光合作用與能量轉(zhuǎn)化（二）光合作用與能量轉(zhuǎn)化（二）1綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并釋放出O2的過(guò)程。一、光合作用的定義：CO2+H2O葉綠體光能(CH2O)+O2光合作用的總反應(yīng)式：思考：1、光合作用釋放的氧氣來(lái)自水還是二氧化碳？2、葉綠體如何將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能？3、葉綠體又是如何將化學(xué)能儲(chǔ)存在糖類等有機(jī)物中？6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能葉綠體綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量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，O2被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖。CO2O2CCH2O甲醛H2O縮合（CH2O）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。二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)19世紀(jì)末，科學(xué)界普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO1937年，英國(guó)植物學(xué)家希爾（R.Hill)發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O,沒有CO2),在光照下可以釋放出氧氣。像這樣，離體葉綠體在適當(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)。4Fe3+＋2H2O4Fe2+＋4H+＋O2↑光葉綠體氧化劑或受氫體二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1937年，英國(guó)植物學(xué)家希爾（R.Hill討論1.希爾的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水的光解產(chǎn)生氧氣，是否說(shuō)明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來(lái)自水？不能說(shuō)明。希爾反應(yīng)僅說(shuō)明了離體葉綠體在適當(dāng)條件下可以發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣。該實(shí)驗(yàn)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元素的轉(zhuǎn)移。希爾反應(yīng)：離體的葉綠體在適當(dāng)?shù)臈l件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)。討論1.希爾的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水的光解產(chǎn)生氧氣，是否說(shuō)明植物光合作用討論2.希爾的實(shí)驗(yàn)是否說(shuō)明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)？能夠說(shuō)明。希爾反應(yīng)是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的，懸浮液中有H2O，沒有合成糖的另一種必需原料——CO2，因此，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水的光解并非必須與糖的合成相關(guān)聯(lián)，暗示著希爾反應(yīng)是相對(duì)獨(dú)立的反應(yīng)階段。結(jié)論：水的光解產(chǎn)生氧氣。氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，而是分階段進(jìn)行的。討論2.希爾的實(shí)驗(yàn)是否說(shuō)明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反1941年，美國(guó)科學(xué)家魯賓（S.Ruben)和卡門（M.Kamen)用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來(lái)源。他們用16O的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它們分別變成H218O和C18O2。然后，進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)：第一組給植物提供H2O和C18O2，第二組給同種植物提供H218O和CO2。在其他條件都相同的情況下，第一組釋放的氧氣都是O2,第二組釋放的都是18O2。CO2H218O光照射下的小球藻懸液C18O2H2O18O2O2二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1941年，美國(guó)科學(xué)家魯賓（S.Ruben)1941年，美國(guó)科學(xué)家魯賓（S.Ruben)和卡門（M.Kamen)用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來(lái)源。他們用16O的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它們分別變成H218O和C18O2。然后，進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)：第一組給植物提供H2O和C18O2，第二組給同種植物提供H218O和CO2。在其他條件都相同的情況下，第一組釋放的氧氣都是O2,第二組釋放的都是18O2。討論3.分析魯賓和卡門做的實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來(lái)源于水，而并不來(lái)源于CO2。二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1941年，美國(guó)科學(xué)家魯賓（S.Ruben)1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)（D.Arnon)發(fā)現(xiàn)，在無(wú)CO2條件下，給葉綠體光照時(shí)，向反應(yīng)體系中供給ADP、Pi、NADP+時(shí)，體系中就會(huì)有ATP和NADPH的產(chǎn)生。1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過(guò)程總是與水的光解相伴隨。（水分解為O2和H+,同時(shí)葉綠體被奪去兩個(gè)電子，用于NADP+與H+結(jié)合形成NADPH）。(NADP++H++2e-→NADPH）討論4.嘗試用示意圖來(lái)表示ATP的合成與希爾反應(yīng)的關(guān)系：H2O

