二、光合作用的原理和應(yīng)用1.下列標(biāo)號各代表： ①

②

③

④

⑤2.在④上分布有光合作用所需的

和

，在⑤中也分布有光合作用所需的

。

基質(zhì)酶?

外膜內(nèi)膜類囊體基粒色素

酶

葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖①②④.③⑤光合作用H20C0202糖類(CH20)等有機(jī)物是能源物質(zhì)光葉綠體

一、光合作用的概念

光合作用是指綠色植物通過葉綠體利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。人類是怎樣認(rèn)識到光合作用的？結(jié)論：植物的物質(zhì)積累不是來自于土壤，而是完全來源于水。開始時(shí)5年后實(shí)驗(yàn)前后的差值柳樹的質(zhì)量2.3kg76.7kg干土的質(zhì)量90.8kg90.7kg+74.7kg－0.1kg17世紀(jì)比利時(shí)海爾蒙特柳苗栽培實(shí)驗(yàn)?zāi)甏茖W(xué)家結(jié)論1771普利斯特利1779英格豪斯1864薩克斯1939魯賓、卡門20世紀(jì)40代卡爾文二、光合作用探索歷程植物可以更新空氣只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣綠葉通過光合作用產(chǎn)生淀粉光合作用釋放的氧氣是來自水光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物的碳是來自CO2一段時(shí)間后一段時(shí)間后1、1771年普利斯特利實(shí)驗(yàn)①普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射下才能成功。②植物體只有綠葉才能更新空氣。2、英格豪斯實(shí)驗(yàn)

德國科學(xué)家：薩克斯實(shí)驗(yàn)1864年，薩克斯(德)的實(shí)驗(yàn)（置于暗處幾小時(shí)）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光為了使綠葉中原有的有機(jī)物消耗殆盡1864年，（德）薩克斯的實(shí)驗(yàn)綠色葉片中光合作用中產(chǎn)生了淀粉1939年，美國魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用釋放的氧全部來自參加反應(yīng)的水。光合作用釋放的O2是來自CO2嗎？同位素標(biāo)記法AB同位素標(biāo)記法

同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。用同位素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不會改變?？茖W(xué)家通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。這種方法叫做同位素標(biāo)記法。20世紀(jì)４0年代，卡爾文(CH2

O)+O214CO2+H2O14光能葉綠體糖類卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)1.場所：葉綠體2.條件：光3.原料：二氧化碳、水4.產(chǎn)物：糖類、氧氣

通過以上的研究和探索，你能說出光合作用的場所、條件、原料、產(chǎn)物分別是什么嗎？CO2+H2*

O光能葉綠體（CH2O)+*O2你能用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式表示出來嗎?三、光合作用的過程1、光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段2、劃分依據(jù):反應(yīng)過程是否需要光能

光合作用的過程能分為哪幾個(gè)階段？劃分的依據(jù)又是什么?類囊體膜酶Pi

＋ADPATP光反應(yīng)階段光、色素、酶葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（還原劑）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP中場所：條件：能量變化物質(zhì)變化進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，參與暗反應(yīng)供暗反應(yīng)使用

H2OO2[H]CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3C3的還原葉綠體基質(zhì)多種酶H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP[H]糖類卡爾文循環(huán)暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP[H]、ADP+Pi葉綠體的基質(zhì)中

ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖?/p>

有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3(CH2O)酶糖類[H]、ATP、酶場所：條件：能量變化物質(zhì)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ATP[H]ADP+PiATP酶色素分子光能吸收H2OO2[H]光解光反應(yīng)葉綠體類囊體薄膜上多種酶C52C3CO2固定還原(CH2O)供能酶暗反應(yīng)葉綠體基質(zhì)中光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段進(jìn)行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系葉綠體類囊體薄膜上

葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶不需光、多種酶、ATP、[H]光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑[H]和能量ATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料水的光解2H2O→4[H]+O2合成ATP

ADP+Pi

→ATP光

酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3C3的還原2C3(CH2O)

酶

酶ATP[H]3、光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較ATP中活躍化學(xué)能光能ATP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)與暗反應(yīng)是否一個(gè)在光下進(jìn)行,一個(gè)在暗處進(jìn)行?夜晚植物能進(jìn)行光反應(yīng)、暗反應(yīng)嗎？為什么?白天放在無CO2的密閉玻璃罩內(nèi)的植物能長期進(jìn)行光反應(yīng)、暗反應(yīng)嗎？為什么？光反應(yīng)與暗反應(yīng)是一個(gè)整體，二者緊密聯(lián)系、缺一不可積極思維4、光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的聯(lián)系：

