高三生物光能在叶绿体中的转换课件(人教大纲版).pdf

第二章第二章 光合作用与生物固氮光合作用与生物固氮 资料资料 粮食危机严重地影响着人类的生存和发粮食危机严重地影响着人类的生存和发 展展 是当今世界面临的重大问题之一是当今世界面临的重大问题之一 我国的我国的可耕地仅占世界总量的可耕地仅占世界总量的7 7 需要需要 养活的养活的人口却占世界人口的人口却占世界人口的2222 满足满足 人们对粮食的需求人们对粮食的需求 事关重大事关重大 提高农作物的光合作用效率和通提高农作物的光合作用效率和通 过生物固氮为农作物提供氮素过生物固氮为农作物提供氮素 可以使可以使 粮食产量明显提高粮食产量明显提高 如何解决上述问题 如何解决上述问题 第一节第一节 光合作用光合作用 光合作用光合作用 光合作用是光合作用是叶绿体叶绿体内进行的一个复内进行的一个复 杂的杂的能量转换能量转换和和物质变化物质变化过程过程 1 能量方面 能量方面 光能光能 稳定的化学能稳定的化学能 2 物质方面 物质方面 水的光解水的光解并释放氧气并释放氧气 二氧化碳二氧化碳的的固定固定和和还原还原 糖类糖类等有机物的等有机物的形成形成 人们要想提高农作物的人们要想提高农作物的光合作用效光合作用效 率率 就必须对光合作用中 就必须对光合作用中能量转换能量转换和和物质物质 变化变化过程进行过程进行深入研究深入研究 一一 光能在叶绿体中的转换光能在叶绿体中的转换 过程 过程 1 光能光能电能电能 转换转换 2 电能 电能活跃的化学能活跃的化学能 转换转换 3 活跃的化学能 活跃的化学能稳定的化学稳定的化学 能能 转换转换 光光 反反 应应 暗暗 反反 应应 图中的图中的A B表示色表示色 素素 请问它们分别请问它们分别 代表什么色素代表什么色素 以以 及各自有何作用及各自有何作用 一 光能转换成电能 一 光能转换成电能 A 作用中心色素作用中心色素 B 天线色素天线色素 天线色素天线色素 种类种类 作用作用 作用中心作用中心 色素色素 种类种类 作用作用 绝大多数叶绿素绝大多数叶绿素a及及全部叶绿全部叶绿 素素b 胡萝卜素胡萝卜素和和叶黄素叶黄素 吸收吸收 传递传递光能光能 少数少数处于处于特殊状态特殊状态的的叶绿素叶绿素a 吸收 转换吸收 转换光能光能 一 光能转换成电能 一 光能转换成电能 叶绿体中的叶绿体中的类囊体薄膜类囊体薄膜上上色素色素的的分类分类 一 光能转换成电能 一 光能转换成电能 特殊状态的叶绿素特殊状态的叶绿素a a 在光的照射下发生了在光的照射下发生了 什么变化 什么变化 特殊状态的叶绿素特殊状态的叶绿素a a是怎么失去电子的 是怎么失去电子的 天线色素将吸收的天线色素将吸收的光能光能 传递给作 传递给作 用中心色素用中心色素 少数特殊状态的叶绿素少数特殊状态的叶绿素a a 这使叶绿素这使叶绿素a a被激活被激活 失去电子失去电子 e e 失去电子 又得到电子失去电子 又得到电子 一 光能转换成电能 一 光能转换成电能 失去电子的叶绿素失去电子的叶绿素a a从哪里夺取电子 从哪里夺取电子 从从水分子水分子中夺取电子 使水分子中夺取电子 使水分子氧氧 化化生成生成氧分子氧分子和和氢离子氢离子 H H 试写出水分子光解的反应式 试写出水分子光解的反应式 2 2H H2 2O O O O2 2 4H4H 4e4e 失去电子的叶绿素失去电子的叶绿素a a是什么性质 是什么性质 叶绿素叶绿素a失去电子后 变成一种失去电子后 变成一种强氧强氧 化剂化剂 需要 需要获得电子获得电子 才能 才能恢复稳态恢复稳态 