光合作用的原理

1、第四节光与光合作用第四节光与光合作用 第课时光合作用的原理第课时光合作用的原理 高一生物刘佳高一生物刘佳 一、光合作用的过程一、光合作用的过程 、光合作用可概括分为哪两个阶段？、光合作用可概括分为哪两个阶段？ 光反应和光反应和暗反应暗反应 是否需要光是否需要光 、区分两个阶段的根据是什么？、区分两个阶段的根据是什么？ （一）光反应阶段（一）光反应阶段 （请阅读（请阅读103103页的相关内容，回答下列问题。）页的相关内容，回答下列问题。） 、进行的场所：、进行的场所： 、发生的物质变化、发生的物质变化：（请用方程式表示）：（请用方程式表示） 、发生的能量变化：、发生的能量变化： 、吸收光能的物

2、质是什么？、吸收光能的物质是什么？ 光能有什么用途？光能有什么用途？ 、产生的、产生的O O2 2、 、H H和和ATPATP到哪里去了？到哪里去了？ 类囊体的薄膜上。类囊体的薄膜上。 光能光能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能 色素色素 两方面两方面 O2释放出去，释放出去，H、ATP参与暗反应阶段参与暗反应阶段 （二）暗反应（二）暗反应 、进行的场所：、进行的场所： 3 3、物质变化、物质变化：（请用方程式表示）：（请用方程式表示） （请阅读请阅读1010页的相关内容，回答下列问题。）页的相关内容，回答下列问题。） 叶绿体的基质中叶绿体的基质中 、吸收的、吸收的COCO2 2从哪里进

3、入？从哪里进入？ COCO2 2能被能被HH直接还原吗？直接还原吗？ 气孔气孔 不能不能 4 4、能量变化：、能量变化：ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能糖类等糖类等 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能 、C C5 5再生的意义：再生的意义： 使暗反应能持续地进行下去。使暗反应能持续地进行下去。 气孔是植物蒸腾失水的气孔是植物蒸腾失水的“门户门户”，也是气体，也是气体 交换的交换的“窗口窗口”。它是由一对半月形的细胞。它是由一对半月形的细胞 保卫细胞围成的空腔。奇妙的是保卫细胞的形状保卫细胞围成的空腔。奇妙的是保卫细胞的形状 是能够调节的，气孔既能张开，又能闭合。是能够调节的，气孔

4、既能张开，又能闭合。 材料：美国科学家卡尔文用含材料：美国科学家卡尔文用含14C的的CO2研究了光研究了光 合作用中合作用中C元素的转移途径，在实验开始时，给植元素的转移途径，在实验开始时，给植 物提供一定量的含物提供一定量的含14C的的CO2 ，追踪发现，当空气，追踪发现，当空气 中的中的14CO2减少后，减少后，14C首先出现于首先出现于C3化合物中并迅化合物中并迅 速增加，随着时间的推移，速增加，随着时间的推移，C3化合物中的化合物中的14C逐渐逐渐 减少，糖类等有机物中的减少，糖类等有机物中的14C开始增加。开始增加。 请思考上述过程中请思考上述过程中C元素先后转变成了哪些物质？元素先

5、后转变成了哪些物质？ 阅读材料分析 CO2 C3 （CH2O） 研究方法：研究方法：同位素标记法同位素标记法 请阅读图请阅读图- -，讨论并回答下列问题。，讨论并回答下列问题。 、判断题、判断题 （）光合作用产生的（）光合作用产生的O O 来自 来自H H2 2O O和和COCO2 2中的中的O.O. (2)(2)有光时进行光反应，无光时可进行暗反应。有光时进行光反应，无光时可进行暗反应。 、 产生部位产生部位作用部位作用部位 H ATP ADP、Pi 类囊体薄膜类囊体薄膜 类囊体薄膜类囊体薄膜 类囊体薄膜类囊体薄膜 叶绿体基质叶绿体基质 叶绿体基质叶绿体基质 叶绿体基质叶绿体基质 、写出光合

6、作用的方程式。、写出光合作用的方程式。 、光合作用过程中能循环利用的物质：、光合作用过程中能循环利用的物质： C5、ADP、Pi 光反应阶段暗反应阶段 进行进行 部位部位 条件条件 物质物质 变化变化 能量能量 变化变化 联系联系 光能光能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能 ATP活跃的化学能活跃的化学能有机物有机物 中稳定的化学能中稳定的化学能 光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供HH和和ATPATP 暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADPADP和和PiPi 水的光解：水的光解：H2O2H+1/2O2 合成合成ATP ： ADP+Pi ATP 光光 酶酶 光能光能 CO2的固定：的

