3.2.2綠色植物光合作用的過(guò)程課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物蘇教版（2019）必修1

第二節(jié)

光合作用—-光能的捕獲和轉(zhuǎn)換第2課時(shí)綠色植物光合作用的過(guò)程學(xué)習(xí)目標(biāo)1、概述光合作用的過(guò)程2、歸納光合作用過(guò)程中物質(zhì)和能量的變化一、葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖1、吸收光能的四種色素分布在哪里？2、與光合作用有關(guān)的酶分布在哪里？外膜內(nèi)膜類囊體基粒葉綠體基質(zhì)3、葉綠體如何增大膜面積呢？有何意義？類囊體的薄膜上（基粒）類囊體的薄膜上（基粒）和葉綠體基質(zhì)類囊體堆疊形成基粒，增大了色素和酶的附著面積，擴(kuò)大了受光面積。4、葉綠體會(huì)運(yùn)動(dòng)嗎？一、葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系強(qiáng)光下，會(huì)葉綠體移動(dòng)到細(xì)胞側(cè)面，避免強(qiáng)光傷害，弱光下，葉綠體匯集到細(xì)胞頂側(cè)，最大限度吸收光能。二、光合作用原理的探究實(shí)驗(yàn)材料一：19世紀(jì)末，科學(xué)界普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開(kāi)，O2被釋放，C和H2O結(jié)合甲醛，然后甲醛分子縮合成糖。1928年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對(duì)植物有毒害作用，而且甲醛不能通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化成糖。X材料二：

1937年，英國(guó)植物學(xué)家希爾（R.Hill）發(fā)現(xiàn)，離體綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)。稱作希爾反應(yīng)草酸鐵Fe3+Fe2+O2說(shuō)明產(chǎn)生氧氣和生成糖類不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)材料三:1954年

，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)（D.Arnon）發(fā)現(xiàn)，在光照下，葉綠體可合成ATP。1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過(guò)程總是與水的光解相伴隨。二、光合作用原理的探究實(shí)驗(yàn)光合作用的過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):是否需要光能三、光合作用的過(guò)程H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP1、光反應(yīng)階段光、光合色素、酶葉綠體的類囊體薄膜上水的光解：H2O1/2O2+2H++2e-光能ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能)

ATP酶光能→電能→化學(xué)能場(chǎng)所：條件：物質(zhì)變化能量變化H+NADPH的合成：H++NADP+NADPHNADP++NADPH氧化型輔酶Ⅱ還原型輔酶Ⅱ色素O22e-酶2e-電能化學(xué)能產(chǎn)物？2、暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP

ADP+Pi葉綠體的基質(zhì)中ATP和NADPH中的化學(xué)能→有機(jī)物中的化學(xué)能2C3(CH2O)＋C5酶糖類NADPH、ATP、多種酶場(chǎng)所：條件：物質(zhì)變化能量變化CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物2C3葉綠體基質(zhì)多種酶糖類ATPNADP+NADPHNADPH(CH2O)活潑的化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能產(chǎn)物？卡爾文循環(huán)光能H2OCO2還原（CH2O）供氫供能酶供能多種酶參加催化暗反應(yīng)（葉綠體基質(zhì)）2C3C5固定ADP+PiATP酶水在光下分解O2NADPHNADP+光反應(yīng)（葉綠體類囊體薄膜）三、光合作用的過(guò)程葉綠體