一 光能转换成电能 一 光能转换成电能 脱离叶绿素脱离叶绿素a a的电子去哪里了 的电子去哪里了 脱离叶绿素脱离叶绿素a a的电子 经过的电子 经过一系列一系列 的传递的传递 最后最后传递给一种传递给一种带正电荷带正电荷的有机的有机 物物 NADPNADP 最终的电子供体和电子受体分别是 最终的电子供体和电子受体分别是 电电子供体 子供体 H H2 2O O 电子受体 电子受体 NADPNADP 一 光能转换成电能 一 光能转换成电能 综上所述 光能是怎样转换成电能的 综上所述 光能是怎样转换成电能的 在光的照射下 少数处于特殊状态的在光的照射下 少数处于特殊状态的 叶绿素叶绿素a 连续不断地丢失电子和获得电子连续不断地丢失电子和获得电子 从而形成从而形成电子流电子流 使光能转换成电能 使光能转换成电能 类囊体类囊体 二 电能转换成活跃的 二 电能转换成活跃的 化学能化学能 光光光光 O2 H2O e H NADP NADPHADP PiATP 2 2H H2 2O O O O2 2 4H4H 4e4e 水的光解产生的电子和 水的光解产生的电子和 氢离子最终传递给什么物质 并生成了什氢离子最终传递给什么物质 并生成了什 么物质 尝试写出物质变化的反应式 么物质 尝试写出物质变化的反应式 在电子传递过程中还形成了什么物质 在电子传递过程中还形成了什么物质 写出其反应式 写出其反应式 二 电能转换成活跃的 二 电能转换成活跃的 化学能化学能 NADP 2e H NADPH 酶酶 酶酶 ADP Pi 能量能量 电能电能 ATP 电能转换成的活跃的化学能 贮存在什么电能转换成的活跃的化学能 贮存在什么 物质中 物质中 贮存在贮存在NADPHNADPH 和和 ATP ATP 中中 活跃的化学能意味着什么活跃的化学能意味着什么 意味着能量很容易释放 供暗反意味着能量很容易释放 供暗反 应阶段合成有机物利用 应阶段合成有机物利用 二 电能转换成活跃的 二 电能转换成活跃的 化学能化学能 NADPHNADPH除了是携带一定能量的物质外 还除了是携带一定能量的物质外 还 具有什么性质 具有什么性质 NADPHNADPH是是强还原剂强还原剂 NADPHNADPH用来还原什么 用来还原什么 NADPHNADPH在暗反应中可将在暗反应中可将COCO2 2最终还最终还 原成糖类原成糖类等有机物 自身则氧化成等有机物 自身则氧化成NADPNADP 继续接受脱离叶绿素继续接受脱离叶绿素a a的电子 的电子 二 电能转换成活跃的 二 电能转换成活跃的 化学能化学能 条件 条件 过程 过程 场所 场所 光反应光反应 2 2H H2 2O O O O2 2 4H4H 4e4e 光光 色素色素 光光 色素色素 酶酶 叶绿体的叶绿体的囊状结构囊状结构 类囊体类囊体 薄膜薄膜 水的光解 水的光解 NADPH的形成 的形成 ATP的形成 的形成 暗反应暗反应 ADPADP Pi 电能电能 ATPATP 酶酶 活跃化学能 活跃化学能 NADP 2e H NADPH 酶酶 条件 条件 过程 过程 场所 场所 暗反应暗反应 多种多种酶酶参与催化 参与催化 ATPATP NADPHNADPH 叶绿体的叶绿体的基质基质 COCO2 2的固定 的固定 COCO2 2的还原 的还原 CO2 NADPH NADP ATP ADP Pi CH2O 酶酶 C5 2C3 三 活跃的化学能转换 三 活跃的化学能转换 成稳定的化学能成稳定的化学能 ATPATP和和NADPHNADPH参与暗反应阶段的什么过程的参与暗反应阶段的什么过程的 