7、固定：CO2+C5 2C3 C3的还原的还原；2C3 （CH2O） 酶酶 ATP H 叶绿体类囊体膜上叶绿体类囊体膜上叶绿体基质中叶绿体基质中 酶、酶、H、ATP光、酶、色素光、酶、色素 比较光反应和暗反应比较光反应和暗反应 酶酶 叶绿体基质叶绿体基质 类囊体类囊体 （酶酶） （酶酶、色素色素） 观点：结构和功能相适应。观点：结构和功能相适应。 光合作用过程小结光合作用过程小结 1 1、场所：、场所：叶绿体 叶绿体 2 2、( (外界）条件：外界）条件： 光、水、光、水、COCO2 2 、物质变化：、物质变化： 水水+ CO+ CO2 2有机物有机物+O+O2 2 、能量变化：、能量变化： 光

8、能光能ATPATP活跃的化学能活跃的化学能有机物稳定的化学能有机物稳定的化学能 、实质（从物质和能量两个角度总结）：、实质（从物质和能量两个角度总结）： 把无机物转变为有机物；把无机物转变为有机物； 把光能转变成储存在有机物中的能量。把光能转变成储存在有机物中的能量。 举例：硝化细菌举例：硝化细菌 2NH2NH3 3+3O3O2 22HNO2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量 硝化细菌硝化细菌 2HNO2HNO2 2+O+O2 2 硝化细菌硝化细菌 2HNO2HNO3 3+ +能量能量 CO2+H2O（CH2O） +O2 化能合成作用化能合成作用 二、化能合成作用二、化能合成作用

9、酶酶 化能合成作用化能合成作用光合作用光合作用 能量来源能量来源 物质变化物质变化 氧化无机物时氧化无机物时 释放的释放的化学能化学能 光能光能 将无机物为原料合成储存将无机物为原料合成储存 能量的糖类等有机物能量的糖类等有机物 2 2、化能合成作用与光合作用比较、化能合成作用与光合作用比较 思考思考 人能像植物一样进行光合作用吗？人能像植物一样进行光合作用吗？ 人生存需要什么条件？人生存需要什么条件？ 特点特点举例举例 自自 养养 型型 光合作用光合作用 化能合成化能合成 作用作用 异养型异养型 自养型与异养型生物比较自养型与异养型生物比较 利用光能或化学利用光能或化学 能，把无机物转能，把

10、无机物转 变为储存能量的变为储存能量的 有机物有机物 利用环境中现成利用环境中现成 的有机物转变为的有机物转变为 自身的有机物自身的有机物 绿色植物绿色植物 硝化细菌硝化细菌 人、动物、人、动物、 真菌等真菌等 多种一棵树，减少碳的排放。多种一棵树，减少碳的排放。 1 1、 光合作用的过程可分为光反应和暗反光合作用的过程可分为光反应和暗反 应两个阶段，下列说法正确的是（应两个阶段，下列说法正确的是（ ） A.A.叶绿体基质中进行暗反应叶绿体基质中进行暗反应, ,不进行光反应不进行光反应 B.B.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 C.C.叶绿体基质中可进行光反

11、应和暗反应叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.D.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行 光反应光反应 A 练一练练一练 2、光合作用包括光反应和暗反应两个阶、光合作用包括光反应和暗反应两个阶 段，下列参与暗反应必需的物质是段，下列参与暗反应必需的物质是 （ ）C A. CO2、H2O、ADP BH20、CO2、ATP CCO2、 H 、ATP DH、 H2O、ADP 2、下图所示是一个研究光合作用的实验：实验前，在溶、下图所示是一个研究光合作用的实验：实验前，在溶 液中加入液中加入H、ADP、磷酸盐和叶绿体等，实验时，按图、磷酸盐和叶绿体等，实验时，按图 示控

12、制条件进行，并不断测定有机物合成率，将这些数示控制条件进行，并不断测定有机物合成率，将这些数 据绘成曲线，请分析回答下列问题：据绘成曲线，请分析回答下列问题： 时间时间 有机物合成率有机物合成率 光照光照 无无CO2 黑暗黑暗 有有CO2 AB C （1）AB段无有机物积累，主要原因是段无有机物积累，主要原因是 只能进行光反应而不能进行暗反应只能进行光反应而不能进行暗反应 有光无有光无CO2 ， （2）BC段在黑暗条件下，积累有机物是因为段在黑暗条件下，积累有机物是因为 由由AB段段 供应的供应的H、ATP能用来进行暗反应，大量合成有机物能用来进行暗反应，大量合成有机物 （4）上述实验表明，光反应的生理意义是）上述实验表明，光反应的生理意义是 2、下图所示是一个研究光合作用的实验：实验前，在溶、下图所示是一个研究光合作用的实验：实验前，在溶 液中加入液中加入H、ADP、磷酸盐和叶绿体等，实验时，按图、磷酸盐和叶绿体等，实验时，按图 示控制条件进行，并不断测定有机物合成率，将这些数示控制条件进行，并不断测定有机物