色素光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較對(duì)比項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)條件有光無(wú)光都可，場(chǎng)所物質(zhì)變化H2O分解成_____；ADP和Pi形成______NADP+和H+形成_______CO2的固定；C3被NADPH和ATP還原，最終形成____；ATP轉(zhuǎn)化成_______；NADPH分解為_(kāi)_____和H+能量轉(zhuǎn)換_____轉(zhuǎn)化為NADPH和ATP中的活潑的_____ATP和NADPH中的______轉(zhuǎn)化為糖類中_________。聯(lián)系物質(zhì)聯(lián)系：光反應(yīng)階段產(chǎn)生__________用于暗反應(yīng)階段C3的還原。暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP+能量聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了活躍的化學(xué)能，暗反應(yīng)將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類中穩(wěn)定的化學(xué)能。光、色素、酶酶，[H]、ATP類囊體的薄膜葉綠體基質(zhì)O2ATPNADPH糖類ADP和PiNADP+光能化學(xué)能化學(xué)能穩(wěn)定的化學(xué)能ATP和NADPH葉綠體光二氧化碳水糖類氧氣CO2+H2O光能葉綠體（CH2O)+O2綠色植物細(xì)胞中的葉綠體從太陽(yáng)光中捕獲能量，并將這些能量在CO2和H2O轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥cO2的過(guò)程中，轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存為糖分子中化學(xué)能的過(guò)程。場(chǎng)所：動(dòng)力：原料：產(chǎn)物：概念：總反應(yīng)式元素的去向？四、光合作用的概念光能H2OCO2還原（CH2O）供氫供能酶供能多種酶參加催化暗反應(yīng)（葉綠體基質(zhì)）2C3C5固定ADP+PiATP酶水在光下分解O2NADPHNADP+光反應(yīng)（葉綠體類囊體薄膜）分析葉綠體中C3、C5、NADPH、ATP的動(dòng)態(tài)變化光照增強(qiáng)CO2供應(yīng)不變光照減弱CO2供應(yīng)不變光照不變CO2供應(yīng)增加光照不變CO2供應(yīng)減弱葉綠體

色素條件首先變化物質(zhì)隨后變化物質(zhì)光照增強(qiáng)CO2供應(yīng)不變光照減弱CO2供應(yīng)不變光照不變CO2供應(yīng)增加光照不變CO2供應(yīng)減弱NADPH、ATP增加C3減少，C5增加NADPH、ATP減少C3增加，C5減少C5減少，C3增加C5增加，C3減少NADPH、ATP減少NADPH、ATP增加分析葉綠體中C3、C5、NADPH、ATP的動(dòng)態(tài)變化——能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量（化學(xué)能）來(lái)制造有機(jī)物的合成作用例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細(xì)菌6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O能量化能合成作用1．科學(xué)家用含14C的二氧化碳追蹤光合作用中的碳原子，這種碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是()A．二氧化碳→葉綠素→ADP

B．二氧化碳→葉綠體→ATPC．二氧化碳→乙醇→糖類

D．二氧化碳→三碳化合物→糖類D練習(xí)2．下圖表示植物光合作用的一個(gè)階段。下列關(guān)于該反應(yīng)階段的敘述，錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜B．需要多種酶、NADPH、ATP和CO2等的參與C．CO2碳原子轉(zhuǎn)移途徑是二氧化碳→C3→

（CH2O）D.將ATP中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為（CH2O）中的化學(xué)能A3．下圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，請(qǐng)據(jù)圖判斷下列有關(guān)說(shuō)法中，不正確的是()A．光合作用的光反應(yīng)在圖中A處進(jìn)行，必須在有光條件下進(jìn)行B．光合作用過(guò)程中釋放的O2來(lái)自H2OC．光合作用的暗反應(yīng)在圖中B處進(jìn)行，必須在無(wú)光條件下進(jìn)行D．光合作用過(guò)程中CO2被固定并還原成圖中的甲物質(zhì)C4．下圖1表示光合作用部分過(guò)程的圖解，圖2表示改變光照后，與光合作用有關(guān)的C5和C3在細(xì)胞內(nèi)的變化曲線。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。①C多種酶的參與圖1圖2（1）圖1中c表示的物質(zhì)是____________，它由_________產(chǎn)生，其主要作用是________。（2）圖1中ATP形成所需的能量最終來(lái)自于_______。若用放射性同位素標(biāo)記14CO2，則14C最終進(jìn)入的物質(zhì)是__________。（3）圖2中a曲線表示的化合物是______，在無(wú)光照時(shí)，其含量迅速下降的原因是_______________________________