反应 反应 C3的还原的还原 在此过程中能量形式发生了什么变化以及场在此过程中能量形式发生了什么变化以及场 所在哪 所在哪 活跃的化学能活跃的化学能 稳定的化学能稳定的化学能 发生在 发生在 叶绿体基质叶绿体基质 光能在叶绿体中的转换光能在叶绿体中的转换 光光光光 O2 H2O e H NADP NADPHADP PiATP CH2O CO2 反应阶段反应阶段能量变化能量变化物质变化物质变化 光反应光反应 暗反应暗反应 光能光能转化成转化成电能电能水在光下分解水在光下分解 电能电能转换成转换成活跃活跃 的化学能的化学能 NADPHNADPH的形成的形成 ATPATP的形成的形成 CO2的固定的固定 CO2还原及糖类还原及糖类 等有机物的形成等有机物的形成 活跃的化学能转活跃的化学能转 换成换成稳定化学能稳定化学能 光能在叶绿体中的转换光能在叶绿体中的转换 1 1 在光合作用中 光能转换成电能时 电子 在光合作用中 光能转换成电能时 电子 来自来自 最终传递 最终传递 给给 2 2 在光合作用中 电能转换成的活跃的化学 在光合作用中 电能转换成的活跃的化学 能 是指储存在能 是指储存在 中的化学能 中的化学能 3 3 在光合作用中 二氧化碳被固定时 既要 在光合作用中 二氧化碳被固定时 既要 接受接受释放的能量 释放的能量 又要被又要被 还原 还原 练习练习 水水NADPNADP ADPADP和和PiPi NADPHNADPH和和ATPATP NADPHNADPH NADPHNADPH和和ATPATP 练习练习 4 4 在光照条件下 某些色素能够吸收并传 在光照条件下 某些色素能够吸收并传 递光能 将光能传递给少数叶绿素递光能 将光能传递给少数叶绿素a a 这时 这时 叶绿素叶绿素a a分子所处的状态为分子所处的状态为 A A 被抑制 得到电子被抑制 得到电子 B B 被激发 得到电子被激发 得到电子 C C 被抑制 失去电子被抑制 失去电子 D D 被激发 失去电子被激发 失去电子 D 练习练习 5 5 在光合作用过程中 碳同化伴随的能量 在光合作用过程中 碳同化伴随的能量 变化是变化是 A A 将将ATPATP和和NADPHNADPH中活跃的化学能 转中活跃的化学能 转 换成贮存在有机物中稳定的化学能换成贮存在有机物中稳定的化学能 B B 光能转换为电能光能转换为电能 C C 电能转换为活跃的化学能电能转换为活跃的化学能 D D 光能转换为活跃的化学能光能转换为活跃的化学能 A 练习练习 6 6 光合作用过程中 不在叶绿体基粒囊状 光合作用过程中 不在叶绿体基粒囊状 结构的薄膜上进行的是结构的薄膜上进行的是 A A NADPNADP 变为 变为NADPHNADPH B B 氧气的生成氧气的生成 C C ADPADP转变为转变为ATP ATP D D COCO2 2的固定和还原的固定和还原 D 7 7 甲 乙两个密闭的玻璃钟罩内 分别喂养同 甲 乙两个密闭的玻璃钟罩内 分别喂养同 样小鼠各一只 和长势良好的同样绿色植物各样小鼠各一只 和长势良好的同样绿色植物各 一盆 与甲罩不同的是 乙罩内多了一杯氢氧一盆 与甲罩不同的是 乙罩内多了一杯氢氧 化钙溶液 两玻璃罩同在阳光下培养一段时间化钙溶液 两玻璃罩同在阳光下培养一段时间 后 甲 乙两个钟罩内的小鼠和植物各发生了后 甲 乙两个钟罩内的小鼠和植物各发生了 什么变化 分析产生此现象的原因 什么变化 分析产生此现象的原因 练习练习 甲罩内的小鼠活着 乙罩内的小鼠死亡 甲罩内的小鼠活着 乙罩内的小鼠死亡 原因是甲罩内的绿色植