2027届高考生物人教版一轮复习课件+第三单元光合作用的原理和应用

第3课时光合作用

第三单元

细胞的能量供应和利用2027高考一轮复习3.2光合作用的原理目录Contents一光合作用的探索历程三条件变化时光合作用各物质含量的变化

3.2光合作用的原理二光合作用的过程光合作用的探索历程考点1资料1：19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。1.光合作用的探究历程考点1光合作用的探索历程CO2O2C+H2O甲醛1928年甲醛不能通过光合作用转化成糖，甲醛对植物有毒。资料2：1937年，英国科学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。O2H+离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称作希尔反应讨论1：希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？为什么？不能。没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。考点1光合作用的探索历程1.光合作用的探究历程O2H+

讨论2：希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。考点1光合作用的探索历程1.光合作用的探究历程1937年，英国希尔离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照无CO2条件下可释放出氧气，说明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。思考：

能否有更加好的方法研究O2中的氧元素到底来自H2O还是CO2？资料3：1941年，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪法研究了光合作用中O2的来源，他们用18O分别标记H2O和CO2，获得H218O和C18O2，然后进行了两组实验：

分析鲁宾和卡门做的实验，能得出什么结论？对比实验考点1光合作用的探索历程1.光合作用的探究历程光合作用释放的O2中的O元素全部来自水，并不来源于CO2资料4：1954年，美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。ADP+PiATP叶绿体H2ONADPH+O2光能+能量光照ATPH2O光解1.光合作用的探究历程考点1光合作用的探索历程资料5：20世纪40年代，美国卡尔文用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，发现卡尔文循环：CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳。证明光合产物中有机物的碳来自CO2。考点1光合作用的探索历程1.光合作用的探究历程暗反应阶段的反应过程——卡尔文循环。光合作用的过程考点2（1）概

念：（2）反应式：CO2+H2O（CH2O）+O2光能叶绿体考点2光合作用的过程1.光合作用光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。（3）实质：（4）光合作用的过程必须有光才能反应有光、无光都能反应光反应：

暗反应：物质转化：有机物能量转化：化学能考点2光合作用的过程1.光合作用无机物光能也称为碳反应或卡尔文循环叶绿体基质暗反应场所类囊体薄膜光反应场所考点2光合作用的过程1.光合作用（5）场

所：光解类囊体薄膜上的色素分子可见光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收H+NADPH酶（氧化型辅酶Ⅱ）（还原型辅酶Ⅱ）（2）条件：光、色素、酶、H2O、ADP、Pi、NADP+（1）场所：叶绿体类囊体薄膜上（3）主要产物：O2、ATP、NADPH光反应阶段考点2光合作用的过程H（4）过程：①水的光解：H2O

1/2O2+2H++2e-

光色素③ATP的形成：ADP+Pi+能量

ATP酶（5）能量转化：光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能②NADPH的形成：NADP＋＋H++2e-

NADPH酶类囊体薄膜上的色素分子可见光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶（氧化型辅酶Ⅱ）（还原型辅酶Ⅱ）只能用于暗反应或叶绿体内其他反应考点2光合作用的过程光反应阶段ADP+PiATPNADP+能量C52C3多种酶(CH2O)糖类CO2固定还原酶NADPH酶能量暗反应阶段（2）条件：（1）场所：（3）主要产物：有没有光都可以，需多种酶、CO2、ATP、NADPH叶绿体基质（CH2O）、ADP、Pi、NADP+考点2光合作用的过程ADP+PiATPNADP+能量C52C3多种酶(CH2O)糖类CO2固定还原酶NADPH酶能量（4）过程：（5）能量转化：①CO2的固定：CO2＋C52C3酶②C3的还原：2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPHATP、NADPH中活跃的化学能有机物中稳定的化学能P104相关信息（不消耗能量）考点2光合作用的过程暗反应阶段NADPH的作用：①还原剂；②提供能量；3CO23C56C35(磷酸丙糖)知识拓展：还原产物——三碳糖的去向NADPHATPCO2的固定C3的还原C5的再生ATP磷酸丙糖葡萄糖淀粉磷酸丙糖PiPi蔗糖PiPi植物各处筛管运输去向1去向2去向3磷酸转运器6(磷酸丙糖)考点2光合作用的过程光合作用全过程叶绿体中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原光反应暗反应NADP+NADPH光能→ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能酶类囊体薄膜叶绿体基质可见光考点2光合作用的过程光反应和暗反应的比较

光反应阶段暗反应阶段条件场所物质变化能量变化

联系光、色素、酶不需光、酶、NADPH、ATP叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质中水的光解；ATP、NADPH的生成CO2的固定；C3的还原光能→ATP和NADPH中活跃化学能活跃化学能→有机物中稳定化学能光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP+

。考点2光合作用的过程光合作用中元素的转移①H的转移：H2O→NADPH→(CH2O)②C的转移：CO2→C3→（CH2O）③O的转移：CO2→C3→（CH2O）H2O→O2

CO2+H2O光能叶绿体（CH2O）+O2考点2光合作用的过程化能合成作用（1）概念：

2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌CO2+H2O（CH2O）+O2能量酶（2）反应式：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。

无机物氧化所释放的能量CO2和H2O光合作用和化能合成作用的比较[易错提醒]

能进行光合作用和化能合成作用的生物为自养生物，人、动物、真菌以及大多数细菌属于异养生物。条件变化时光合作用各物质含量的变化考点3光照强度叶绿体中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原NADP+NADPH酶可见光CO2浓度不变NADPH、ATP

C3C5

（CH2O）光照减弱减少增加减少减少光照增强增加减少增加增加考点3条件变化时光合作用各物质含量的变化叶绿体中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原NADP+NADPH酶可见光光照不变NADPH、ATPC3C5

（CH2O）CO2浓度减少增加减少增加减少CO2浓度增加减少增加减少增加CO2浓度考点3条件变化时光合作用各物质含量的变化课堂小结光合作用的原理光合作用的探索历程场所光反应条件物质变化能量变化条件变化时光合作用各物质含量的变化场所条件物质变化能量变化暗反应光合作用过程C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C3C5、NADPH、ATP环境改变时光合作用各物质含量的变化分析课堂训练1.光合作用过程的发现离不开科学家的探索。下列关于光合作用的探索实验，叙述错误的是（

）A.恩格尔曼通过实验发现，光合作用时叶绿体主要吸收红光和蓝紫光B.希尔运用同位素标记法证明了叶绿体在光下可释放出氧气C.阿尔农发现叶绿体合成ATP的过程总是伴随着水的光解D.鲁宾和卡门通过实验证明了光合作用释放的氧气全部来自水√课堂训练课堂训练2.下列关于绿色植物光合作用的叙述正确的是（

）A.光反应必须在光下进行，暗反应必须在暗处进行B.暗反应需要大量的酶参加，光反应不需要酶C.