1、 1.解释叶绿体适于进行光合作那个用的结构特点。解释叶绿体适于进行光合作那个用的结构特点。2.通过通过光合作用光合作用的探究的探究历程，说明光合作用历程，说明光合作用过程中过程中物质变化与能量变化的物质变化与能量变化的关系。关系。3.总结光合作用总结光合作用的的原理原理并构建模型。并构建模型。1.叶绿体的结构叶绿体的结构12345叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶，这是叶绿体，捕获光能进行光合作用的结构基础。2.2.光合作用的概念光合作用的概念场所：场所：_条件：条件：_反应物：反应物：_产物：产物：_叶绿体叶绿体
2、光能光能二氧化碳和水二氧化碳和水氧气氧气有机物有机物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着能量的有机物，并释放出氧气的过程a.a.光合作用概念光合作用概念b.b.光合作用简式：光合作用简式：思考与讨论思考与讨论（1 1）叶绿体如何将光能转化为化学能？）叶绿体如何将光能转化为化学能？（2 2）如何将化学能储存在糖类等有机物中？）如何将化学能储存在糖类等有机物中？（3 3）光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳？）光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳？3.3.对光合作用原理的探索对光合作用原理的探索探究历程 19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中
3、，世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的分子的C和和O被分开，被分开，O2被释放，被释放，C与与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。甲醛不能通过光合作用转化成糖。探索光合作用原理的部分实验探索光合作用原理的部分实验思考思考讨论讨论C6H12O6葡萄糖葡萄糖CH2O甲醛甲醛（CH2O）碳水化合物碳水化合物CO2二氧化碳二氧化碳3.3.对光合作用原理的探索对光合作用原理的探索思考思考讨论讨论讨论讨论1.希尔的实验说明水的光解产生氧气
4、，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？素全部都来自水？不能不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气可以发生水的光解，产生氧气。该实。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并验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没有直接观察到氧元素的转移。（。（P103）3.3.对光合作用原理的探索对光合作用原理的探索思考思考讨论讨论讨论讨论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？希尔的实验是否说明水
5、的光解与糖的合成不是同一个化学反应？能够说明。希尔反应是叶绿体能够说明。希尔反应是叶绿体离体状况离体状况下完成的下完成的，悬浮液悬浮液中有水但是没有合成糖的另外一种原中有水但是没有合成糖的另外一种原料料-CO2。因此因此，水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着，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希尔反应是相对独立的反应阶段段。（。（P103）3.3.对光合作用原理的探索对光合作用原理的探索讨论讨论3.分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？光合作用释放的光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水氧气中的氧元素全部来源于
6、水，而并不来源于，而并不来源于CO2。（。（P103）思考思考讨论：讨论：1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是和水的光解相伴随。光照光照水水氧气氧气ADP+PiATP思考思考讨论：讨论：3.3.对光合作用原理的探索对光合作用原理的探索讨论讨论4.尝试用示意图来表示尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。的合成与希尔反应的关系。光合作用释放的氧气中的氧元素来自水光合作用释放的氧气中的氧元素来自水 光合作用中氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应光合作用中氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应而是而是分阶段分阶段进行的进行的光光
7、合合作用作用是否需要是否需要光能光能光反应：光反应：必须必须有光有光才可以进行才可以进行暗反应：暗反应：有光无光有光无光都能进行都能进行3.光合作用的反应阶段探究点一光合作用光反应的模型构建探究点一光合作用光反应的模型构建酶、水光、色素、叶绿体的类囊体薄膜光能色素H2O H+O2ADPPi ATP酶光能ATP 和 NADPH 中活跃的化学能。1 1.场所场所：2 2.条件条件：3 3.物质物质变化：变化：4 4.能量能量变化：变化：H+NADP+NADPH(还原剂)酶水的光解水的光解NADPH的合成的合成ATP的合成的合成探究点一光合作用光反应的模型构建探究点一光合作用光反应的模型构建光能光反
