光合作用过程

1、关于光合作用过程第一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月反应条件：反应场所：反应物：生成物：能量变化：光能等叶绿体CO2、H2O有机物、O2光能化学能CO2+H2*O光能叶绿体(CH2O) +*O2回顾:光合作用的概念第二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 CO2 + H2O （CH2O）+O2光能叶绿体6CO2 + 12H2O C6H12O6 +6O2+6H2O光能叶绿体（一）光合作用的反应式净反应式：总反应式：第三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月自主探究：课本P103-1041、依据是否有光参与，光合作用可以划分为哪两个阶段？场所？2、光合色素吸收的光能有哪两个用途

2、？3、光反应的产物有哪些？各自去路？4、暗反应阶段发生哪两个物质变化？第四张，PPT共六十八页，创作于2022年6月三、光合作用的原理和应用光反应阶段暗反应阶段（二）光合作用的过程第五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月H2O类囊体薄膜酶Pi ADPATP1.光反应阶段酶光、色素、叶绿体的类囊体薄膜上水的光解：H2O H + O2光能（还原剂）ATP的合成：ADPPi 能量（光能） ATP酶条件 ：场所：物质变化：能量变化：H光能ATP中活跃的化学能第七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月光、酶、色素叶绿体类囊体的薄膜物质变化:H2O

3、H+ O2光ADP + Pi + 能量 ATP酶能量变化:光能ATP中活跃的化学能 ATP的合成 ：水的光解 ：条件：场所： 色素1.光反应阶段第八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月CO2糖类五碳化合物 C5 蛋白质脂质CO2的固定三碳化合物 2C3C3的还原 基质多种酶H2O类囊体薄膜酶Pi ADPATPH第九张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 CH2OPC=OHCOHHCOHCH2OP+*CO2CH2OHCOHCOOH*+COOHHCOHCH2OPPRubisco3-磷酸甘油酸PGA核酮糖-1，5-二磷酸 RuBPCO2 + C5 2C3第十张，PPT共六十八页，创作于20

4、22年6月羧化阶段：指进入叶绿体的CO2与受体RuBP结合，并水解产生PGA的反应过程。 + CO2 CH2-O- PH-C-OHCH2-O- PC=OH-C-OHCO2-CH2-O- PH-C-OHCO2-H-C-OHCH2-O- P3-phosphoglycerate (2 molecules)2 H+ H2O RuBP1、5-2磷酸核酮糖Rubisco(RuBP羧化酶)（2分子） PGA（3-磷酸甘油酸）酸能量低，不能贮存更多的能量第十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月CO2糖类 五碳化合物 C5 蛋白质脂质CO2的固定三碳化合物 2C3C3的还原 基质多种酶HATPCO2的固

5、定：CO2C5 2C3酶C3的还原：ATPH 、ADP+Pi条件：场所：物质变化：能量变化：叶绿体的基质中多种酶、2C3 (CH2O)酶+C5+H2O还原剂H 、能量ATP2.暗反应阶段ATP中活跃化学能有机物中稳定的化学能第十二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月多种酶、还原剂H、能量ATP 叶绿体基质物质变化：CO2 + C5 2C3ATP中活跃化学能有机物中稳定的化学能能量变化：场所：条件：酶2C3 酶ATP、 H （CH2O） +C5 +H2OCO2的固定：C3的还原：2.暗反应阶段第十三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月Calvin 的实验仪器1961第十四张，PPT共

6、六十八页，创作于2022年6月 C3途径C4途径CAM途径固定CO2CO2CO2糖 光合作用（）碳同化二氧化碳同化(O2 assimilation)：暗反应 是指在光合作用的过程中将ATP和NADPH中活跃的化学能转换为贮藏在糖类中稳定化学能的过程。场所：在叶绿体基质中进行碳同化的途径有3条： 卡尔文循环（C3途径）：基本途径，所有植物必经之路； C4途径：CO2固定的分支，C4植物特有； 景天科酸代谢 ： CO2固定的分支，CAM植物特有。第十五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月1C3途径研究历史(1946-1953 )：Calvin领导的研究小组给小球藻提供14CO2（同位素示踪）

7、，光照不同时间后杀死细胞，观察14C在哪种化合物中，以确定CO2固定的最初产物。CO2被固定的最初产物是三碳化合物的途径。Melvin Calvin, (1911-1997) Nobel Laureate, chemistry, 1961第十六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月照光60秒：14C分布于许多化合物中，有C3、C4，C5，C6，C7化合物。 缩短到7秒时：几乎所有的14C集中在一种化合物上 PGA(3-磷酸甘油酸)确定了CO2固定后的最初产物是3磷酸甘油酸（PGA）。由于PGA是三碳化合物，所以这一途径被称为C3途径。CO2PGA？ COOHHCOH CH2O（P）Calv

