设计
同位素标记法
• 放射性同位素可用于追踪物质的运行和变 化规律。用放射性同位素标记的化合物， 化学性质不会改变。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。
20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同 位素标记实验：
结论： 光合作用产生的氧气全部来自水，
固
多种酶 定
参加催化
C5
([C糖H类2O])
光反应
能量转化: 光能
ATP活跃化学能
O元素: H2＊O
＊O2
元素转移
C元素: ＊C O2
＊C3
暗反应
稳定化学能
＊CH2O
光合作用光反应与暗反应的比较
项目
光反应
暗反应
部位 叶绿体基粒囊状膜上
叶绿体基质中
条件
光、色素、酶、水
多种酶、CO2
①水的光解 ：
2H2O 光 4[H]+O2 物质变化
1771年普利斯特利实验
一段时间后
一段时间后
普 利 斯 特 利 实 验
结论：植物可以更新空气。
黑暗
光下
材料１： 1779年，荷兰的英格
豪斯做了500多次植物更 新空气的实验，结果发现： 普利斯特利的实验只有在 光下才能成功；植物体只 有在光下才能更新污浊的 空气。
思考：植物更新空气的必要条件是什么？