高中生物第三章第五节光合作用浙教版必修一.ppt

17 16 第三章第5节光合作用 新陈代谢 光合作用的发现 光合作用的概念 光合作用的场所 光合作用的过程 光合作用的反应式及实质 光合作用的意义 课堂小结 巩固练习 退出 17 16 新陈代谢 新陈代谢是指生物体内时时刻刻都在进行的有序的化学反应的总称 包括同化作用和异化作用 其中同化作用是指生物体将外界环境中的物质转化为生物体自身的物质并且储存能量的过程 异化作用则是相反的将有机物分解并释放能量的过程 17 16 新陈代谢 同化作用 异化作用 光能自养型 绿色植物 藻类 少数细菌 化能自养型 硝化细菌 自养 兼性营养 红螺菌 异养 动物和高等动物 营寄生或腐生菌类 真菌 需氧型 人和动物 绝大多数植物兼性 酵母菌厌氧 乳酸菌 寄生菌 17 16 光合作用的发现 18世纪中期以前 植物所需营养物质都从土壤中获得 与空气无关 1771年 英国普里斯特利实验指出植物可以更新空气 1864年 德国萨克斯实验证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 1880年 德国恩吉尔曼实验证明 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 20世纪30年代 美国鲁宾和卡门实验证明光合作用释放的氧全部来自水 返回 17 16 什么是光合作用 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 想一想 光合作用与我们有关吗 所吃食物直接或间接来自光合作用制造的有机物 返回 17 16 光合作用的反应式 光能 叶绿体 光合作用的实质 能量上把光能转变成有机物中的化学能 返回 17 16 c6h12o6 6co2 atp 热能 细胞呼吸反应方程式 17 16 细胞呼吸与光合作用反应式不是可逆反应 能量不同酶不同反应过程完全不同反应场所不同 什么场所进行 叶绿体 17 16 17 16 神奇的吸收和传递太阳能的物质 叶绿素 叶绿素的具体实验 1课时 省略 17 16 类胡萝卜素 叶绿素b 叶黄素 蓝绿色 黄绿色 橙黄色 黄色 含量占3 4 含量占1 4 叶绿体中的色素 叶绿体结构模式图 色素 功能 吸收光能 用于光合作用 返回 光合作用的场所叶绿体 吸收蓝紫光 吸收红光和蓝紫光 17 16 色素与颜色 植物中的色素分光合色素和非光合色素 前者主要存在于叶绿体中 后者主要存在于液泡中 液泡中的色素主要决定花和果实的颜色 当然并不是绝对的 同样叶绿体中的的色素也只是相对来说决定叶子的颜色 类胡萝卜素和叶绿素的含量比例与颜色关系 类胡萝卜素和叶绿素的含量与温度的关系 17 16 叶绿体内类囊体薄膜上的色素根据其功能分为两大类 一类是具有吸收和传递光能的作用 包括绝大多数叶绿素a 以及全部的叶绿素b 胡萝卜素和叶黄素 一类少数处于特殊状态的叶绿素a 它不仅能吸收光能 还能使光能转换成电能 17 16 聚光色素或天线色素 只起吸收和传递光能 不进行光化学反应的光合色素 全部叶绿素b 胡萝卜素和叶黄素 大部分叶绿素a 作用中心色素 吸收光能或由聚光色素传递而来的激发能后 发生光化学反应引起电荷分离的少数特殊状态的叶绿素a 17 16 包括光能的吸收 传递和光化学反应 光能转换成电能 在光的照射下 具有吸收和传递光能的色素将吸收的光能传递给少数处于特殊状态的叶绿素a 使这些叶绿素a被激发而失去电子 e 17 16 e 光能转换成电能 a代表处于特殊状态下的叶绿素a b代表具有吸收和传递光能作用的色素 c和d代表传递电子的物质 h2o o2 e e e e e e h e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e e b 17 16 脱离叶绿素a的电子 经过一系列的传递 最后传递给一种带正电荷的有机物 nadp 失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂 能够从水分子中夺取电子 使水分子氧化生成氧分子和氢离子 h 叶绿素a由于获得电子而恢复稳态 这样 在光的照射下 少数处于特殊状态的叶绿素a 连续不断地丢失电子和获得电子 从而形成电子流 使光能转换成电能 a代表处于特殊状态下的叶绿素a b代表具有吸收和传递光能作用的色素 