金識源專版高中生物 第五章 第四節(jié) 能量之源-光與光合作用

第4節(jié)能量之源——光與光合作用？

你還記得嗎

……

什么叫光合作用？

……一、光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究1、1771年，英國科學(xué)家普里斯特利結(jié)論：植物可以更新空氣。213一、光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究2、1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯結(jié)論：植物可以更新空氣需要兩個(gè)條件:有陽光照射綠葉一、光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究3、1880年，美國科學(xué)家恩吉爾曼黑暗中

極細(xì)光束光照下一、光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究3、1880年，美國科學(xué)家恩吉爾曼結(jié)論：葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所一、光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究3、1880年，美國科學(xué)家恩吉爾曼結(jié)論：葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所光合作用釋放氧氣，氧氣是由葉綠體釋放出來的二、葉綠體的結(jié)構(gòu)類囊體三、葉綠體的結(jié)構(gòu)類囊體色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素三、捕獲光能的色素色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素(紅光)(藍(lán)紫光)(藍(lán)紫光)(紅光)(藍(lán)紫光)三、捕獲光能的色素二、捕獲光能的色素

光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自那里呢？

一、光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究4、20世紀(jì)30年代美國科學(xué)家魯賓和卡門綠藻綠藻

C18O2CO2H2OH218O18O2你找到答案了嗎？……（一）（二）O2一、光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究4、20世紀(jì)30年代美國科學(xué)家魯賓和卡門結(jié)論：光合作用釋放的氧全部來自參加反應(yīng)的水一、光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究5、1864年,德國科學(xué)家薩克斯德一、光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究5、1864年,德國科學(xué)家薩克斯德結(jié)論：光合作用的進(jìn)行需要光照條件綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉可以用下列式子概括：CO2

+H2O

有機(jī)物+O2光能葉綠體光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。二、光合作用的概念：

光合作用場所：光合作用條件：光合作用原料：光合作用產(chǎn)物：葉綠體光二氧化碳（CO2）水（H2O）有機(jī)物（儲存能量）氧氣（基粒、基質(zhì)）酶小結(jié)：色素（葉綠體中）葉綠體中的色素光能H2O〔H〕O2ATPADP+Pi直接釋放到空氣中為第二階段提供還原劑為第二階段提供能量水在光下分解酶H2O1、光反應(yīng)階段1、光反應(yīng)階段條件：光能酶色素場所：葉綠體內(nèi)囊狀結(jié)構(gòu)的基粒物質(zhì)變化:H2O→〔H〕+O2光解ADP+Pi+能量→

ATP酶能量變化:光能→ATP中活躍的化學(xué)能酶多種酶參加催化

2C3

CO2C5還原固定（CH2O）供氫酶〔H〕

ATP供能

酶固定固定光反應(yīng)階段2、暗反應(yīng)階段2、暗反應(yīng)階段條件：多種酶，光反應(yīng)階段提供的還原劑〔H〕

和能量ATP

場所：葉綠體基質(zhì)

問題：暗反應(yīng)沒有光也能進(jìn)行，有光能進(jìn)行嗎？暗反應(yīng)雖然不需光，

但是在有光和無光下都能進(jìn)行。ATP中的活躍化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能能量變化：物質(zhì)變化：CO2+C5→2C3酶二氧化碳的固定：三碳化合物被還原：2C3+〔H〕→（CH2O）酶ATPC3→C5

酶光合作用的全過程葉綠體中的色素光能供氫酶供能還原多種酶參加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解[H]光反應(yīng)過程暗反應(yīng)過程需葉綠素、光、酶需多種酶催化、ATP和[H]類囊體的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中

ATP的合成：

ADP+Pi+能量ATP酶水的光解：

2H2O4[H]+O2光CO2的固定：CO2+C52C3酶[H],ATPC3的還原：2C3

（CH2O）酶ATP中的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)變成儲存在有機(jī)物中的穩(wěn)定化學(xué)能葉綠素把光能轉(zhuǎn)變成活躍的化學(xué)能并儲存在ATP中項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件場所物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別1.光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑[H]和能量(ATP)；2.暗反應(yīng)為光反應(yīng)補(bǔ)充消耗了的ADP和Pi。光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系特別說明：光合作用的產(chǎn)物除糖類和氧外，還有氨基酸、脂肪等有機(jī)物光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段是一個(gè)整體，二者緊密聯(lián)系、缺一不可ABCD右圖是一個(gè)研究光合作用過程的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前溶液中加入ADP，Pi，葉綠體等，實(shí)驗(yàn)過程中有機(jī)物的合成如下圖。請分析回答：AB段：無CO2，所以沒有有機(jī)物合成

BC段：因?yàn)锳B段提供了充足的[H]和ATP，暗反應(yīng)進(jìn)行，有機(jī)物合成率迅速上升。CD段：因?yàn)闊o光照，隨著[H]和ATP的不斷消耗，暗反應(yīng)減弱有機(jī)物合成率下降有機(jī)物合成率時(shí)間光照無CO2黑暗有CO2二、光合作用原理的應(yīng)用影響光合作用的因素有哪些？怎樣才能做到合理控制？三、光合作用的意義：是生物界最根本的物質(zhì)代謝和能量代謝；光合作用釋放氧氣；光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并儲存有機(jī)物；4.為生物進(jìn)化起了重要推動作用。厭氧需氧水生陸生四、生物的代謝類型1、異化作用需氧型：能進(jìn)行有氧呼吸(例子：絕大多數(shù)生物)厭氧型：只能進(jìn)行無氧呼吸特征：有氧環(huán)境會抑制無氧呼吸(例子：破傷風(fēng)桿菌、寄生蟲等)有機(jī)物同化有機(jī)物例子：人和動物腐生生物寄生生物2、同化作用（1）異養(yǎng)型：四、生物的代謝類型2、同化作用（2）自養(yǎng)型：無機(jī)物同化有機(jī)物能量來源原料產(chǎn)物例子光能自養(yǎng)硝化細(xì)菌綠色植物、藻類光能CO2+H2O（無機(jī)物）有機(jī)物CO2+H2O（無機(jī)物）化學(xué)能化能自養(yǎng)四、生物的代謝類型有機(jī)物NH3HNO2HNO3酶.O2酶H2O+ＣO2(CH2O)酶.O2能量能量硝化細(xì)菌的化能合成作用：在光合作用實(shí)驗(yàn)中，如果所用的水中有0.20%的水分含有18O，CO2中有0.68%的CO2分子含有18O，那么，植物進(jìn)行光合作釋放的O2中，含18O的比例為（）A、0.20%