光合作用过程资料.
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光能 ATP中活跃 的化学能 (CH2O)中稳定 的化学能
碳的转移途径：
CO2
C3 （CH2O）
光合作用的全过程
H2O O2
水在光 下分解
光能
叶绿体中 的色素
[H]
ATP
酶 ADP+Pi 还原
2C3
多种酶参 加催化
CO2 固定 C5
（CH2O）
光反应过程
暗反应过程
2H2O
吸收
O2
酶
2C3
固定
光能
动力 原料 产物
光合作用：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能量的有机物，并且 释放出氧气的过程。
CO2+H2O 叶绿体 （CH2O）+O2
范围 —— 绿色植物 场所 —— 叶绿体 动力 —— 光能 原料 —— 二氧化碳和水 产物 —— 储存着能量的有机物和氧气 实质: 合成有机物,储存能量
光合作用的原理和应用
1771年英国的普利斯特利(J· Priestley)
燃 烧 的 蜡 烛 不 易 熄 灭
小 鼠 不 易 窒 息 死 亡
实验证实： 植物可更新蜡烛燃烧或小鼠呼吸而变污浊的空气。 *要使实验更有说服力，还应设置几组实验？
蜡 烛 很 快 熄 灭
小 鼠 很 快 死 亡
• 普利斯特利的实验有时成功，有时却失败？
2
能量变化 ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
光合作用光反应与暗反应的区别
项目
部位 条件
光反应
叶绿体基粒囊状膜上 光、色素、酶、水 ①水的光解 ： 2H2O 光 4[H]+O2
暗反应
叶绿体基质中 多种酶、ATP、[H]、CO2 ①CO2的固定：
物质变化
CO2+C5
酶
2C3
②C3的还原： ②ATP的合成 ： 酶 [ H ] AT P ADP+Pi+能量 ATP 2C3 （CH2O） 光
酶
ATP→ 光能→ 能量转换 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 光反应为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应 联系 为光反应提供ADP和Pi。
比较光反应、暗反应
光反应阶段
条件 场所 光、色素、酶 叶绿体类囊体膜
暗反应阶段
（不需光）酶、[H]、ATP 叶绿体基质中 CO2的固定； C3的还原
CO2
D、升高、升高、降低
2H2O
吸收
O2 NADPH
酶 还原 能
2C3
固定
CO2
光能
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶
C5
（CH2O）
（2）降低CO2浓度时: 下降 C3含量变化：______ 上升 C5含量变化: ______
（1）植物由强光环境转 移到弱光环境时：
上升 C3含量变化：______ 下降 C 含量变化: ______
变蓝(含淀粉)
不变蓝(不含淀粉)
实验成功证明了光合作用产物中有淀粉
光合作用释放氧到底来自H2O，还是来自CO2呢？
1940年,美国鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)
放射性同位素标记法：科学家通过追踪放射性同位素标记化合物， 可弄清化学反应详细过程的方法。放射性同位素标记的化合物，化 学性质不会改变。
H218O
H2O
实验证明:光合作用所释放的氧气全部来自水 1948年美国卡尔文用同位素14C标记CO2追踪光合作用 过程中碳元素的行踪，进一步了解了光合作用中复杂 的化学反应
二、光合作用的概念
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能量的有机物，并 且释放出氧气的过程。
厂房 叶绿体 光能 二氧化碳 水 有机物 氧气
光能
光合作用产生葡萄糖的反应式
光能
6CO2+12H2O
叶绿体
C6H12O6+6O2+6H2O
三、光合作用的过程
光反应 暗反应
划分依据：反应过程是否需要光能
类囊体膜
H2O
酶
[H]
（1）光反应阶段
Pi ＋ADP
ATP
叶绿体内的类囊体膜上 场所： 条件 ：光、色素、 酶 光能 4[H] + O2 水的光解：2H2O （还原剂） 物质变化： 酶 ATP的合成： ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP 能量变化： 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
类囊体膜
H2O
酶
[H] Pi ＋ADP 三碳化合物 2C3
基质
ATP
CO2 五碳化合物
CO2的 多种酶 固定
C3 的 还原
C5 （CH2O）
2、暗反应