c和d代表传递电子的物质 17 16 电能转换成活跃的化学能 nadp nadph nadph 酶 随着光能转换成电能 nadp 得到两个电子和一个氢离子 就形成了nadph 这样 一部分电能就转化成活跃的化学能储存在nadph中 还原型辅酶 氧化型辅酶 17 16 与此同时 叶绿体利用光能转换成的另一部分电能 将adp和pi转化成atp 这一部分电能则转换成活跃的化学能储存在atp中 17 16 活跃的化学能转换成稳定的化学能 在暗反应阶段中 二氧化碳被固定后形成一些三碳化合物 c3 在有关酶的催化作用下 接受atp和nadph释放出的能量并且被nadph还原 再经过一系列复杂的变化 最终形成糖类等富含稳定化学能的有机物 17 16 过程 分光反应和碳反应两个阶段 分别在类囊体薄膜和叶绿体基质中进行具体过程如下 17 16 光合作用的过程 光反应阶段 碳反应阶段 co2 2c3 水在光下分解 c5 atp adp pi 酶 供能 h 供氢 o2 固定 还原 多种酶参加催化 ch2o 氨基酸 脂肪 返回 17 16 注意 光反应和碳反应是一个整体 二者紧密联系 缺一不可 光反应是暗反应的基础 光反应阶段为暗反应阶段提供能量 atp 和还原剂 h 暗反应阶段产生的adp和pi为光反应阶段合成atp提供原料 17 16 光反应 场所 类囊体薄膜3个变化p91 17 16 光合作用的过程 碳反应阶段 水在光下分解 atp adp pi 酶 供能 h 供氢 o2 还原 17 16 一 光能在叶绿体中的转换 光能在叶绿体中的转换分为三个步骤 光能转化为电能 电能转化为活跃的化学能 活跃的化学能转化为稳定的化学能 光能转化为电能及电能转化为跃的化学能属于光合作用的光反应阶段 活跃的化学能转化为稳定的化学能属于光合作用的暗反应阶段 17 16 碳反应 场所 叶绿体基质具体过程 二氧化碳的固定 三碳化合物的还原p92 17 16 光反应阶段与碳反应阶段的比较 基粒 囊状结构的薄膜上 叶绿体基质中 需光 色素和酶 不需光 色素 需多种酶 光能转变为活泼的化学能 储存在atp中 atp中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能 返回 17 16 光合作用的意义 1 光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源 2 光合作用维持大气中o2和co2含量的相对稳定 3 对生物的进化具有重要作用 30亿 20亿年前 蓝藻制造o2 使进行有氧呼吸的生物得以发生和发展 o2可形成o3 可滤去紫外线 减轻其对生物的破坏 使水生生物开始逐渐在陆地生活 进而形成广泛分布的各种动植物 返回 17 16 光合作用的实质 能量方面看 光合作用将光能最终转换成稳定的化学能 物质方面看 光合作用包括 水在光下分解并释放出氧气 二氧化碳的固定和还原 糖类等有机物的合成 17 16 课堂小结 光合作用 概念 场所 叶绿体 色素 过程 碳反应阶段 反应式 意义 返回 17 16 巩固练习 1 光合作用中 糖类是在阶段形成的 o2是在阶段形成的 atp是在阶段形成的 2 某科学家用含有14c的co2来追踪光合作用中的c原子 这种c原子的转移途径是 a co2叶绿体atpb co2叶绿素atpc co2乙醇糖类d co2三碳化合物糖类 暗反应 光反应 光反应 d 返回 17 16 3 在光合作用中 需消耗atp的是 a 三碳化合物的还原b co2的固定c 水在光下分解d 叶绿素吸收光能4 光合作用过程中 光反应为暗反应提供的物质是 a h 和atpb h 和o2c o2和atpd h 和h2o a a 返回 17 16 d a 返回 17 16 7 光照增强 光合作用增强 但夏季的中午却又因叶表面气孔关闭而使光合作用减弱 这是由于 a 水分产生的 h 数量不足b 叶绿体利用的光能合成的atp不足c 空气中co2量相对增多 而起抑制作用d 暗反应中三碳化合物产生的量太少8 下列措施中 不会提高温室蔬菜产量的是 a 增大o2浓度b 增大co2浓度c 增强光照d 调节室温 d a 返回 17 16 9 下图是一个研究光合作用过程的实验 实验前溶液中加入adp 磷酸盐 叶绿体等 实验时按图示控制进行 并不断测定有机物合成率 用此数据绘成曲线 请