5.4 光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第二課時）課件-2024-2025學年高一上學期生物人教版（2019）必修1VIP

第五章

細胞的能量供應和利用

第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化(第二課時)（藍綠色）葉綠素a（黃綠色）葉綠素b（橙黃色）胡蘿卜素葉黃素（黃色）葉綠素（約占3/4，主要吸收紅光和藍紫光）類胡蘿卜素（約占1/4，主要吸收藍紫光）綠葉中的色素葉綠體雙層膜基質(zhì)中有許多由囊狀結構堆疊而成的基粒光合色素分布在類囊體薄膜上，光合作用的酶分布在類囊體薄膜和基質(zhì)葉綠體是捕獲光能、進行光合作用的場所。結構功能溫故知新：綠葉中的色素合作探究一：葉綠體中的光合色素捕獲光能將通過什么方式轉(zhuǎn)化為什么物質(zhì)呢？光合作用原理1.光合作用概念：2.過程：(1)概念：指綠色植物通過

，利用光能，把

轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出

的過程。

反應式：

。

葉綠體

二氧化碳和水

氧氣

場所條件產(chǎn)物原料CO2+H2O

(CH2O)+O2葉綠體光能光合作用釋放的氧氣，是來自原料中的水還是二氧化碳？合作探究二：請自主閱讀課本P102-103思考與討論，小組合作完成以下問題。光合作用原理

甲醛→糖

甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖,甲醛對植物有毒。CO2O2C+H2O甲醛探究光合作用原理的部分實驗思考.討論①19世紀末②1928年光合作用原理探究光合作用原理的部分實驗思考.討論③1937年，希爾：離體葉綠體在適當條件下發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣的化學反應。1.希爾的實驗可以得出什么結論？2.希爾的實驗能否確定氧氣全部來自水？

水的光解產(chǎn)生氧氣。不能。該實驗僅能說明離體的葉綠體在適當條件下發(fā)生水的光解產(chǎn)生O2。該實驗沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾，也并沒有直接觀察到氧氣的轉(zhuǎn)移。光合作用原理18O216O2C18O2H216OC16O2第一組H218O光照下的小球藻懸浮液第二組光照下的小球藻懸浮液探究光合作用原理的部分實驗思考.討論④1941年，美國魯賓和卡門：合作探究三：該實驗采用了什么實驗方法？如何對照？可以得出什么結論？相互對照（即對比實驗）同位素標記法（同位素示蹤法）光合作用釋放的氧全部來自水，而并不來源于CO2。光合作用原理探究光合作用原理的部分實驗思考.討論⑤1954年，阿爾農(nóng)：離體葉綠體的懸浮液合作探究四：嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應的關系。H2OO2+2H++能量光照葉綠體ADP+PiATP【結論】光合作用釋放的O2來自H2O，在光照下，葉綠體可合成ATP。光合作用原理19世紀末甲醛→糖

1928年甲醛對植物有毒，不能通過光合作用轉(zhuǎn)化成糖1937年希爾反應水的光解產(chǎn)生氧氣1941年魯賓和卡門:同位素標記法光合作用氧氣來自于水1954年阿爾農(nóng):光照下葉綠體合成ATP該過程總是與水的光解相伴。光合作用原理1.光合作用分為哪幾個階段？分類依據(jù)是什么？2.每個階段反應的條件、場所、物質(zhì)變化、能量變化如何？合作探究五：請自主閱讀課本P103-104頁，小組合作完成以下問題。光反應階段暗反應階段區(qū)別反應條件反應場所物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系光合作用原理反應過程是否需要光能光合作用過程分類依據(jù)：有光才能反應有光、無光都能反應光反應（光合作用第一階段）暗反應（光合作用第二階段）又稱碳反應光合作用過程：光反應階段類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶氧化型輔酶Ⅱ還原型輔酶Ⅱ光合作用原理類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶氧化型輔酶Ⅱ還原型輔酶Ⅱ（1）條件：光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+（2）場所：葉綠體類囊體薄膜上（3）主要產(chǎn)物：O2、ATP、NADPH光合作用過程：光反應階段光合作用原理類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶氧化型輔酶Ⅱ還原型輔酶Ⅱ（4）過程：①水的光解：②ATP的形成：H2O?O2+2H++2e-光色素NADP＋＋H++2e-

