高中高中生物 5.4 能量之源 光与光合作用课件 新人教版必修1.ppt

第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源光与光合作用,2000多年前 亚里士多德(Aristotle),1、问题：植物生长所需的物质来自何处？,认为：构成植物 体的原料是土壤 植物增加的重量=土壤减少的重量,光合作用的探究历程,五年后,2、1648年比利时海尔蒙特的实验,柳树增重80kg 土壤只减少0.06kg,结论：植物增重主要来自水分,一段时间后,一段时间后,3、1771年英国普利斯特利实验,普利斯特利实验,结论：植物可以更新空气,4、1779年，荷兰 英格豪斯的实验,实验重复了500多次,结论：只有在光照下只有绿叶才可以更新空气,1785年，发现了空气的组成，科学家在明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳,5、 1845年，德国的科学家梅耶指出：植物光合作用时，把光能转换成化成化学能储存起来。,依据：能量转换和守恒定律,一半曝光，一半遮光,在暗处放置几小的叶片,6、1864年萨克斯的实验,结论:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉,水绵+好氧细菌,黑暗,无空气,极细光束照射,完全暴露光下,实验过程,好氧细菌集中在叶绿 体被光束照射的部位,好氧细菌分布于叶绿 体所有受光部位,7、光合作用的原料有水和二氧化碳，那么，光合作用释放的氧气到底是来自二氧化碳还是来自水呢？,随着技术的进步，人们发现了放射性 同位素，利用放射性同位素做示踪原 子，为解决氧气是来自水还是二氧化 碳提供了技术手段。1939年，美国的 科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法, 用18O做示踪原子，对光合作用的产物 氧气中氧的来源进行了探究。,返回,1939年鲁宾和卡门的实验,光合作用产生的有机 物又是怎样合成的呢？,20世纪40年代，美国科 学家卡尔文利用放射性 同位素14C标记的14CO2做 实验研究这一问题。最 终探明CO2中的碳在光合 作用中转化成有机物中 的碳的途径，这一途径 称为卡尔文循环。,1961年诺贝 尔化学奖得主,问题讨论,光合作用的原料，产物，场所和条件是什么？你能用一个反应式表示出来吗?,一、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,H2O,类囊体膜,酶,1.光反应阶段,色素,光,酶,叶绿体内的类囊体薄膜上,水的光解：,（还原剂）,ATP的合成：,光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中,CO2,糖类,五碳化合物 C5,氨基酸,脂肪,CO2的固定,三碳化合物 2C3,C3的还原,基质 多种酶,2.暗反应阶段,CO2的固定：,C3的还原：,叶绿体的基质中,多种酶、,H 、ATP,小结,需要光 色素、酶,不需要光 酶,类囊体膜上,基质中,水的光解；ATP的合成,CO2的固定；C3的还原,ATP中活 跃化学能,ATP中活 跃化学能,光能,有机物中稳 定化学能,光反应 为 暗反应 提供 H 和ATP，,暗反应 为 光反应 提供 ADP 和Pi 。,光合作用的概述,1.光合作用的概念,2.光合作用的意义,把无机物合成有机物，不仅是自身的营养物质,而且是人和动物的食物来源. 将光能转换成化学能，贮存在有机物中，提供了生命活动的能量来源. 维持了大气成分的基本稳定,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。,整个光合作用过程中的物质 变化和能量变化分别是什么？,物质变化：,无机物,能量变化：,光能,光合作用的实质：合成有机物，储存能量。,有机物,糖类等有机物中的化学能,有机物分解,水的光解,用于暗反应C3的还原,与O2结合生成水,ADP+Pi+光能 ATP,用于C3的还原，转换成 有机物中稳定的化学能,有机物分解 释放的能量,用于各种需能的 生命活动,光合作用与细胞呼吸过程中【H和ATP 的来源、去路的比较,自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物,（四）、化能合成作用,能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用,例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌,（四）、化能