O2+NADPH+能量

光照葉綠體ADP+Pi酶ATP二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)（D.Arnon)發(fā)現(xiàn)，在無(wú)CO20世紀(jì)40年代，美國(guó)科學(xué)家卡爾文等用小球藻（一種單細(xì)胞的綠藻）做了這樣的實(shí)驗(yàn)：用經(jīng)過(guò)14C標(biāo)記的14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，然后追蹤放射性14C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果1：照光30s，14C分布在C3、C4、C5、C6等多種化合物中。思考：如何確定CO2中的C首先轉(zhuǎn)移到C3、C4、C5、C6那種化合物中呢？實(shí)驗(yàn)結(jié)果2：時(shí)間縮短到幾分之一秒時(shí)，14C只集中在C3中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果3：實(shí)驗(yàn)表明，在酶的作用下，CO2與植物本身存在C5形成C3，同時(shí)C3可還原成C5和（CH2O），該過(guò)程稱作卡爾文循環(huán)。CO2+C5酶2C3

2C3C5+(CH2O)酶二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)20世紀(jì)40年代，美國(guó)科學(xué)家卡爾文等用小球藻（一種單卡爾文循環(huán)：CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑C3是指三碳化合物---3-磷酸甘油酸C5是指五碳化合物---核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）卡爾文循環(huán)：CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑C1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)，在黑暗條件下，只要供給ATP和NADPH，葉綠體就能將CO2轉(zhuǎn)化為糖類，同時(shí)ATP和NADPH含量下降，ADP、Pi、DADP+含量上升。思考：ATP和NADPH參與生成C5、C6的過(guò)程，思考光合作用過(guò)程中光能是經(jīng)過(guò)怎樣的轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存到糖類中？2C3C5+(CH2O)酶ATP、NADPHCO2＋C52C3酶二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)，在黑暗條件下，只要三、光合作用過(guò)程思考：光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？有光才能進(jìn)行有光、無(wú)光都能進(jìn)行光反應(yīng)階段（光合作用第一階段）暗反應(yīng)階段（光合作用第二階段）上述實(shí)驗(yàn)表明，光合作用釋放的氧氣中的氧元素來(lái)自水，氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，而是分階段進(jìn)行的。根據(jù)是否需要光能，光合作用過(guò)程可以概括地分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。三、光合作用過(guò)程思考：光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？有光才類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解光反應(yīng)H+NADPH酶光合作用第一個(gè)階段的化學(xué)反應(yīng)，________才能進(jìn)行，這個(gè)階段叫做光反應(yīng)階段，是在__________上進(jìn)行的；條件：光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+場(chǎng)所：物質(zhì)轉(zhuǎn)化水的光解：ATP的合成：類囊體薄膜上H2O1/2O2+2H++2e-

光色素ADP+Pi+能量ATP酶光能能量轉(zhuǎn)變：ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能NADPH的合成：NADP++H++2e-

NADPH酶（一）光反應(yīng)階段必須有光類囊體薄膜類囊體薄膜上可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸ADP+PiATPNADP+能量C52C3多種酶(CH2O)糖類CO2固定還原酶暗反應(yīng)NADPH酶能量暗反應(yīng)也稱作___________.卡爾文循環(huán)條件：有沒有光都可以，需多種酶、CO2、ATP、NADPH場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPH能量轉(zhuǎn)變：糖類中穩(wěn)定的化學(xué)能（二）暗反應(yīng)階段光合作用第二個(gè)階段的化學(xué)反應(yīng)，__________都能進(jìn)行，這個(gè)階段叫做暗反應(yīng)階段，是在__________中進(jìn)行的；有沒有光葉綠體基質(zhì)ADP+PiATPNADP+能量C52C3多種酶(CH2O)類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解能量C52C3多種酶(CH2O)糖類CO2固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)

