光合作用将光能转化为化学能-高一上学期生物浙科版必修1

第五节光合作用将光能转化为化学能

第三章细胞的代谢凡能把无机碳转化为有机碳的生物就叫自养生物。如绿色植物，蓝细菌等。凡不能把无机碳转化为有机碳，必需直接或间接的以自养生物为食物的生物，就叫异养生物。如人、动物、真菌和大部分细菌等自养生物：异养生物：自养生物与异养生物的定义结论：光合作用释放的O2全部来自于H2O，而不是来自CO2小资料：美国鲁宾和卡门的同位素标记实验问：光合作用释放的O2究竟来自CO2还是来自H2O？光合作用总反应式细胞呼吸总反应式吸能反应放能反应一、光合作用在叶绿体中进行外膜内膜叶绿体基质

基粒类囊体

光合色素分布在：光合膜/类囊体膜实验：光合色素的提取与分离一、色素的提取1、光合色素提取的原理光合色素是一类脂溶性物质，可以利用脂溶剂将它们从叶绿体中提取出来。本实验用95%酒精溶液提取。2、提取过程①称取、研磨材料:新鲜菠菜叶药品SiO2—使研磨更充分（细胞破碎充分）CaCO3—防止色素被破坏（主要防止叶绿素

被破坏）95%酒精溶液—溶解各种色素②过滤：获取滤液实验：光合色素的提取与分离色素乙醇溶液（几种色素混合物）二、色素的分离实验：光合色素的提取与分离1、色素分离的方法：纸层析法2、原理：各种色素都能溶解在层析液中，但溶解度不同。溶解度大的色素随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度小的色素随层析液在滤纸上扩散得慢。制备滤纸条→画滤液细线→分离色素→观察3、操作步骤：实验关键：滤液细线要高于层析液液面光合色素的提取与分离光合色素的提取与分离实验：光合色素的提取与分离实验结果胡萝卜素（橙色）叶黄素（黄色）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）色素含量溶解度扩散速度最少较少最多较多最高较高较低最低最快较快较慢最慢一、色素的种类光合色素胡萝卜素（橙色）叶黄素（黄色）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）类胡萝卜素叶绿素(占3/4)(占1/4)颜色：本质：碳氢链组

成的分子颜色：绿色本质：含镁的有机分子（需要光才能合成）二、色素的功能吸收、转化、利用光能。黄色、橙色和红色光合色素吸收可见光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素吸收蓝紫光思考：1、为什么高等植物的叶片一般呈现绿色？2、入秋后，叶片逐渐变黄，解释其原因？3、有些植物叶片为何到了秋天会变红色？4、我们平时吃的韭黄是如何培育出来的？光反应H2O类囊体膜酶Pi＋ADPATPH+、e-NADP+NADPH（氧化型辅酶Ⅱ）（还原型辅酶Ⅱ）色素O2光、色素、酶类囊体膜（光合膜)场所：条件：物质变化:H2O1/2O2+2H++2e-光能水的光解ATP的合成NADPH的合成H++2e-+

NADP+NADPH能量变化:ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能碳反应4.2卡尔文循环从1个五碳糖（RUBP）开始。①在酶的催化作用下，1个CO2分子与五碳糖结合，形成1个六碳分子。②这个六碳分子随即分解成2个三碳酸分子。③然后，每个三碳酸分子接受来自NADPH和ATP的能量，被NADPH还原形成三碳糖。④三碳糖再生五碳糖。CO2的固定：CO2＋五碳糖

2

三碳酸酶ATP

三碳酸

三碳糖酶NADPH、三碳酸还原：

三碳糖

五碳糖酶场所？能量变化？ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能五碳糖的再生：三碳糖的形成标志着光合作用合成糖的过程已经完成。在叶绿体内，三碳糖作为原料用于淀粉、蛋白质和脂质的合成。大部分三碳糖运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用光合作用的全过程叶绿体中的色素多种酶参加催化固定光反应（类囊体膜）碳反应（叶绿体基质）光能H2OO2水的光解NADPHNADP+ADP+PiATP还原三碳糖三碳酸CO2五碳糖三碳糖再生H+、e+NADPH：为三碳酸的还原提供氢（作为还原剂）和能量ATP：提供能量三、光合作用受环境因素的影响1、光合速率（光合强度）：是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用，如可用单位时间单位叶面积氧气的释放量或CO2吸收量表示2、影响光合作用的因素有哪些？影响光合作用最主要的环境因素：光强度、温度和空气中的CO2的浓度光强度原理：光强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光强度增加，光反应速率加快，从而产生的NADPH和ATP增多，使碳反应速率加快，从而加快光合作用。真正光合速率与表观光合速率的关系表观光合速率+呼吸速率=真正光合速率1、表观光合速率（净光合速率）

是指在光照条件下，人们测得的CO2吸收量是植物从外界环境吸收的CO2总量。2、真正光合速率（总光合速率）

是指植物在光照条件下，从外界环境中吸收的CO2的量，加上细胞呼吸释放的CO2的量，即植物实际同化的CO2的量。0吸收速率光照强度ABCB点所对应的值为光补偿点CO2释放速率CO2①A点：只进行细胞呼吸，CO2释放量表明呼吸速率。呼吸速率DE表观光合速率真正光合速率表观光合速率曲线图②AB段：光合速率＜呼吸速率③B点：光补偿点（真正）光合速率=呼吸速率④BC段：光合速率＞呼吸速率⑤C点：C点对应的光强度为光饱和点（D点），此时继续增加光强度，光合速率不再增加。三、光合作用受环境因素的影响光强度的应用温度1、原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用。2、应用（增加昼夜温差）温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，提高光合作用速率；晚上适当降低温室内温度，以降低呼吸作用速率，保证植物有机物的积累CO2浓度1、原理：

CO2直接影响碳反应速率。空气中CO