光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供[H]和ATP。光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)也隨即終止。暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，暗反應(yīng)水解ATP生成ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料。同時(shí)，如果暗反應(yīng)受阻，光反應(yīng)也會因產(chǎn)物積累而不能正常進(jìn)行。光反應(yīng)[H]、ATP暗反應(yīng)ADP、Pi四、光合作用的實(shí)質(zhì)物質(zhì)變化：把簡單的無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的有機(jī)物能量變化：把光能轉(zhuǎn)變成儲存在有機(jī)物中的化學(xué)能

科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，綠色植物光合作用的產(chǎn)物除了糖類（CH2O)和O2外，還有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等。

綠色植物通過

吸收

，將CO2和H2O合成為

并釋放出

，同時(shí)也將太陽能轉(zhuǎn)化為

儲存在

和其他有機(jī)物中，這一過程稱為光合作用。什么是光合作用？3、總反應(yīng)式：CO2+H2O葉綠體光能糖類(CH2O)+O2葉綠體光能有機(jī)物O2化學(xué)能糖類光合作用的總反應(yīng)式：光能葉綠體CO2+H2O*

（CH2O）+O*26CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體思考:生成的氧氣中的氧來自哪里?全部來自反應(yīng)物中的水光合作用中H、C、能量的轉(zhuǎn)移途徑H2O中H的轉(zhuǎn)移途徑：CO2中C的轉(zhuǎn)移途徑：能量的轉(zhuǎn)移途徑：H2O[H]（CH2O）CO2C3（CH2O）光能ATP中活躍的化學(xué)能（CH2O）中穩(wěn)定的化學(xué)能光合作用原理的應(yīng)用影響光合作用強(qiáng)度的因素？CO2的濃度，光照的長短與強(qiáng)弱；光的成分；溫度的高低、必需礦物質(zhì)元素、水分等。例：適當(dāng)提高CO2的濃度（溫室大棚），增加光照時(shí)間和光照強(qiáng)度，農(nóng)作物間距合理，選擇適當(dāng)?shù)墓庠吹?。影響光合作用的主要外界因素光照光是光合作用的能量來源，是葉綠體發(fā)育和葉綠素合成的必要條件二氧化碳二氧化碳是光合作用的原料之一溫度由于溫度可以影響酶的活性，因而對光合速率有明顯影響水分葉片接近水分飽和時(shí)，才能進(jìn)行正常的光合作用礦質(zhì)營養(yǎng)礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用光合速率的日變化一天中，光強(qiáng)日變化對光和速率日變化的影響最大化能合成作用自養(yǎng)生物

以光為能源，以CO2和H2O（無機(jī)物）為原料合成糖類（有機(jī)物），糖類中儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。例如綠色植物。異養(yǎng)生物

只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身的生命活動。例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。化能合成作用

利用環(huán)境中某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物。少數(shù)的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物所需的能量來源不同（光能、化學(xué)能）1、光合作用發(fā)生的部位是

。

搶答題２、光合作用分為

和

兩個(gè)階段。３、光合作用釋放氧氣來自于

物質(zhì)。４、光合作用中的ＡＴＰ形成于

反應(yīng)階段。

５、光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供

和

物質(zhì)。

葉綠體６、光反應(yīng)場所______________，

暗反應(yīng)場所是_______________。光反應(yīng)暗反應(yīng)水光［Ｈ］ATP類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)

搶答題８、光反應(yīng)階段能量變化是

。

9、暗反應(yīng)階段能量變化是

10、若白天突然中斷了二氧化碳的供應(yīng)，則首先積累起來的物質(zhì)是

。７、二氧化碳中碳的轉(zhuǎn)移途徑是

。co2c3(CH2O)光能活躍化學(xué)能ATP中ATP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能五碳化合物

下圖是利用小球藻進(jìn)行光合作用時(shí)的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖中A物質(zhì)和B物質(zhì)的相對分子質(zhì)量比是（）A．1∶2 B．2∶1 C．8∶9 D．9∶8C

一展身手