1、2022-1-9能进行光合作用、净化空气的自行车自行车的铝制框架就是一套光合作用系统，利用可见光、二氧化碳和自行车水箱中的水进行光合作用，将二氧化碳转化为氧气，使空气得到净化。科技改变世界，世界因你而精彩！第四节第四节 光合作用与能量转化光合作用与能量转化（第二课时）（第二课时）第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用-光合作用的原理和应用学习目标：学习目标：1.对比认知对比认知光反应阶段和暗反应阶段的区别和联系光反应阶段和暗反应阶段的区别和联系。2.举例说出举例说出光合作用原理的应用光合作用原理的应用。2022-1-9一.光合作用的概念： 光合作用是指绿色植物通过光合作用是指
2、绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存能量的有机物，并且释放出转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气氧气的过程。的过程。光合作用的化学反应式光合作用的化学反应式(CH2O)+O2CO2+ H2O 光能光能叶绿体叶绿体2022-1-9一.光合作用的原理：19371937年，英国科学家希尔在没有年，英国科学家希尔在没有COCO2 2的情况下，向含有类囊体的叶绿体悬的情况下，向含有类囊体的叶绿体悬液中加入液中加入FeFe3+3+ 的高价铁盐，的高价铁盐，照光照光时有时有O O2 2的释放，同时的释放，同时 Fe Fe3+3+变成了变成了FeFe2+2+
3、。19541954年，阿尔农等用获得类囊体悬浮液做实验。在给叶绿体年，阿尔农等用获得类囊体悬浮液做实验。在给叶绿体照光照光时发现，时发现，向反应体系中供给向反应体系中供给ADPADP、PiPi时时, ,体系中就会有体系中就会有A ATPTP产生。产生。资料一2 2、FeFe3+3+变成变成FeFe2 +2 +是什么反应？需要什么物质？是什么反应？需要什么物质？3 3、两个反应的产物有哪些？、两个反应的产物有哪些？1 1、两个反应的场所在哪里？条件是什么？、两个反应的场所在哪里？条件是什么？1 1、光反应概念构建、光反应概念构建2022-1-9上述实验表明，光合作用释放的氧气中的氧元素来自水，氧
4、气的上述实验表明，光合作用释放的氧气中的氧元素来自水，氧气的产生和糖类的合成产生和糖类的合成不是同一个化学反应不是同一个化学反应，而是分阶段进行的，而是分阶段进行的。根据是否需要光能，化学反应可以概括地分为光反应和暗反应（现在也称为碳反应）两个阶段。2022-1-9请结合课本内容及小组构建的光合作用过程图解，根据提示完成表格。请结合课本内容及小组构建的光合作用过程图解，根据提示完成表格。项目项目场所场所 叶绿体叶绿体 上上 叶绿体叶绿体 中中 条件条件 需需 、 、水和酶、水和酶 需需多种酶、多种酶、 、 、COCO2 2物质物质变化变化COCO2 2的固定：的固定：C C3 3的还原：的还原
5、：ATPATP的分解：的分解：能量能量转化转化类囊体的薄膜类囊体的薄膜光能光能转化为转化为 。光反应阶段光反应阶段光光色素色素 ：H H2 2O O 光光 H+OH+O2 2 ：ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量ATP ATP ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能水的光解水的光解 ATPATP的合成的合成活动一：光反应概念构建活动一：光反应概念构建2022-1-9一.光合作用的原理：资料二2 2、依据分析可知依据分析可知C C的转移路径是怎样的的转移路径是怎样的？1 1、依据材料可知、依据材料可知C C3 3的来源？去路？的来源？去路？1 1、暗反应概念构建、暗反应概念构建美国科学家卡尔
6、文的实验：美国科学家卡尔文的实验：19461946年开始，卡尔文等研究了小球藻等植物年开始，卡尔文等研究了小球藻等植物COCO2 2转变为糖转变为糖类的路线。他们向类的路线。他们向反应体系中充入一定量的反应体系中充入一定量的14COCO2 2，光照时间几分之一秒时发现，光照时间几分之一秒时发现，90的放射性出现在一种三碳化合物（的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。在）中。在5 秒秒 的光照后，卡尔文等同时的光照后，卡尔文等同时检测到了含有放射性的五碳化合物（检测到了含有放射性的五碳化合物（C5）和有机物）和有机物（CH2O）。2022-1-9活动二：暗反应概念构建活动二：暗反应概念构建请结
7、合课本内容及小组构建的光合作用过程图解，根据提示完成表格。请结合课本内容及小组构建的光合作用过程图解，根据提示完成表格。项目项目场所场所叶绿体叶绿体 中中 叶绿体叶绿体 上上 条件条件需需多种酶、多种酶、 、 、COCO2 2 需需 、 、水和酶、水和酶物质物质变化变化 ： ： ： 水的光解：水的光解：能量能量转化转化暗反应阶段暗反应阶段基质基质ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能转化为转化为 。 HHATPATP有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能COCO2 2的固定的固定C C3 3的还原的还原 ATPATP的分解的分解还原还原 稳定的化学能稳定的化学能COCO2 2+C+C5 5