8、in等人发现：第十七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月假设1三个CO2聚合而成假设2一个CO2与另一个二碳化合物聚合而成。PGA的结构：14COOHHCOH CH2O（P）只有羧基上有14C，说明不是完全由外界的CO2组成。几年时间过去了，也没找到这个二碳化合物的最初受体。第十八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月他们让小球藻在高浓度的CO2下进行光合，然后实然转入低浓度的CO2下，再来检测各种化合物的含量变化。结果发现，突然降低CO2浓度，体内的一个五碳化合物含量升高 核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）CO2+RuBP6碳糖（不稳定）两分子PGA确定了最初受体是RuBP，进一步

9、弄清了整个C3途径的细节。又称之为卡尔文循环。羧化水解第十九张，PPT共六十八页，创作于2022年6月A.羧化阶段：指进入叶绿体的CO2与受体RuBP结合，并水解产生PGA的反应过程。 1C3途径反应过程：羧化、还原和更新 + CO2 CH2-O- PH-C-OHCH2-O- PC=OH-C-OHribulose-1,5-bisphosphateCO2-CH2-O- PH-C-OHCO2-H-C-OHCH2-O- P3-phosphoglycerate (2 molecules)2 H+ H2O RuBP1、5-2磷酸核酮糖Rubisco(RuBP羧化酶)（2分子） PGA（3-磷酸甘油酸）酸

10、能量低，不能贮存更多的能量第二十张，PPT共六十八页，创作于2022年6月B.还原阶段: 指利用同化力将3-磷酸甘油酸还原为甘油醛-3-磷酸的反应过程。O=C-O- PCH2-O- PH-C-OHNADPH NADP+CHOCH2-O- PH-C-OHATP ADPPiCO2-CH2-O- PH-C-OH PGA（3-磷酸甘油酸） DPGA（1、3-2磷酸甘油酸） PGAld（3-磷酸甘油醛）PGA激酶GAP （3-磷酸甘油醛）是一种三碳糖，可以稳定的贮存能量，至此，光反应的ATP和NADPH被消耗，使光能转化为稳定的化学能，光合的贮能过程结束。第二十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6

11、月淀粉或葡萄糖（贮存形式）PGAld的出路叶绿体内细胞质蔗糖（运输形式） 重新形成RuBP（大部分）第二十二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月c、更新阶段:是PGAld经过一系列的转变，再形成RuBP的过程。 CHOHCOH CH2O PCH2OHC=OCH2O P3-磷酸甘油醛 CH2O P C=OHOCH HCOH HCOH CH2O P CH2OH C=OHOCH HCOH HCOH CH2O P异构酶醛缩酶FBP磷酸酶PGAld（3-磷酸甘油醛）DHAP（二羟磷酸丙酮）FBP1、6-2磷酸果糖F6P6-磷酸果糖H2O P第二十三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 CH2

12、OH C=OHOCH + HCOH HCOH CH2O P CHOHCOH CH2O P CHO HCOH HCOH +CH2O P CH2OH C=OHOCH HCOH CH2O P 转酮酶E4P (4-磷酸赤藓糖)Xu5P5-磷酸木酮糖F6P6-磷酸果糖PGAld（3-磷酸甘油醛）第二十四张，PPT共六十八页，创作于2022年6月+CH2OHC=OCH2O P CH2O P C=OHOCH HCOH HCOH HCOH CH2O P CH2OH C=OHOCH HCOH HCOH HCOH CH2O P醛缩酶SBP磷酸酶DHAP（二羟磷酸丙酮）H2O PSBP1、7-2磷酸景天酮糖S7 P

13、7-磷酸景天酮糖E4P4-磷酸赤藓糖第二十五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 CH2OH C=OHOCH + HCOH HCOH HCOH CH2O P CHOHCOH CH2O P CH2OH C=OHOCH + HCOH CH2O P CHOHCOHHCOHHCOH CH2O P转酮酶S7 P7-磷酸景天酮糖PGAld（3-磷酸甘油醛） Xu5P 5-磷酸木酮糖 R5P 5-磷酸核糖第二十六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 CHO C=O HCOH HCOH CH2O P CH2O P C=OHCOHHCOH CH2O PXu5PR5PATP ADP异构酶Ru5P激酶R

