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第五章细胞的能量供应和利用,第4节能量之源光与光合作用,光合作用的原理和应用,这棵树能进行光合作用吗？,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,五年后,17世纪40年代，赫尔蒙特(J.B.vanHelmont，荷兰),柳树增重74.47kg土壤减少0.06kg,植物增重主要来自水分,不足：没有考虑到空气对光合作用的影响。,17711777，英国约瑟夫普里斯特利,现象：,蜡烛熄灭。,现象：,蜡烛持续燃烧。,现象：,小鼠死亡。,现象：,小鼠存活。,结论：,植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。,疑问：不同的人重复实验，有的成功，有的失败，原因何在？,1779荷兰英格豪斯,叶片和绿色枝条在阳光下，才能更新空气的成分。,绿色植物在光下释放氧气。,结论：,1864年萨克斯(德国),结论:绿色植物的叶片在光合作用中产生了淀粉,1880年德国科学家恩吉尔曼,现象：,分析：,在没有空气的黑暗环境中,好氧细菌只集中在被光线照射的叶绿体附近。,光线照射部位进行光合作用产生了氧气。,1880年德国科学家恩吉尔曼,在没有空气的光亮环境中,现象：,集中原因：,见光叶绿体部位有氧气的产生。,好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位。,结论：,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。,恩吉尔曼实验设计有哪些巧妙之处？,1938，美国科学家鲁宾和卡门,H2OC18O2,H218OCO2,O2O2O2,O2O2O2,O2O2O2,O2O2O2,O2O2O2,O2O2O2O2,O2O2O2O2,18O218O218O2,18O218O218O2,18O218O218O2,18O218O218O2,18O218O218O2,18O218O218O2,结论:,光合作用释放的氧全部来自水。,20世纪0年代,美国科学家卡尔文(M.Calvin),CO2,(CH2O)+O2,14,CO2+H2O,14,光合作用的反应式,6CO2+12H2*O,C6H12O6+6*O2+6H2O,光能,叶绿体,光合作用的过程,色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,H2O,O2,H,酶,酶,C6H12O6+H2O,CO2,吸收,光解,固定,还原,酶,光反应,暗反应,光合作用的过程,光反应阶段,光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫做光反应阶段。,反应物：,水、ADP、Pi,生成物：,H、O2、ATP,场所：,类囊体的薄膜上(基粒片层薄膜),能量：,光能活跃的化学能,暗反应阶段,光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。,场所：,叶绿体内的基质中,反应物：,H、ATP、CO2、C5,生成物：,ADP、Pi、（CH2O）、H2O,能量：,活跃的化学能稳定的化学能,光反应和暗反应的比较,场所,条件,物质变化,能量变化,光反应,暗反应,基粒片层结构薄膜上,基质中,光、色素、水、酶,H、ATP、CO2、酶,水的光解ATP的生成,CO2的固定C3的还原,光能,活跃的化学能,活跃的化学能,稳定的化学能,联系,前者是后者的基础，后者是前者的继续,光合作用原理的应用,例：控制光照的强弱和温度的高低，适当增加作物环境中二氧化碳的浓度,农业生产上许多增加农作物产量的措施，是为了提高光合作用的强度。,化能合成作用,概念：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，这种合成作用叫做化能合成作用。,例：硝化细菌：NH3HNO2HNO3,巩固与提高,1进行光合作用完整的单位是A叶肉细胞B叶绿素C绿色基粒D叶绿体,A,2绿色植物在暗处不能放出氧气是因为ACO2的固定受阻B三碳化合物的还原需要光C水的分解不能进行D五碳化合物的再生困难,C,3在光合作用实验里，如果所用的水中有0.2%的水分子含18O，二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含18O，那么，植物进行光合作用释放的氧气中，含18O的比例为A0.20%B0.68%C0.88%D0.48%,A,4光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自A呼吸作用产生的ATP和光能B都是呼吸作用产生的ATPC光能和光反应产生的ATPD都是光反应产生的ATP,C,5水稻在适宜的情况下生长，如改变下列哪一项会使产量增加A氧的含量BCO2的含量C氮的含量D水蒸气的含量,【解析】影响光合作用速度的因素主要有：水和CO2(原料)；温度(影响光合作用的酶)；光照强度(影响光反应的速度)等。,B,6、剑桥大学的希尔将分离出来的叶绿体加到草酸高铁钾盐溶液中，经过光照以后放出氧气，同时草酸高铁被还原4Fe3+2H2O4Fe2+4H+O2请问希尔实验的重要意义是什么？它是否就是光反应？,【答案】希尔反应不能说就是光反应。它主要是说明了光合作用的氧气的来源是水分子的分解。,7下图是验证绿色植物进行光合作用的实验装置。先将这个装置放在暗室24小时，然后移到阳光下；瓶子内盛有NaOH溶液，瓶口封闭。,(1)数小时后摘下瓶内的