1、光合作用,龙游县第二高级中学 毛燕飞,结论:植物的物质积累不是来自于土壤,而是完全来源于水。,+74.7kg,0.057kg,17世纪比利时 海尔蒙特 柳苗栽培实验,一.光合作用的发现史,普里斯特利实验(年),结论:植物可以更新空气,结论1:只有在光下 植物才能更新空气。,结论2:植物体的绿叶在光下才能更新空气。,普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功,印根胡滋实验(年),叶片中的叶肉细胞,绿叶,叶肉细胞 亚显微结构模式图,叶绿体亚显微 结构模式图,?,叶绿体是进行 的场所,光合作用,外膜,内膜,基粒,类囊体(光合膜),基质,色素,酶,酶,返回,光合作用氧气来源的探究(年),绿色叶片,黑暗处
2、理,遮光 曝光,碘蒸汽,不变蓝 变蓝,结论:绿色叶片在光合作用下产生了淀粉。,萨克斯实验(1864年),光合作用产生的有机 物又是怎样合成的呢?,20世纪40年代,美国科 学家卡尔文利用放射性 同位素14C标记的14CO2做 实验研究这一问题。最 终探明CO2中的碳在光合 作用中转化成有机物中 的碳的途径,这一途径 称为卡尔文循环。,1961年诺贝 尔化学奖得主,光合作用的原料、产物、场所和条件是什么?请用一个化学反应式表示出来。,6CO2+12H2O*,光能,叶绿体,C6H12O6+6O2*+6H2O,叶绿体中的色素,(蓝绿色),(黄绿色),(橙黄色),色素,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶
3、绿素b,叶黄素,胡萝卜素,(黄色),3/4,1/4,二叶绿体中的色素,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,0,400,500,600,700 nm,50,100,叶绿素b,叶绿素a,实验:光合色素的提取和分离,水,氧气,ATP,二氧化碳,基质,糖,基粒,NADPH,光反应,碳反应,三.光合作用的过程,H2O,类囊体膜,酶,1.光反应阶段,光系统,叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体,光能,叶绿素中低能电子激发并呈高能状态,色素缺失电子,失能电子进入光系统,ATP,水分解供电子,ADP+Pi,获能,另一种叶绿素、类胡萝卜素蛋白质复合体,光能,叶绿素中低能
4、电子被激发并呈高能状态,色素缺失电子,NADP+与H+接受2个高能电子生成NADPH,光系统提供电子,光系统,1.光反应阶段,()场所:,()条件 :,()物质变化:,()能量变化:,叶绿体内的类囊体膜上,光,色素、,酶、,光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中,水的光解: NADPH的形成: ATP的形成:,2.碳反应阶段,CO2的固定:,C3的还原:,叶绿体的基质中,多种酶、,H 、ATP,NADPH,ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能,问题 探讨,碳反应的产物又是如何被植物体利用的呢?,什么是光合作用?,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
5、量的有机物,并且释放出氧气的过程。,总反应式:,6CO2+12H2O,C6H12O6+6O2+6H2O,光能,叶绿体,整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么?,物质变化:,无机物,能量变化:,光能,光合作用的实质:,有机物,糖类等有机物中的化学能,光合作用的重要意义,包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源 维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 促进生物进化 从物质转变和能量转变的过程来看,光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢,光能转换成ATP中活跃的化学能,ATP中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能,光反应为碳反应提供 NADPH 和ATP,碳反应产生的A
6、DP和Pi为光反应合成ATP提供原料,水的光解 H2O 2H+1/2O2 合成ATP ADP+Pi ATP,CO2的固定CO2+C5 2C3 三碳的还原2C3 三碳糖,光,酶 光能,酶,酶 ATP ,光反应和碳反应的比较,.下图是小球藻进行光合作用示意图,图中物质A与物质B的分子量之比是( ),C18O2,A,H2O,CO2,B,H218O,光照射下的小球藻,.下 图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:,图中B是, 它来自于的分解。 图中C是,它被传递到叶绿体的 部位,用于 。 图中D是,在叶绿体中合成D所需的能量来自 图中的H表示, H为I提供,2,水,H,基质,C3的还原,ATP,色素吸收的光能,光反应,H和ATP,