8、 2C2C3 3酶酶2C2C3 3 (CH(CH2 2O)+CO)+C5 5HH、ATPATP酶酶ATPATPADP+Pi +ADP+Pi +能量能量 酶酶2022-1-9资料三2 2、光反应为暗反应提供了哪些物质光反应为暗反应提供了哪些物质？1 1、此实验发生条件是什么？、此实验发生条件是什么？美国科学家阿尔农的实验：美国科学家阿尔农的实验：19541954年，阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在黑暗条件年，阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在黑暗条件下，只要向反应体系中供给下，只要向反应体系中供给A ATPTP和和HH , ,叶绿体就能将叶绿体就能将COCO2 2转变为糖。不供给转变为糖。不供给A
9、 ATPTP和和HH，叶绿体就能将，叶绿体就能将COCO2 2转变为糖。转变为糖。光反应阶段为暗反应阶段提供物质：ATP和HADP和Pi光反应阶段暗反应阶段糖类等有机物中稳定的化学能ATP中活跃的化学能 光能活动三：光反应与暗反应之间的关系活动三：光反应与暗反应之间的关系A光能供氢、供能酶供能多种酶参加催化FD酶ATPEC5CO2H2O场场 所所场 所H2OBC活动四：构建光合作用的过程图活动四：构建光合作用的过程图叶绿体中的色素光能供氢、供能酶供能C3还原多种酶参加催化(CH20)ADP+Pi酶2C3CO2固定CO2H2O水在光下分解光反应类囊体薄膜上暗反应叶绿体基质中方框内应该填什么?H2
10、OO2HATPC5活动四：构建光合作用的过程图活动四：构建光合作用的过程图2022-1-9项目项目场所场所 叶绿体叶绿体 上上 叶绿体叶绿体 中中 条件条件 需需 、 、水和酶、水和酶 需需多种酶、多种酶、 、 、COCO2 2物质物质变化变化水的光解：水的光解：COCO2 2的固定：的固定：C C3 3的还原：的还原：ATPATP的分解：的分解：能量能量转化转化类囊体的薄膜类囊体的薄膜基质基质光能转化为光能转化为ATPATP中中活跃的活跃的化化学能学能ATPATP中中活跃的活跃的化学能转化为有机化学能转化为有机物中稳定的化学能物中稳定的化学能联联 系系光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供 ；
11、暗反应为光反应提提供；暗反应为光反应提提供 。 两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系。两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系。 光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光光色素色素HHATPATPH H2 2O O 光光 H+OH+O2 2ATPATP的合成：的合成：ADP+Pi +ADP+Pi +能量能量ATP ATP 酶酶COCO2 2+C+C5 5 2C2C3 3酶酶2C2C3 3 (CH(CH2 2O O)+C)+C5 5HH、ATPATP酶酶ATPATPADP+Pi+ADP+Pi+能量能量 酶酶HH和和ATPATPADPADP和和PiPi区区别别光合作用的过程光合作用的过程
12、【理论升华】：光合作用元素转化及实质CO2C3（CH2O）H2ONADPH（CH2O）COCO2 2浓度不变浓度不变 光反应光反应 HHATPATP C C3 3C C5 5（CHCH2 2O O）光照减弱光照减弱 H2OCO2HO2酶多种酶ADP+ PiADP+ PiATPATPC52C3（CH2O）H2O水的光解水的光解形成形成ATPATPCOCO2 2的固定的固定C C3 3的还原的还原积累、积累、增加增加消耗、消耗、减少减少【理论升华】：光合作用过程中条件骤变时相关物质含量的变化2022-1-9一个场所一个场所 叶绿体叶绿体两个阶段两个阶段 光反应、光反应、 暗反应暗反应 三种能量三种
13、能量光能光能 ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能四种物质变化四种物质变化水光解、水光解、ATPATP形成、形成、COCO2 2固定、固定、C C3 3还原还原 巧学助记巧学助记 光合作用过程的光合作用过程的“一、二、三、四一、二、三、四”光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，下列叙述正确的是（ ）A. 光反应阶段不需要酶，暗反应阶段需要多种酶B.光反应阶段消耗水，暗反应阶段消耗ATPC.光反应阶段固定CO2，暗反应阶段还原C3D.光反应阶段在叶绿体基质进行，暗反应阶段在类囊体薄膜上进行B 课堂检测下图是植物体内某代谢阶段的简图,请据图回答,生成物质a所需的条件b是()A、酶和H2OB、酶和CO2C、酶、CO2和ATPD、酶、NADPH和ATPD 课堂检测谢谢谢聆听，欢迎指导！谢聆听，欢迎指导！