叶绿体基质中 场所 条件 多种酶、[H]、ATP 物质变化 （1）CO 的固定: CO2+C5→2C3 （2）三碳的还原 2C3+[H]+ATP→（CH2O）+C5
同位素：质子数相同，中子数不同的同一类原子的总称。 物理学与生物 学发展？
氧的同位素 O
18
H2O CO2
18 H2 O
C O2
18
提供的材料：小球藻悬液
设计实验探究：光合作用释放的氧到底来自H2O，还是来自CO2呢？
鲁宾和卡门的同位素示踪实验P106练习6
CO2
18O 2
C18O2
O2
光照射下的 小球藻悬液
吸收
O2
酶
2C3
固定
光能
色素分子
2、炎热夏季的上午10：00至正午12：00，植物光 合作用强度减弱，在这一时间段内，叶绿体中的 [H]、C3、C5的含量变化是 A、降低、升高、降低 B、降低、降低、升高 C、升高、降低、升高
4[NADPH] 还原 多种酶 C5 ATP 能 酶 ADP+Pi （CH2O）
水的光解； ATP 物质变化 的生成
能量变化 联系
ATP中活 跃化学能
ATP中活 有机物中稳 光能 跃化学能 定化学能 光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和 ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi 。
产物和原料的对应关系： CO2 C H （CH2O） H2O CO2 O
O2 H2O
能量的转移途径：
当时有人重复普利斯特利的实验，却得到 为什么？ 完全相反结论:植物与动物一样能使空气变污浊。
1779年，荷兰英格豪斯500多次植物更新空气实验
蜡 烛 燃 烧 时 间 更 短 蜡 烛 燃 烧 时 间 变 长
结果发现:普利斯特利实验只有在阳光照射下才能成功;
1864年，德国萨克斯——检测淀粉实验
将一盆栽植物放于暗处一昼夜，用黑纸将某叶片的一半从 上下两面遮盖起来，然后移到光下几小时。
色素分子
4[NADPH] 还原
能
CO2来自百度文库
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶
C5
1、将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内 三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是（ ） A、 C3 增加，葡萄糖减少
（CH2O）
B、 C3 与葡萄糖都减少
C、 C3 与葡萄糖都增加
D、 C3 突然减少，葡萄糖突然增加
2H2O
碳的转移途径：
CO2
C3 （CH2O）
光合作用的全过程
H2O O2
水在光 下分解
光能
叶绿体中 的色素
[H]
ATP
酶 ADP+Pi 还原
2C3
多种酶参 加催化
CO2 固定 C5
（CH2O）
光反应过程
暗反应过程
2H2O
吸收
O2
酶
2C3
固定
光能
动力 原料 产物
光合作用：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能量的有机物，并且 释放出氧气的过程。
CO2+H2O 叶绿体 （CH2O）+O2
范围 —— 绿色植物 场所 —— 叶绿体 动力 —— 光能 原料 —— 二氧化碳和水 产物 —— 储存着能量的有机物和氧气 实质: 合成有机物,储存能量
光合作用的原理和应用
1771年英国的普利斯特利(J· Priestley)
燃 烧 的 蜡 烛 不 易 熄 灭
小 鼠 不 易 窒 息 死 亡
实验证实： 植物可更新蜡烛燃烧或小鼠呼吸而变污浊的空气。 *要使实验更有说服力，还应设置几组实验？
蜡 烛 很 快 熄 灭
小 鼠 很 快 死 亡
• 普利斯特利的实验有时成功，有时却失败？
2
能量变化 ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
光合作用光反应与暗反应的区别
项目
部位 条件
光反应
叶绿体基粒囊状膜上 光、色素、酶、水 ①水的光解 ： 2H2O 光 4[H]+O2
暗反应
叶绿体基质中 多种酶、ATP、[H]、CO2 ①CO2的固定：
物质变化
CO2+C5
酶
2C3
②C3的还原： ②ATP的合成 ： 酶 [ H ] AT P ADP+Pi+能量 ATP 2C3 （CH2O） 光
酶
ATP→ 光能→ 能量转换 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 光反应为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应 联系 为光反应提供ADP和Pi。
比较光反应、暗反应
光反应阶段
条件 场所 光、色素、酶 叶绿体类囊体膜
暗反应阶段
（不需光）酶、[H]、ATP 叶绿体基质中 CO2的固定； C3的还原
CO2
D、升高、升高、降低
2H2O
吸收
O2 NADPH