NADPHADP+Pi+能量

ATP

酶（5）能量轉(zhuǎn)化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和NADPH中活躍的化學能光合作用過程：光反應階段酶光合作用原理ADP+PiATPNADP+能量C52C3多種酶(CH2O)糖類CO2固定還原酶NADPH酶能量光合作用過程：暗反應階段（1）條件：（2）場所：（3）主要產(chǎn)物：有沒有光都可以，需多種酶、CO2、ATP、NADPH葉綠體基質(zhì)中（CH2O）、ADP、Pi、NADP+光合作用原理（卡爾文循環(huán)）（碳反應）ADP+PiATPNADP+能量C52C3多種酶(CH2O)糖類CO2固定還原酶NADPH酶能量光合作用過程：暗反應階段（4）過程：（5）能量轉(zhuǎn)化：①CO2的固定：②C3的還原：CO2＋C5

2C3酶2C3

(CH2O)+C5酶ATP、NADPHATP、NADPH中活躍的化學能有機物中穩(wěn)定的化學能光合作用原理（卡爾文循環(huán)）（碳反應）ATPADP+Pi+能量酶NADPHNADP++H++2e-酶葉綠體中的色素可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原光反應暗反應NADP+NADPH光能→ATP和NADPH中活躍的化學能ATP和NADPH中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能酶光合作用總過程：光合作用原理

光反應階段暗反應階段（卡爾文循環(huán)）場所條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系項目葉綠體類囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)光、色素、酶有光無光都可，多種酶光能→ATP、NADPH中活躍的化學能ATP、NADPH中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能光反應為暗反應提供ATP和NADPH暗反應為光反應提供ADP、Pi、NADP+等原料過程光合作用原理NADP++H++2e-

NADPH

色素、酶H2O?O2+2H++2e-光ADP+Pi+能量

ATP酶酶酶CO2＋C52C32C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPHATPADP+Pi+能量酶NADPHNADP++H++2e-酶CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O2光合作用中元素的轉(zhuǎn)移：（1）H的轉(zhuǎn)移：（2）C的轉(zhuǎn)移：（3）O的轉(zhuǎn)移：H2O→NADPH→(CH2O)CO2→C3→（CH2O）CO2→C3→（CH2O）H2O→O2

光合作用原理合作探究六：正常進行光合作用的植物，突然停止光照后，C3、C5、[H]、ATP含量如何變化？若突然停止CO2的供應呢？

條件停止光照CO2供應不變

突然光照CO2供應不變光照不變停止CO2供應光照不變增加CO2供應C3C5ATPNADPH增加減少減少增加減少增加增加減少減少增加增加減少減少增加增加減少光合作用原理光合作用概念光合作用的過程光合作用的原理的探索光反應暗反應反應式希爾魯賓和卡門阿爾農(nóng)卡爾文水的光解NADPH和ATP的形成CO2的固定C3的還原CO2+H2O

(CH2O)+O2光能葉綠體課堂小結1.光合作用的過程可分為光反應和暗反應兩個階段，下列說法正確的是（）A.葉綠體類囊體膜上進行光反應和暗反應B.葉綠體類囊體膜上進行暗反應，不進行光反應C.葉綠體基質(zhì)中可進行光反應和暗反應D.葉綠體基質(zhì)中進行暗反應,不進行光反應隨堂練習2.光合作用過程的正確順序是()①二氧化碳的固定②氧氣的釋放③葉綠素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被還原A.④③②⑤①B.④②③⑤①C.③②④①⑤D.③④②①⑤3.在暗反應中，固定二氧化碳的物質(zhì)是()

A.三碳化合物B.五碳化合物

C.NADPH

D.氧氣

隨堂練習4.如圖表示光合作用的過程，其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的兩個階段，a、b表示相關物質(zhì)。下列相關敘述正確的是(）A．階段Ⅰ表示暗反應B．階段Ⅱ表示光反應C．物質(zhì)a表示N