光合作用的過(guò)程H+NADPH酶酶能量光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段，不能用于其他生命活動(dòng)，其他生命活動(dòng)所需ATP只能來(lái)自細(xì)胞呼吸類囊體薄膜上可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸1、NADPH和ATP的移動(dòng)途徑是什么？從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)；2、NADP+和ADP的移動(dòng)途徑呢？從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜；3、NADPH的作用？①.活潑的還原劑；②.儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用；思考與討論1、NADPH和ATP的移動(dòng)途徑是什么？從類囊體薄膜到葉綠體4、光合作用中元素的轉(zhuǎn)移①H的轉(zhuǎn)移：H2O→NADPH→(CH2O)②C的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→（CH2O）③O的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→（CH2O）H2O→O26CO2+12H2O光能葉綠體C6H12O6+6H2O+6O24、光合作用中元素的轉(zhuǎn)移①H的轉(zhuǎn)移：H2O→NADPH→185、光照和CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、NADPH、ATP和O2及(CH2O)含量的影響光照由強(qiáng)變?nèi)魿O2供應(yīng)不變―――――→光反應(yīng)減弱NADPH減少、ATP減少、O2產(chǎn)生量減少―――→暗反應(yīng)C3還原減弱CO2固定仍在正常進(jìn)行C3含量上升C5含量下降―→―→（CH2O）合成量相對(duì)減少5、光照和CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、NADPH、光照由弱變強(qiáng)CO2供應(yīng)不變―――――→光反應(yīng)增強(qiáng)NADPH增多、ATP增多、O2產(chǎn)生量增多―――→暗反應(yīng)C3還原增強(qiáng)CO2固定仍在正常進(jìn)行C5含量上升C3含量下降―→―→（CH2O）合成量相對(duì)增多5、光照和CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、NADPH、ATP和O2及(CH2O)含量的影響光照由弱變強(qiáng)―――――→光反應(yīng)增強(qiáng)NADPH增多、ATP增多光照不變減少CO2供應(yīng)―――――→CO2固定減弱C3還原仍正常進(jìn)行―――→暗反應(yīng)C3含量下降C5含量上升NADPH相對(duì)增加、ATP相對(duì)增加、O2產(chǎn)生量減少―→―→（CH2O）合成量相對(duì)減少5、光照和CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、NADPH、ATP和O2及(CH2O)含量的影響光照不變―――――→CO2固定減弱―――→暗反應(yīng)C3含量下降光照不變?cè)黾覥O2供應(yīng)―――――→CO2固定增強(qiáng)C3還原仍正常進(jìn)行―――→暗反應(yīng)C3含量上升C5含量下降NADPH相對(duì)減少、ATP相對(duì)減少、O2產(chǎn)生量增多―→―→（CH2O）合成量相對(duì)增多5、光照和CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、NADPH、ATP和O2及(CH2O)含量的影響光照不變―――――→CO2固定增強(qiáng)―――→暗反應(yīng)C3含量上升(1)以上各物質(zhì)的變化是相對(duì)含量的變化，且是在條件改變后的短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的。注意事項(xiàng)：(2)在以上各物質(zhì)的含量變化中：C3和C5含量的變化是相反的，即C3增加，則C5減少；NADPH和ATP的含量變化是一致的，都增加，或都減少。(1)以上各物質(zhì)的變化是相對(duì)含量的變化，且是在條件改變后的短光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別所需條件進(jìn)行場(chǎng)所物質(zhì)變化能量轉(zhuǎn)化聯(lián)系物質(zhì)變化上的聯(lián)系能量轉(zhuǎn)化上的聯(lián)系必須有光有光或無(wú)光均可類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)水光解為O2和H+;ATP和NADPH的合成CO2的固定；C3的還原；ATP和NADPH的分解光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能ATP和NADPH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光能→ATP和NADPH中的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH;暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供了ADP、Pi、NADP+光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別所需條件進(jìn)行場(chǎng)所物質(zhì)變化四、化能合成作用1、異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持自身的生命活動(dòng)。例如人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。2、自養(yǎng)生物：以無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成為自身的組成物質(zhì)。光能自養(yǎng)生物：以光為能源，以CO2和H2O（無(wú)機(jī)物）為原料合成糖類（有機(jī)物），糖類中儲(chǔ)存著由光能轉(zhuǎn)換來(lái)的能量。例如：綠色植物。化能自養(yǎng)生物：利用環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)釋放的能量將CO2和H2O（無(wú)機(jī)物）合成糖類（有機(jī)物）。例如：硝化細(xì)菌。四、化能合成作用1、異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維在自然界中，除了光合作用，還有另外一種制造有機(jī)物的方式。少數(shù)種類的細(xì)菌，細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，但是卻能利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物。我們把這種方式稱為化能合成作用。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+3O2

2HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細(xì)菌6H2O+6CO2C6H12O6+6O2能量硝化細(xì)菌硝化細(xì)菌在自然界中，除了光合作用，還有另外一種制造有機(jī)物的方同化作用異化作用需氧型厭氧型酵母菌的異化作用屬于兼性厭氧型自養(yǎng)型異養(yǎng)型光能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型歸納總結(jié)兼性厭氧型新陳代謝類型同化作用異化作用需氧型厭氧型酵母菌的異化作用屬于兼性厭氧型自光合作用與能量轉(zhuǎn)化（二）光合作用與能量轉(zhuǎn)化（二）28綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并釋放出O2的過(guò)程。一、光合作用的定義：CO2+H2O葉綠體光能(CH2O)+O2光合作用的總反應(yīng)式：思考：1、光合作用釋放的氧氣來(lái)自水還是二氧化碳？2、葉綠體如何將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能？3、葉綠體又是如何將化學(xué)能儲(chǔ)存在糖類等有機(jī)物中？6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能葉綠體綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量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，O2被釋放，C與H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖。CO2O2CCH2O甲醛H2O縮合（CH2O）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。二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)19世紀(jì)末，科學(xué)界普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO1937年，英國(guó)植物學(xué)家希爾（R.Hill)發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O,沒有CO2),在光照下可以釋放出氧氣。像這樣，離體葉綠體在適當(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)。4Fe3+＋2H2O4Fe2+＋4H+＋O2↑光葉綠體氧化劑或受氫體二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1937年，英國(guó)植物學(xué)家希爾（R.Hill討論1.希爾的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水的光解產(chǎn)生氧氣，是否說(shuō)明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來(lái)自水？不能說(shuō)明。希爾反應(yīng)僅說(shuō)明了離體葉綠體在適當(dāng)條件下可以發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣。該實(shí)驗(yàn)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元素的轉(zhuǎn)移。希爾反應(yīng)：離體的葉綠體在適當(dāng)?shù)臈l件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)。討論1.希爾的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水的光解產(chǎn)生氧氣，是否說(shuō)明植物光合作用討論2.希爾的實(shí)驗(yàn)是否說(shuō)明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)？能夠說(shuō)明。希爾反應(yīng)是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的，懸浮液中有H2O，沒有合成糖的另一種必需原料——CO2，因此，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水的光解并非必須與糖的合成相關(guān)聯(lián)，暗示著希爾反應(yīng)是相對(duì)獨(dú)立的反應(yīng)階段。結(jié)論：水的光解產(chǎn)生氧氣。氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，而是分階段進(jìn)行的。討論2.希爾的實(shí)驗(yàn)是否說(shuō)明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反1941年，美國(guó)科學(xué)家魯賓（S.Ruben)和卡門（M.Kamen)用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來(lái)源。他們用16O的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它們分別變成H218O和C18O2。然后，進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)：第一組給植物提供H2O和C18O2，第二組給同種植物提供H218O和CO2。在其他條件都相同的情況下，第一組釋放的氧氣都是O2,第二組釋放的都是18O2。CO2H218O光照射下的小球藻懸液C18O2H2O18O2O2二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1941年，美國(guó)科學(xué)家魯賓（S.Ruben)1941年，美國(guó)科學(xué)家魯賓（S.Ruben)和卡門（M.Kamen)用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來(lái)源。他們用16O的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它們分別變成H218O和C18O2。然后，進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)：第一組給植物提供H2O和C18O2，第二組給同種植物提供H218O和CO2。在其他條件都相同的情況下，第一組釋放的氧氣都是O2,第二組釋放的都是18O2。討論3.分析魯賓和卡門做的實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來(lái)源于水，而并不來(lái)源于CO2。二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1941年，美國(guó)科學(xué)家魯賓（S.Ruben)1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)（D.Arnon)發(fā)現(xiàn)，在無(wú)CO2條件下，給葉綠體光照時(shí)，向反應(yīng)體系中供給ADP、Pi、NADP+時(shí)，體系中就會(huì)有ATP和NADPH的產(chǎn)生。1957年，他發(fā)現(xiàn)這一過(guò)程總是與水的光解相伴隨。（水分解為O2和H+,同時(shí)葉綠體被奪去兩個(gè)電子，用于NADP+與H+結(jié)合形成NADPH）。(NADP++H++2e-→NADPH）討論4.嘗試用示意圖來(lái)表示ATP的合成與希爾反應(yīng)的關(guān)系：H2O