酶 还原 能
2C3
固定
CO2
光能
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶
C5
（CH2O）
（2）降低CO2浓度时: 下降 C3含量变化：______ 上升 C5含量变化: ______
（1）植物由强光环境转 移到弱光环境时：
上升 C3含量变化：______ 下降 C 含量变化: ______
变蓝(含淀粉)
不变蓝(不含淀粉)
实验成功证明了光合作用产物中有淀粉
光合作用释放氧到底来自H2O，还是来自CO2呢？
1940年,美国鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)
放射性同位素标记法：科学家通过追踪放射性同位素标记化合物， 可弄清化学反应详细过程的方法。放射性同位素标记的化合物，化 学性质不会改变。
H218O
H2O
实验证明:光合作用所释放的氧气全部来自水 1948年美国卡尔文用同位素14C标记CO2追踪光合作用 过程中碳元素的行踪，进一步了解了光合作用中复杂 的化学反应
二、光合作用的概念
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能量的有机物，并 且释放出氧气的过程。
厂房 叶绿体 光能 二氧化碳 水 有机物 氧气
光能
光合作用产生葡萄糖的反应式
光能
6CO2+12H2O
叶绿体
C6H12O6+6O2+6H2O
三、光合作用的过程
光反应 暗反应
划分依据：反应过程是否需要光能
类囊体膜
H2O
酶
[H]
（1）光反应阶段
Pi ＋ADP
ATP
叶绿体内的类囊体膜上 场所： 条件 ：光、色素、 酶 光能 4[H] + O2 水的光解：2H2O （还原剂） 物质变化： 酶 ATP的合成： ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP 能量变化： 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
类囊体膜
H2O
酶
[H] Pi ＋ADP 三碳化合物 2C3
基质
ATP
CO2 五碳化合物
CO2的 多种酶 固定
C3 的 还原
C5 （CH2O）
2、暗反应
叶绿体基质中 场所 条件 多种酶、[H]、ATP 物质变化 （1）CO 的固定: CO2+C5→2C3 （2）三碳的还原 2C3+[H]+ATP→（CH2O）+C5
同位素：质子数相同，中子数不同的同一类原子的总称。 物理学与生物 学发展？
氧的同位素 O
18
H2O CO2
18 H2 O
C O2
18
提供的材料：小球藻悬液
设计实验探究：光合作用释放的氧到底来自H2O，还是来自CO2呢？
鲁宾和卡门的同位素示踪实验P106练习6
CO2
18O 2
C18O2
O2
光照射下的 小球藻悬液
吸收
O2
酶
2C3
固定
光能
色素分子
2、炎热夏季的上午10：00至正午12：00，植物光 合作用强度减弱，在这一时间段内，叶绿体中的 [H]、C3、C5的含量变化是 A、降低、升高、降低 B、降低、降低、升高 C、升高、降低、升高
4[NADPH] 还原 多种酶 C5 ATP 能 酶 ADP+Pi （CH2O）
水的光解； ATP 物质变化 的生成
能量变化 联系
ATP中活 跃化学能
ATP中活 有机物中稳 光能 跃化学能 定化学能 光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和 ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi 。
产物和原料的对应关系： CO2 C H （CH2O） H2O CO2 O
O2 H2O
能量的转移途径：
当时有人重复普利斯特利的实验，却得到 为什么？ 完全相反结论:植物与动物一样能使空气变污浊。
1779年，荷兰英格豪斯500多次植物更新空气实验
蜡 烛 燃 烧 时 间 更 短 蜡 烛 燃 烧 时 间 变 长
结果发现:普利斯特利实验只有在阳光照射下才能成功;
1864年，德国萨克斯——检测淀粉实验
将一盆栽植物放于暗处一昼夜，用黑纸将某叶片的一半从 上下两面遮盖起来，然后移到光下几小时。
色素分子
4[NADPH] 还原
能
CO2来自百度文库
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶
C5
1、将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内 三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是（ ） A、 C3 增加，葡萄糖减少
（CH2O）
B、 C3 与葡萄糖都减少
C、 C3 与葡萄糖都增加
D、 C3 突然减少，葡萄糖突然增加
2H2O