14、u5P 5-磷酸核酮糖RuBP 1、5-2磷酸核酮糖第二十七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月卡尔文循环形成的磷酸丙糖一部分则留在叶绿体中转化成淀粉或蔗糖而被临时贮藏。形成的磷酸丙糖一部分可运出叶绿体，在细胞质中合成蔗糖或参与其它反应；碳同化的总反应式为:3CO2+6H2O+9ATP+6NADPH PGAld+6NADP+9ADP+9Pi第二十八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月卡尔文的思路：用14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测放射性依次出现在什么物质里，从而弄明白CO2中的碳转化成有机物的途径。第二十九张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 将小球藻置于密闭容器中，

15、然后将14CO2注入容器，光照下培养相当短的时间后，将小球藻浸入热酒精中杀死细胞，使酶变性失效。接着他们提取溶液里的物质，并将提取物用双向纸层析法分离，并通过一定的方法鉴定出这些物质。 第三十张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 通14CO2光下培养杀死细胞，终止光合作用提取溶液中的物质，纸层析法分离从滤纸上洗脱物质，并鉴定第三十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月实验结果： 照光30秒，发现放射性出现在多种化合物中，有C3、C4、C5、C6、C7化合物。 如何确定放射性首先出现在哪个化合物中？ 不断缩短光照时间，发现放射性几乎只出现在一种C3化合物中，从而证明最先生成的是C3化

16、合物。第三十二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月（三）光反应阶段与暗反应阶段的比较项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质中需光、色素和酶需多种酶、H、 ATP 光能转变为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能水的光解ATP的合成联 系1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供H和ATP。2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi。3、两者相互制约又密切联系，是缺一不可的整体。CO2的固定C3的还原第三十三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月需叶绿素、光、酶多

17、种酶、ATP和H ATP的合成 ：水的光解 ：CO2的固定：C3的还原：ATP中的活跃化学能有机物中稳定的化学能光能ATP中活跃的化学能光反应与暗反应的区别叶绿体的基质中叶绿体类囊体的薄膜上项目光反应暗反应条件场所物质变化能量变化第三十四张，PPT共六十八页，创作于2022年6月归纳：光反应阶段与暗反应阶段的比较项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化类囊体的薄膜上叶绿体的基质中光、色素和酶多种酶、H、ATP 光能ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能联系CO2的固定C3的还原水的光解ATP的合成H、ATP光反应暗反应ADP、Pi第三十五张，PPT共六十八页，

18、创作于2022年6月光合作用的过程巩固叶绿体中的色素光能供氢酶还原多种酶催 化（CH2O）ADP+PiATP酶2C3C5固定CO2光反应阶段暗反应阶段H2OO2H水在光下分解叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体基质供能酶第三十六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月巧记助学光合作用过程一、二、三、四一个场所：叶绿体两个阶段：光反应、暗反应三种能量：光能ATP中活跃化学能 (CH2O)中稳定化学能四个物质变化：水光解、ATP形成、 CO2固定、C3还原第三十七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月（四）光合作用中物质的转移途径：H2O中H的转移途径：CO2中C的转移途径：叶绿体中H和ATP、ADP

19、和Pi的运动方向：H2OH（CH2O）CO2C3（CH2O）H和ATP：类囊体的薄膜叶绿体的基质ADP和Pi：叶绿体的基质类囊体的薄膜第三十八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月光合作用过程中O元素的转移途径第三十九张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第四十张，PPT共六十八页，创作于2022年6月光合作用的反应式：CO2+H2O叶绿体光能糖类(CH2O)+O2 CO2+H2O （CH2O）+O2光能叶绿体第四十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月易错易混与光合作用过程有关的3个易错易混点(1)光反应为暗反应提供两种重要物质：H和ATP，暗反应为光反应也提供两种物质：ADP

20、和Pi，注意产生位置和移动方向。(2)CO2中C进入C3但不进入C5，最后进入(CH2O)，C5中C不进入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。(3)光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATP只能来自细胞呼吸。第四十二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 (1)色素只存在光反应部位叶绿体类囊体薄膜上，与光合作用有关的酶存在于两个部位叶绿体类囊体薄膜上和基质中。(2)光反应中产生的H用于暗反应还原C3，与细胞呼吸中产生的H并不是同一种物质。(3)暗反应有光、无光均可进行，但需要光反应提供的H和ATP，因此在暗处，暗反应不能长时间进行。第四十

21、三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月思考：突然停止光照，短时间之内 H 、ATP、C3、C5含量变化减少减少减少增加 突然中断C02供应，短时间之内 【H】、ATP、C3、C5含量变化增加增加增加减少第四十四张，PPT共六十八页，创作于2022年6月（五）光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP和O2及(CH2O)含量的影响第四十五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第四十六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第四十七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月停止光照光反应停止H ATP还原受阻C3C5 停止CO2供应固定受阻还原继续C3C5 H ATP第四十

