第五节光合作用

俗话说： “万物生长靠太阳 ”，为什么这么说呢？我们来看一组数据： 地球表面上的绿色植物每年大约制造 4400亿吨有机物； 地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.111018kJ，这个数字大约相当于 4800个三峡水电站所发出的电力。绿色植物储存在有机物中的能量来自哪呢？太阳能太阳的光能又是通过什么途径进入植物体内的？结论：植物的物质积累不是来自于土壤，而是完全来源于水。开始 时 5年后 实验 前后的差值柳 树 的 质量2.3kg 76.7kg干土的 质 量 90.8kg 90.743kg+74.7kg 0.057kg17世纪比利时 海尔蒙特柳苗栽培实验1771年，英， 普里斯特利 的实验1864年，德， 萨克斯 的实验1880年，美， 恩吉尔曼 的实验1939年，美， 鲁宾 和 卡门 的实验光合作用的探索历程1779年，荷， 英根豪斯 的实验一路走来 普利斯特利实验普利斯特利实验结论：植物可以更新空气。结论 1：只有在 光下植物才能更新空气。结论 2：植物体只有绿叶才能更新空气。普利斯特利的实验只有在 阳光照射 下才能成功英根豪斯实验绿色叶片黑暗处理遮光曝光碘蒸汽不变蓝变蓝结论： 绿色叶片在光合作用下产生了淀粉。一半遮光一半曝光萨克斯实验恩吉尔曼实验实验组 对照组将水绵和好氧细菌放在无空气的黑暗环境 中 ,极细光束照射水绵 ,好氧细菌集中在 被照叶绿体部位将水绵和好氧细菌暴露在 光照 下 ,好 氧细菌集中在 叶绿体所有受光部位结论：氧是叶绿体所释放的 ,叶绿体是绿色植物光合作用的场所鲁宾和卡门实验同位素 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 。实验组 对照组向绿色植物提供H2O、 C18O2 ,释放的氧是 O2结论 :光合作用释放的氧全部来自水向绿色植物提供H218O、 CO2 , 释放的氧是 18O2 鲁宾和卡门实验光合作用的场所 叶绿体 .1.下列标号各代表： 2.与光合作用有关的酶和色素分布在哪里呢？外膜 内膜基粒 类囊体膜基质叶绿体中的色素色素叶绿素类胡萝卜素叶绿素 a叶绿素 b叶黄素胡萝卜素吸收可见的太阳光叶绿素 主要吸收红光 和 蓝紫光类胡萝卜素 主要吸收 蓝紫光恩吉尔曼的第二个实验部位条件物质变化能量变化类囊体膜（光合膜）上光、色素、酶、 H2O（ 1）水光解（ 2） ATP的形成（ 3） H的形成 光能 电能 ATP、 H中活泼的化学能1、 光反应2、 碳反应多种酶、 CO2、 H、 ATP叶绿体基质中（ 1） CO2的固定（ 2）三碳酸的还原（ 3）五碳糖的再生 H、 ATP中活泼的化学能 有机物中稳定的化学能部位条件物质变化能量变化光反应碳反应需要水与光，产物是 O2、 ATP、 H需要 CO2 、 ATP、 H ，产物是糖多种酶ADP+PiATP酶色素分子可见光吸收2H2O O24H光解C52C3CO2固定光反应还原CH2O+H2O能酶碳反应6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体光合作用过程总方程式一、光反应 场所： 类囊体膜上光系统 叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体光能叶绿素中低能电子激发并呈高能状态，色素缺失电子失能电子进入光系统 ATP水分解供电子ADP+Pi获能叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体光能叶绿素中低能电子被激发并呈高能状态，色素缺失电子NADP+与 H+接受 2个高能电子生成 NADPH光系统 提供电子光系统 光反应发生的变化（ 2） 光能 被吸收并转化为 ATP中的化学能（ 1） 水 在光下裂解为 H 、 O2和电子（ 3）水中的氢（ H e ）在光下将 NADP还原为 NADPH梅尔文 卡尔文1961年诺贝尔化学奖获得者，通过化学分析，阐明光合作用中碳化合物的合成过程，即发现卡尔文循环二、碳反应 场所：叶绿体基质CO2+核酮糖二磷酸 酶 C6酶 2C3C3ATP ADP+Pi NADPH NADP+H+三碳糖磷酸如何