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光合作用的过程 光合作用是叶绿体吸收并利用光能 将CO2和H2O合成有机物质并释放O2 将光能转换成化学能的过程 是否释放氧气 与供氢体有关 CO2 2H2O CH2O H2O O2 光叶绿体 光合作用的定义和总反应式 光合作用的意义 光合作用是 地球上最重要的化学反应 为植物本身的物质代谢提供了基础 直接或间接地为动物和人类的生存提供了食物和能源 C是构成生物体的最基本元素 占生物体干重的49 地球上几乎所有生物都是利用光合作用固定的能量作为生命活动的能源 维持大气中CO2和O2 含量的基本稳定 总之 光合作用对地球上生物的生存 繁荣和发展极其重要 光合作用过程 叶绿体不消耗O2 光合作用过程概览 再生 最终电子供体是水 最终电子受体是NADP 光合作用过程概览 变形 卡尔文循环中CO2的固定 C3化合物还原 C5化合物再生的3个阶段 光合作用小结 1 光能在叶绿体中的转换过程 2 光反应的最终产物有O2 ATP和NADPH等 O2 ATP和NADPH Pi ADP和NADP 的移动方向是怎样的 总体上 光能不能直接用于合成有机物 必须以ATP和NADPH作为 能量货币 3 光反应为暗反应提供ATP NADPH 是暗反应的基础 光反应产物O2不是暗反应所必需 暗反应为光反应提供ADP和NADP 制约光反应 5 光合作用产物糖的去向 大部分从叶绿体运输到细胞质基质中 转变成蔗糖 并运出 一部分在叶绿体基质中形成淀粉 一部分参与氨基酸 蛋白质 脂质的合成 O2 ATP NADPH CH2O H2O等ADP Pi NADP 光能 ATP NADPH 4 光反应和暗反应分别生成了哪些产物 能量来源有何不同 A 光反应 B 暗反应 C H2O D O2 E ATP F ADP Pi G NADPH H NADP I CO2 J CH2O 等 说出下图中A J的过程或物质名称 并完成表格 光合作用过程中存在的 循环 有哪些 这些周转循环有何意义 意义 使光合作用中有关化学反应循环往复地进行 这体现出生命的简约性和高效性 循环 ADP与ATP的相互转化NADP 与NADPH的相互转化卡尔文循环 C5 CO2 C3 C5 暗反应循环过程中 需要叶绿体基质自身提供的物质基础有C5 多种酶 还需要基粒片层提供ATP NADPH 叶绿体外提供CO2 上述循环只有在光下才能发生 思考 暗反应循环过程中 需要叶绿体基质自身提供的物质基础有哪些 还需要哪些物质和能量的来源 叶绿体基质自身提供的物质 多种酶 C5化合物等 类囊体提供的物质 ATP NADPH 叶绿体外提供的物质 CO2 NADPH在暗反应中的作用有哪些 暗反应的循环可分为哪三个阶段 它们的具体变化是什么 如何分析一定条件下的C3和C5浓度的变化 基于暗反应的循环过程 分析各自的消耗和生成的相对速率 思考 为什么缺少CO2会使O2释放量减少 减少CO2 C3生成量减少 ATP NADPH积累 ADP NADP 不足 光反应速度减慢 O2释放量减少 暗反应生成的糖可被用于植物自身的哪些生命活动 细胞分裂 物质合成 矿质元素的吸收等 例1 将二氧化碳中的氧用同位素18O标记 然后用于光合作用实验 在以下那些产物中可以找到18O标记氧 A 糖和水B 氧气和糖C 水和氧气D 糖 水和氧气解析 联系光合作用总反应式来分析光合产物和反应物中各元素的来路和去向 例2 对正在进行光合作用的某一植物 突然 可发现其叶肉细胞内C5化合物的含量立即上升 A 停止光照B 降低CO2浓度C 升高CO2浓度D 停止光照并降低CO2浓度解析 叶肉细胞内C5是CO2的受体 它的形成与光反应有关 它的积累又与暗反应有关 C5的含量要在叶肉细胞内上升 必要条件是有利于光反应而不利于暗反应 A C和D不合此条件 因为只有在光下CO2供给少时 CO2的受体C5才能积累 例3如何证实CO2同化场所是在叶绿体的基质 而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜 解析 叶绿体的类囊体是光反应的场所 叶绿体基质是暗反应的场所 要证实CO2同化场所是在叶绿体的基质而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜 首先要提取出完整的叶绿体 然后把叶绿体的基质和叶绿体的被膜或类囊体的膜分开 在基质和膜上分别检测光反应和暗反应活性 如果叶绿体的基质中有暗反应活性而无光反应活性的实验 就能证实CO2同化场所是在叶绿体的基质而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜 方法步骤 1 在适宜的条件下 提取具有生理活性的完整叶绿体 2 将提取的完整叶绿体放入低渗液中 让叶绿体被膜破裂 然后高速离心 上清液中含有叶绿体的基质 沉淀为叶绿体的被膜和类囊体的膜 3 分别在上清液和沉淀中加入同化的14CO2底物 看在哪里能同化14CO2 结果是只有上清液能进行CO2同化反应 生成含有14C 光合产物 4 将上清液和沉淀电泳 看在哪里有同化CO2的酶类 结果是只有上清液中含有同化CO2的酶类 而类囊体膜上没有 例5 光照下正常生长的某绿色植物 若光照突然停止 其它条件不变 则短时间内叶绿体中C3合成量的变化为 横坐标为时间 纵坐标为合成量 A 若改 合成量 为 含量 则B 含量 分析 需综合考虑其消耗和生成的相对速率 若改 光照突然停止 为 突然停止供应CO2 则C3合成量 0 例4 在光合作用过程中 不属于暗反应的是A CO2与五碳化合物结合B 三碳化合物接受ATP释放的能量C H2O的氢传递给NADP D NADPH的氢传递给三碳化合物 例6 叶绿体和线粒体都是非常重要的细胞器 下列叙述中错误的是A 两者都具有能量转换的功能B 两者都具有双层膜结构C 两者的基质成分与功能不同D 两者增加膜面积的方式相同例7 在正常情况下进行光合作用的某植物 当突然改变某条件后 即可发现其叶肉细胞内五碳化合物含量突然上升 则改变的条件是A 停止光照B 停止光照并降低CO2浓度C 升高CO2浓度D 降低CO2浓