22、八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月第四十九张，PPT共六十八页，创作于2022年6月讨论：条件变化时，各种物质合成量的动态变化。条件C3C5H和ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供应不变光照不变 停止CO2供应增加减少减少减少或没有减少增加增加减少第五十张，PPT共六十八页，创作于2022年6月拓展引申：在夏季中午光照最强的情况下，绿色植物的光合作用强度略有下降。这时，叶肉细胞内的C3、C5和ATP的含量变化依次是： A.升、降、升 B.降、升、降 C.降、升、升 D.升、降、降第五十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月1.光合作用发生的部位是。 抢答题.光合作用分为和两

23、个阶段。.光合作用释放氧气来自于物质。.光合作用中的ATP形成于反应阶段。.光反应为暗反应提供和物质。叶绿体.光、暗反应场所_、_光反应暗反应水光ATP类囊体薄膜叶绿体基质7.光反应能量变化是。 暗反应是_8.若白天突然中断了CO2的供应，则首先积累起来的物质是。光能活跃化学能ATP中ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能五碳化合物第五十二张，PPT共六十八页，创作于2022年6月自主学习：（课本P105）1.什么是自养生物、异养生物？举例。2.什么是化能合成作用？归纳反应式？光合作用：CO2+H2O(CH2O)+O2化能合成：CO2+H2O(CH2O)+O2光能 环境无机物氧化释放的能量化能合

24、成作用第五十三张，PPT共六十八页，创作于2022年6月能够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的合成作用 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌化能合成作用2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O2 2HNO3+能量硝化细菌CO2 + H2O (CH2O) + O2能量第五十四张，PPT共六十八页，创作于2022年6月四、化能合成作用例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌 NH3 HNO2+ 能量硝化细菌 HNO2 HNO3+ 能量硝化细菌6CO2+6H2O C6H12O6+ 6O2能量 能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放

25、的能量来制造有机物的合成作用。 化能合成作用:第五十五张，PPT共六十八页，创作于2022年6月 能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物 不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物 如：绿色植物，蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等如：人、动物、真菌(如蘑菇) 、多数的细菌（乳酸菌、大肠杆菌）等自养生物：异养生物：第五十六张，PPT共六十八页，创作于2022年6月自养生物:以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物）；糖类中储存着的能量。异养生物:只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活

26、动。所需的能量来源不同（光能、化学能）光能自养生物绿色植物、蓝藻等硝化细菌等化能自养生物例如：人、动物、真菌及大多数的细菌。第五十七张，PPT共六十八页，创作于2022年6月绿色植物的光合作用与呼吸作用的比较： 光合作用 有氧呼吸在哪些细胞进行反应场所反应条件物质转化能量转变联系含叶绿体的细胞叶绿体线粒体（主要场所）光、色素、酶氧气、酶无机物 有机物活细胞光能转变为化学能储存在有机物中将有机物中的能量释放出来，一部分转移到ATP中光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础有机物和氧气；细胞呼吸产生的二氧化碳可被光合作用所利用分解有机物第五十八张，PPT共六十八页，创作于2022年6月项目光合作用有

27、氧呼吸场所条件原料产物物质变化能量转换实质两者联系叶绿体细胞质基质、线粒体光、色素、酶酶水的光解 CO2的固定合成ATP C3的还原一、二、三阶段反应式CO2、H2OC6H12O6、O2、H2O（CH2O）、O2 、H2O光能化学能CO2、H2O化学能ATP中化学能 热能散失合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量光合作用为呼吸作用提供O2、有机物；呼吸作用为光合作用提供CO2自主探究一：光合作用与呼吸作用比较第五十九张，PPT共六十八页，创作于2022年6月光能转换为生命动力的过程光能光反应ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能各项生命活动ATP中活跃的化学能利用细胞呼吸光合作用暗反应直接

28、的能量来源：ATP最终的能量来源：太阳的光能第六十张，PPT共六十八页，创作于2022年6月1、自养生物与异养生物的根本区别是（ ） A.能否利用光能 B.能否将有机物转变成自身物质 C.能否利用化学能 D.能否将简单的无机物转化成有机物2、给含氨（NH3)较多的土壤中耕松土，有利于提高土壤肥力， 原因是（ ）A.改善土壤通气，根细胞呼吸加强B.可增加土壤中N2的含量C.改善土壤通气，硝化细菌繁殖快，有利于土壤中硝酸盐的增加D.可促进氨的扩散第六十一张，PPT共六十八页，创作于2022年6月3、将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是（ ）A C3增加，葡萄糖减少BC3与葡萄糖都减少C C3与葡萄糖都增加DC3突然减少，葡萄糖突然增加4、在光合作用中，不需要酶参与的过程是（ ） A.CO2的