O2+NADPH+能量

光照葉綠體ADP+Pi酶ATP二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)（D.Arnon)發(fā)現(xiàn)，在無(wú)CO20世紀(jì)40年代，美國(guó)科學(xué)家卡爾文等用小球藻（一種單細(xì)胞的綠藻）做了這樣的實(shí)驗(yàn)：用經(jīng)過(guò)14C標(biāo)記的14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，然后追蹤放射性14C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果1：照光30s，14C分布在C3、C4、C5、C6等多種化合物中。思考：如何確定CO2中的C首先轉(zhuǎn)移到C3、C4、C5、C6那種化合物中呢？實(shí)驗(yàn)結(jié)果2：時(shí)間縮短到幾分之一秒時(shí)，14C只集中在C3中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果3：實(shí)驗(yàn)表明，在酶的作用下，CO2與植物本身存在C5形成C3，同時(shí)C3可還原成C5和（CH2O），該過(guò)程稱作卡爾文循環(huán)。CO2+C5酶2C3

2C3C5+(CH2O)酶二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)20世紀(jì)40年代，美國(guó)科學(xué)家卡爾文等用小球藻（一種單卡爾文循環(huán)：CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑C3是指三碳化合物---3-磷酸甘油酸C5是指五碳化合物---核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）卡爾文循環(huán)：CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑C1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)，在黑暗條件下，只要供給ATP和NADPH，葉綠體就能將CO2轉(zhuǎn)化為糖類，同時(shí)ATP和NADPH含量下降，ADP、Pi、DADP+含量上升。思考：ATP和NADPH參與生成C5、C6的過(guò)程，思考光合作用過(guò)程中光能是經(jīng)過(guò)怎樣的轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存到糖類中？2C3C5+(CH2O)酶ATP、NADPHCO2＋C52C3酶二、探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)1954年，美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)，在黑暗條件下，只要三、光合作用過(guò)程思考：光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？有光才能進(jìn)行有光、無(wú)光都能進(jìn)行光反應(yīng)階段（光合作用第一階段）暗反應(yīng)階段（光合作用第二階段）上述實(shí)驗(yàn)表明，光合作用釋放的氧氣中的氧元素來(lái)自水，氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，而是分階段進(jìn)行的。根據(jù)是否需要光能，光合作用過(guò)程可以概括地分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。三、光合作用過(guò)程思考：光反應(yīng)在白天可以進(jìn)行嗎？夜間呢？有光才類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解光反應(yīng)H+NADPH酶光合作用第一個(gè)階段的化學(xué)反應(yīng)，________才能進(jìn)行，這個(gè)階段叫做光反應(yīng)階段，是在__________上進(jìn)行的；條件：光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+場(chǎng)所：物質(zhì)轉(zhuǎn)化水的光解：ATP的合成：類囊體薄膜上H2O1/2O2+2H++2e-

