高中生物必修一第五章第三节光合作用(上课用)

第四节能源之源-光与光合作用生物体内的主要能源物质是:生物体内主要的储能物质是:糖类脂肪温故生物体进行生命活动的直接能源物质:ATP最终能量来源:太阳的光能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能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用的概念一.光合色素：外膜内膜基粒基质叶绿体分布：结构：功能：外膜内膜叶绿体基质：由类囊体堆叠而成的植物的叶肉细胞（绿色部分）基粒有与光合作用有关的色素和酶：有与光合作用有关的酶、

少量DNA、少量RNA是光合作用的场所一.光合色素：（存在于叶绿体类囊体的薄膜上）1.作用：吸收、传递、转化光能2.分类：叶绿素类胡萝卜素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素(橙黄色)(黄色)(蓝绿色)(黄绿色)一.光合色素：存在于类囊体的薄膜上1.作用：吸收、转化光能2.分类：叶绿素类胡萝卜素¾¼叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素(橙黄色)(黄色)(蓝绿色)(黄绿色)叶绿素溶液因为叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射回来，所以叶片才呈现绿色。

叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光叶片为什么往往是绿色的呢？叶绿素中的吸收光谱0400500600700nm50100叶绿素b叶绿素a紫外光红外光叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光一.光合色素：存在于类囊体的薄膜上1.作用：吸收、转化光能2.分类：叶绿素类胡萝卜素—主要吸收蓝紫光和红光—主要吸收蓝紫光用红色或蓝色的塑料薄膜，挂红色或蓝色的灯管,而不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。实验八——绿叶中色素的提取与分离实验原理：提取色素（用无水乙醇或丙酮）、分离色素（用层析液）目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：

1.提取绿叶中的色素2.制备滤纸条

3.画滤液细线4.分离绿叶中的色素

5.观察和记录提取色素：分离:研磨，加少许的石英砂和碳酸钙无水乙醇，快速研磨将研磨液进行过滤剪碎叶片，放入研钵中制备滤纸条画滤液细线分离绿叶中的色素层析液二.光合作用的探索：1.普利斯特利：二.光合作用的探索：1.普利斯特利：植物能更新空气二.光合作用的探索：2.英格豪斯：1779年，英格豪斯实验实验重复了500多次B组A组二.光合作用的探索：2.英格豪斯：只有光下才可实现二.光合作用的探索：3.萨克斯实验：

1864年，（德）萨克斯的实验

1864年，（德）萨克斯的实验二.光合作用的探索：3.萨克斯实验：①把植物在黑暗条件下放置24小时②把同一叶片一半遮光处理、一半曝光处理一段时间③用碘蒸气处理叶片④结果：⑤结论：光合作用产生淀粉曝光的一半呈蓝色遮光的一半不变色（暗处理、饥饿处理）二.光合作用的探索：4.恩格尔曼实验：1880年，恩格尔曼的实验隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧细菌的装片二.光合作用的探索：4.恩格尔曼实验：①水绵和好氧细菌②对照：完全曝光③结论：光合作用产生O2光合作用的场所在叶绿体—黑暗、密闭的环境，极细的光束二.光合作用的探索：5.鲁宾和卡门实验：同位素标记法第一组第二组美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）二.光合作用的探索：5.鲁宾和卡门实验：同位素标记法①用含有放射性O的CO2和没有放射性O的H2O②用没有放射性O的CO2和含有放射性O的H2O③结论：光合作用产生的O2完全来自于H2O二.光合作用的探索：6.卡尔文实验：同位素标记法美国卡尔文用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。(

CH2

O)14C标记CO214CO214在1961年获得诺贝尔化学奖二.光合作用的探索：6.卡尔文实验：同位素标记法结论：C元素的转移途径（卡尔文循环）三.光合作用的过程反应条件：反应场所：反应物：生成物：能量变化：光能，酶等叶绿体CO2，H2O糖类等有机物，O2光能→化学能CO2+H2*O光能叶绿体(CH2O)+*O2三、光合作用的过程糖类等有机物1、光反应阶段2、暗反应阶段光合作用的过程1.光反应阶段光能，多种酶，光合色素在叶绿体类囊体的薄膜上进行物质变化:ADP+Pi+能量→

ATP酶能量变化:光能→ATP中活跃的化学能

②ATP的合成：①水的光解：条件：场所：2H2O

→4〔H〕+O2光酶2.暗反应阶段多种酶，还原剂[H]（NADPH），

ATP分解供能

叶绿体基质物质变化：CO2+C5→2C3二氧化碳的固定：三碳化合物被还原：ATP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[H]

ATP

（CH2O）

+C5+H2OH2O类囊体膜酶Pi

＋ADPATP光反应阶段光、色素、酶叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（还原剂）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中[H]场所：条件：物质变化能量变化进入叶绿体基质参与暗反应供暗反应使用（提供能量）CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物2C3C3的还原叶绿体基质多种酶H2O类囊体膜酶Pi

＋ADPATP[H]糖类等有机物卡尔文循环暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP[H]、ADP+Pi叶绿体的基质中

ATP中活跃的化学能糖类等有机物中稳定的化学能2C3(CH2O)酶糖类等有机物[H]、ATP、酶场所：条件：物质变化能量变化CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物2C3叶绿体基质多种酶糖类等有机物ATP[H]色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解能量固定还原酶光反应暗反应光合作用总过程：（类囊体薄膜）（叶绿体基质）

联系比较光反应、暗反应光反应阶段暗反应阶段条件场所物质变化能量变化光、色素、酶不需光、酶、[H]、ATP叶绿体类囊体膜上叶绿体基质中水的光解；ATP的生成CO2的固定；C3的还原

ATP中活跃化学能光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。

CO2+H2O（CH2O)+O2光能叶绿体H2OBACDE+PiFGCO2J光下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：①图中B是—，它来自于——的分解。②图中C是——，它被传递到叶绿体的——部位，用于——。③图中D是——，在叶绿体中合成D所需的能量来自——

④图中的H表示——，H为I提供——⑤当突然停止光照时，F——，G——。（填增加或减少）HIＯ2水[H]基质还原C3ATP色素吸收的光能增加减少光反应[H]、ATP叶绿体处不同条件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化条件C3C5NADPH和ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供应不变增加下降减少或没有减少或没有突然光照CO2供应不变减少增加增加增加光照不变停止CO2供应减少增加增加减少或没有光照不变CO2供应增加增加减少减少增加光照、CO2供应不变、(CH2O)运输受阻增加减少增加减少光合作用原理的应用（1）影响光合作用的因素光照强度，CO2

，温度，水，矿质元素等（2）提高农作物光合作用强度的措施1、适当提高光照强度、延长光照时间3、适当提高CO2浓度4、白天适当提高温度，夜晚适当降低温度5、适当增加植物体内的含水量6、适当增加矿质元素的含量2、合理密植在生活中的应用清晨或夜间不在密林中锻炼（增大昼夜温差）——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7、化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量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：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