第三节光合作用一捕获光能的色素和结构

【探索五】要生成1分子的C 6 H12 O 6，需要多少分子
的H 2 O和C O 2 ？
光合作用总反应反应式
叶绿体
6C O2+12H2 O 光能 C 6 H12 O6 + 6 H2 O+6 O2
【总结】光反应与暗反应的区别与联系
比
过程
较
光反应
暗反应
进行部位 类囊体的薄膜
叶绿体的基质中
进行条件 光叶绿体色素酶 许多酶，不受光限制
叶绿素a(蓝绿色） 叶绿素 （3/4） 叶绿素b（黄绿色）
胡萝卜素（橙黄色）
类胡萝卜素
（1/4）
叶黄素（黄色）
功 能：吸收、传递和转化光能
叶绿素色素
吸收可见 的太阳光
叶绿素主要吸收 红橙光和蓝紫光
类胡萝卜素主 要吸收蓝紫光
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1.为什么树叶一般都呈绿色？ 叶绿素占叶绿体色素的3/4，叶绿素对绿
光吸收量少，绿光被反射出来，叶绿体呈现绿 色。 2.秋天为什么叶子会变黄？ 叶绿素解体。
日变化的影响最大
1.营养物质包括有机物、无机盐、水等 2.根据获取有机物的方式不同，可以将生物分为：
光能自养生物（绿色植物） 自养生物
化能自养生物（硝化细菌等）
异养生物
光合作用
一、光合作用的场所-----叶绿体 叶绿体中色素的种类、颜色及作用
二、光合作用的过程 1.光反应： 水的光解
ATP的合成
2.提示：是的。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。 藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出 了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。 水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、 绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含 短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻 分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红 藻分布于海水深的地方。
影响光合作用的主要外界因素
❖ 光照 光是光合作用的能量来源，是叶绿体发育和叶 绿素合成的必要条件
❖ 二氧化碳 二氧化碳是光合作用的原料之一 ❖ 温度 由于温度可以影响酶的活性，因而对光合速率
有明显影响 ❖ 水分 叶片接近水分饱和时，才能进行正常的光合作
用 ❖ 矿质营养 矿质元素直接或间接影响光合作用 ❖ 光合速率的日变化 一天中，光强日变化对光和速率
1.第一组向绿色植物提供C18O2和 H2O 。
光照
C18O2+H2O
O2
2.第二组向同种绿色植物提供H218O和CO2
CO2+H218O 光照 18O2
证明：光合作用释放的O2全部来自于H2O
光合作用的概念及反应式
光合作用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 放出氧的过程。
光反应阶段 必须有光能才能进行
暗反应阶段
二、光合作用的过程
光反应
【探索四】 暗反应可以 分为几个阶 段？其原料 和产物分别 是什么？
暗反应
【探索三】 光反应可以 包含几个反 应？其原料 和产物分别 是什么？反 应场所是什 么？
光 合
光 反 应
水的光解： H 2 O 光 2[H]+1/2O 2 ATP的形成：A D P + Pi +能量 酶 A T P
CO2+ H2O*
光能 叶绿体
(CH2O)+ O2*
【探索二】 光合作用的具体过程可以分为几个阶段？
光能
光合作用的过程
叶绿素a
ADP+Pi e
NADP+
e
[H]
光 反
H2O
应
(类囊体的薄膜上)
O2
叶绿体
ATP
2C3
NADPH 〔H〕 （CH2O）
C5
暗 反 应 (基质中)
CO2
【探索二 】 光合作用的具体过程可以分为几个阶段？
作 用 暗 C O 2的固定：C O 2 +C 5
酶
2C3
反
酶
应 C O 2的还原：2 C 3 [H] ATP
C 6 H12 O 6
思考：暗反应为什么称之为“暗”反应？
暗反应在光下能不能进行？
【总结】光合作用的过程可以分为两个阶段，光反应
和暗反应，光反应阶段主要是在囊状结构薄膜上利用 光能将水光解成[H]和O2，同时将光能转变成不稳定的 化学能，储存在ATP中；暗反应阶段主要在叶绿体基质 中将CO2中的C通过CO2的固定和CO2的还原储存在有机物 中，同时将ATP中的能量转移到有机物中。
一、光合作用的探究历程
1.以前，人们一直以为，小小的种子之所以 能够长成参天大树，完全依靠于土壤。
1771年,(英)普里斯特利(Joseph Priestley)的实验
A组:
B组:
这个实验说明
绿色植物在光照下吸收了二氧化碳， 产生了氧气
1864年,(德)萨克斯(Julius von Sachs)的实验
2.暗反应
三、光合作用的概念和总反应式
二氧化碳 的固定
二氧化碳 的还原
四、光合作用的实质 1.物质的转化 2.能量的转化
五、光合作用的意义与应用
120
100
80
60
40
20
0
5点
7点
9点
11点
13点
15点
17点
上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2的
吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：光照强度 1.图中D～E段CO2吸收量逐渐减少是因为 逐步减弱 ，
2.能量转化：光能
有机物中的化学能
【探索七】光合作用的意义是什么？ 1.生物界中有机物的来源 2.生物生命活动所需能量的最终来源 3.调节大气中氧气和二氧化碳的含量 4.对生物的进化有重要作用
四、光合作用原理的运
植物自身因素 环境因素对光合作用的影响
1）光照 2）温度 3）二氧化碳浓度 4）水分 5）矿质元素
D.光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合 作用的进行
巩固练习
1.在光合作用中，糖类是在 暗反应 阶段形成的，氧
气是在光反应 阶段形成的，ATP是在 光反应 阶段形成
的。
2.某科学家用14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原
C 子，证明其转移的途径是（
）
A.二氧化碳 叶绿素
ATP
B.二氧化碳 三碳化合物 ATP
以至光反应产生的 ATP 和 NADPH 逐渐减少， 从而影响了暗反应 五强碳度，使 还原作化用合物数量减
少，影响了CO2固定。
2.图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，可能是
（C）
A.光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体 效果
B.温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较 多的有机物
C.温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2 原料的供应
C.二氧化碳 三碳化合物 糖类
D.二氧化碳 五碳糖
糖类
B 3.光合作用过程中释放的氧气来源于（
）
A.二氧化碳 B.水 C.叶绿体 D.葡萄糖
在一 暗半
碘 蒸
处曝 气
放光 置，
处 理
几小的叶片一 半 遮 光
这个实验证明: 绿叶在光合作用中产生了淀粉
1880年,(美)恩格尔曼(C.Engelmann)的实验
黑暗中
光照下
这个实验证明:
氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿 色植物进行光合作用的场所
1930年，(美)鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamaen) 用同位素标记法研究光合作用:
物质转化 能量转化
联系
水转变成[H]和氧 C O2转变为C3,经C O2的
气；生成ATP
还原为有机物
光能转化为ATP ATP中活跃的化学能转化 中活跃的化学能 为有机物中稳定化学能
光反应为暗反应提供[H]和ATP
【探索六】通过学习光合作用的实质是什么？
三、光合作用的实质
1.物质转化：无机物 有机物
第5章 细胞的能量供应和利用
第三节 光合作用
一 捕获光能的色素和结构
运动
叶绿体在细胞中不仅可随原生质环流运动， 而且可随光照的方向和强度而运动。在弱光下，叶 绿体以扁平的一面向光以接受较多的光能；而在强 光下，叶绿体的扁平面与光照方向平行，不致吸收
过多强光而引起结构和功能的破坏。
叶绿体中色素的种类：