光色素ADP+Pi+能量ATP酶光能能量轉(zhuǎn)變：ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能NADPH的合成：NADP++H++2e-

NADPH酶（一）光反應(yīng)階段必須有光類囊體薄膜類囊體薄膜上可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸ADP+PiATPNADP+能量C52C3多種酶(CH2O)糖類CO2固定還原酶暗反應(yīng)NADPH酶能量暗反應(yīng)也稱作___________.卡爾文循環(huán)條件：有沒有光都可以，需多種酶、CO2、ATP、NADPH場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPH能量轉(zhuǎn)變：糖類中穩(wěn)定的化學(xué)能（二）暗反應(yīng)階段光合作用第二個(gè)階段的化學(xué)反應(yīng)，__________都能進(jìn)行，這個(gè)階段叫做暗反應(yīng)階段，是在__________中進(jìn)行的；有沒有光葉綠體基質(zhì)ADP+PiATPNADP+能量C52C3多種酶(CH2O)類囊體薄膜上的色素分子可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解能量C52C3多種酶(CH2O)糖類CO2固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)

光合作用的過(guò)程H+NADPH酶酶能量光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只用于暗反應(yīng)階段，不能用于其他生命活動(dòng)，其他生命活動(dòng)所需ATP只能來(lái)自細(xì)胞呼吸類囊體薄膜上可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸1、NADPH和ATP的移動(dòng)途徑是什么？從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)；2、NADP+和ADP的移動(dòng)途徑呢？從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜；3、NADPH的作用？①.活潑的還原劑；②.儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用；思考與討論1、NADPH和ATP的移動(dòng)途徑是什么？從類囊體薄膜到葉綠體4、光合作用中元素的轉(zhuǎn)移①H的轉(zhuǎn)移：H2O→NADPH→(CH2O)②C的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→（CH2O）③O的轉(zhuǎn)移：CO2→C3→（CH2O）H2O→O26CO2+12H2O光能葉綠體C6H12O6+6H2O+6O24、光合作用中元素的轉(zhuǎn)移①H的轉(zhuǎn)移：H2O→NADPH→455、光照和CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、NADPH、ATP和O2及(CH2O)含量的影響光照由強(qiáng)變?nèi)魿O2供應(yīng)不變―――――→光反應(yīng)減弱NADPH減少、ATP減少、O2產(chǎn)生量減少―――→暗反應(yīng)C3還原減弱CO2固定仍在正常進(jìn)行C3含量上升C5含量下降―→―→（CH2O）合成量相對(duì)減少5、光照和CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、NADPH、光照由弱變強(qiáng)CO2供應(yīng)不變―――――→光反應(yīng)增強(qiáng)NADPH增多、ATP增多、O2產(chǎn)生量增多―――→暗反應(yīng)C3還原增強(qiáng)CO2固定仍在正常進(jìn)行C5含量上升C3含量下降―→―→（CH2O）合成量相對(duì)增多5、光照和CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、NADPH、ATP和O2及(CH2O)含量的影響光照由弱變強(qiáng)―――――→光反應(yīng)增強(qiáng)NADPH增多、ATP增多光照不變減少CO2供應(yīng)―――――→CO2固定減弱C3還原仍正常進(jìn)行―――→暗反應(yīng)C3含量下降C5含量上升NADPH相對(duì)增加、ATP相對(duì)增加、O2產(chǎn)生量減少―→―→（CH2O）合成量相對(duì)減少5、光照和CO2濃度變化對(duì)植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、NADPH、ATP和O2及(CH2O)含量的影響光照不變―――――→CO2固定減弱―――→暗反應(yīng)C3含量下降光照不變?cè)黾覥