8、应阶段探究点一光合作用光反应的模型构建探究点一光合作用光反应的模型构建ATPADP+Pi酶酶O2H2O光解光解反应阶段反应阶段类囊体薄膜类囊体薄膜NADPHNADP+H+酶酶H+（3）30秒秒后检测产物，检测到了多种带后检测产物，检测到了多种带14C标记的化合物。标记的化合物。从而弄清了从而弄清了CO2转化成有机物过程。转化成有机物过程。【实验情境【实验情境4】1946年开始，美国的卡尔文等用年开始，美国的卡尔文等用14CO2研究了研究了CO2转化为糖的途径：向反应体系中转化为糖的途径：向反应体系中充入一定量的充入一定量的14CO2,给予光照，让小球藻进行光合作用，然后追踪放射性给予光照，让小
9、球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向。的去向。（1）光照时间为）光照时间为几分之一秒几分之一秒时发现，时发现，90%的放射性出现在一种的放射性出现在一种三碳化合物（三碳化合物（C3）中；中；（2）在）在5秒钟秒钟光照后，卡尔文等检测到含有放射性的光照后，卡尔文等检测到含有放射性的五碳化合物五碳化合物（C5）和六碳糖和六碳糖(C6)；CO2是如何转变成糖类的呢？是如何转变成糖类的呢？14CO2三碳化合物（三碳化合物（C3）五碳化合物五碳化合物（C5）六碳糖六碳糖(C6)1、请根据资料，尝试写出请根据资料，尝试写出C原子的转移途径原子的转移途径探究探究点点二二光合作用光合作用暗暗反应反应的
10、模型构建的模型构建暗反应阶段（卡尔文循环）CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶C3的还原：的还原：叶绿体基质多种酶、ATP 和 NADPH 中活跃的化学能糖类等有机物中稳定的化学能。2C3ATPNADPH NADP+ADP+Pi酶糖类NADPH、ATP、CO21、场所：、场所：2、条件：、条件：3、物质变化：、物质变化：4、能量变化：、能量变化：P104(CH2O)C5阅读课本阅读课本104页总结页总结构建构建暗反应暗反应过程模型过程模型2C3CO2（CH2O）多种酶参加反应多种酶参加反应固定固定还原还原ATPADP+PiNADPHNADP+反应反应阶段阶段叶绿体基质叶绿体基质卡尔文循环
11、卡尔文循环C5光反应光反应暗反应暗反应区区别别所需条件所需条件进行场所进行场所物质变化物质变化能量转化能量转化联联系系物质变化物质变化上的联系上的联系能量转化能量转化上的联系上的联系必须有光、必须有光、色素、酶色素、酶有光或无光均可、有光或无光均可、ATP、NADPH、CO2、多种酶、多种酶类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质水光解为水光解为O2和和H+;ATP和和NADPH的合成的合成CO2的固定；的固定；C3的还原；的还原；ATP和和NADPH的分解的分解光能转化为光能转化为ATP和和NADPH中活跃中活跃的化学能的化学能ATP和和NADPH中活跃的化学能转化为有中活跃的化学能转化为有
12、机物中稳定的化学能机物中稳定的化学能光能光能ATP和和NADPH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光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供ATP和和NADPH;暗反应为光反应提供了暗反应为光反应提供了ADP、Pi、NADP+比较光反应和暗反应的区别与联系比较光反应和暗反应的区别与联系2C3CO2（CH2O）多种酶参加反应多种酶参加反应固定固定还原还原ATPADP+PiNADPHNADP+酶酶O2H2O光解光解反应阶段反应阶段类囊体薄膜类囊体薄膜酶酶H+反应反应阶段阶段叶绿体基质叶绿体基质科学前沿：科学前沿：判断判断：光合作用释放的氧气中的氧元素来自水（光合作用释放
13、的氧气中的氧元素来自水（）。）。光反应中的产物继续参与暗反应的是光反应中的产物继续参与暗反应的是O2、ATP、NADPH（）绿色植物叶肉细胞吸收光能的色素分布在（绿色植物叶肉细胞吸收光能的色素分布在（）A类囊体薄膜类囊体薄膜 B外膜外膜 C内膜内膜 D基质基质A练一练练一练如图表示植物光合作用的一个阶段如图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述中下列各项叙述中,错误的是错误的是()A.该反应为光合作用暗反应该反应为光合作用暗反应B.该反应的场所是叶绿体基质该反应的场所是叶绿体基质C.该反应需要在黑暗条件下进行该反应需要在黑暗条件下进行D.C3生成生成(CH2O)需要需要NADPH、ATP和多
14、种酶的参与和多种酶的参与C练一练练一练合作探究分析影响光合作用的因素分析影响光合作用的因素总结光合作用原理的应用总结光合作用原理的应用追光者追光者-光合作用光合作用 贵州省毕节市第一中学CO2H2O （CH2O）O2光能光能叶绿体叶绿体光合作用的反应式光合作用的反应式绿色植物通过绿色植物通过 ，利用，利用 ，把，把 转化成转化成储存着能量的储存着能量的 ，并且释放，并且释放 的过程。的过程。叶绿体叶绿体光能光能二氧化碳和水二氧化碳和水氧气氧气有机物有机物光合作用的概念光合作用的概念 思考（1）从物质变化和能量转化的角度分析，光合作用的实质是什么？）从物质变化和能量转化的角度分析，光合作用的实质
15、是什么？（2）绿色植物的光合作用对于生物界来讲，有何重要意义？）绿色植物的光合作用对于生物界来讲，有何重要意义？把无机物合成有机物，不仅是把无机物合成有机物，不仅是自身的营养物质自身的营养物质,而且是人和动物的食物来源而且是人和动物的食物来源.将光能转换成化学能，贮存在有机物中，提供了将光能转换成化学能，贮存在有机物中，提供了生命活动的能量来源生命活动的能量来源.维持了大气成分的基本稳定。维持了大气成分的基本稳定。把无机物合成有机物；把无机物合成有机物；将光能转换成化学能，贮存在有机物中将光能转换成化学能，贮存在有机物中 课堂检测课堂检测 1.如果将一株绿色植物栽培在含如果将一株绿色植物栽培在
16、含O的完全培养液中的完全培养液中,给予充足的光照给予充足的光照,经过经过较长一段时间后较长一段时间后,下列物质中能含下列物质中能含18O的有的有_。植物周围的水蒸气植物周围的水蒸气 周围空气中的氧气周围空气中的氧气 周围空气中的二氧化碳周围空气中的二氧化碳 光合作用产生的葡萄糖光合作用产生的葡萄糖 2.光合作用过程中光合作用过程中,水的分解及水的分解及C3形成葡萄糖所需能量分别来自形成葡萄糖所需能量分别来自()A.光合作用产生的光合作用产生的ATP,光能光能 B.光能光能,光反应产生的光反应产生的ATP和和NADPH C.都是细胞呼吸产生的都是细胞呼吸产生的ATP D.都是光反应产生的都是光反
17、应产生的ATP 3.白天白天,叶绿体中叶绿体中ATP和和ADP的运动方向是的运动方向是()A.ATP与与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动 B.ATP与与ADP同时由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动同时由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动 C.ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动,ADP的运动方向正好相反的运动方向正好相反 D.ADP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动,ATP则向相反方向运动则向相反方向运动C 4.(多选多选)如图为叶绿体结构与功能示意图如图为叶绿体结构与功能示意图,请据图判断下列有关说法中请据图
18、判断下列有关说法中 不正确的是不正确的是()A.光合作用的光反应在图中光合作用的光反应在图中B处进行处进行,必须在有光条件下进行必须在有光条件下进行 B.光合作用过程中释放的光合作用过程中释放的O2来自来自H2O C.光合作用的暗反应在图中光合作用的暗反应在图中B处进行处进行,必须在无光条件下进行必须在无光条件下进行 D.光合作用过程中光合作用过程中CO2被固定并还原成图中的甲物质被固定并还原成图中的甲物质C 5.银边天竺葵是园艺经典品种银边天竺葵是园艺经典品种,其绿色圆形叶片外边镶有白边其绿色圆形叶片外边镶有白边,如图为银边天竺葵如图为银边天竺葵的光合作用过程示意图。请分析回答下列问题的光合
19、作用过程示意图。请分析回答下列问题:(1)图中图中a表示的物质是表示的物质是_,表示光合作用过程中的表示光合作用过程中的_阶段。阶段。(2)c参与参与阶段的反应时阶段的反应时,首先与首先与_结合形成两个结合形成两个C3,最后形成最后形成d。(3)光合作用过程中能量转化的途径为光合作用过程中能量转化的途径为_(请用图中的字母、请用图中的字母、文字回答文字回答)。1.请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物化合物和和C3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？停止停止光照光照光反应光反应停止停止2.请分析光下的植物突然停止请分析光下的植物突然停
20、止CO2的供应后，其体内的的供应后，其体内的C5化合物和化合物和C3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？NADPH ATPC3还原还原受阻受阻C3 C5 CO2 CO2固定固定停止停止C3 C5 C3还原还原减弱减弱NADPH、ATP（CH2O）小结：光照或小结：光照或CO2骤变对光合作用中物质含量的影响骤变对光合作用中物质含量的影响 条件条件C3C5NADPH和和ATP(CH2O)合成量合成量光照变弱，光照变弱，CO2供应供应不变不变光照变强，光照变强，CO2供应供应不变不变光照不变，光照不变，CO2浓度变小浓度变小光照不变，光照不变，CO2浓度浓度变大变大增加增加减少减少减少或没有减少或没有减少或没有减少或没有减少减少增加增加增加增加增加增加减少减少增加增加减少或没有减少或没有增加增加增加增加减少减少减少减少增加增加判断思路判断思路:相对速率法。相对速率法。C3和和C5含量的变化取决于含量的变化取决于CO2固定和固定和C3还原的相对速率。还原的相对速率。NADPH和和ATP的含量变化取决于光反应和暗反应的相对速率。的含量变化取决于光反应和暗反应的相对速率。有利于光合作用的因素使有机物的合成增加有利于光合作用的因素使有机物的合成增加,不利于光合作用的因素则使有机物的不利于光合作用的因素则使有机物的合成减少。合成减少。
