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1、第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第4节节 能量之源能量之源光和光合作用光和光合作用课课 题题光合作用的发现光合作用的发现光合作用的概念光合作用的概念光合作用的场所光合作用的场所光合作用的过程光合作用的过程光合作用的光合作用的反应式及实质反应式及实质光合作用的意义光合作用的意义课课 堂堂 小小 结结巩巩 固固 练练 习习退出退出8/10/2024能量之源光和光合作用光和光合作用返回返回8/10/2024光合作用的发现光合作用的发现18世纪中期以前：世纪中期以前：植物植物所需所需营养物质营养物质都从土壤中获得都从土壤中获得,与空气无关与空气无关.1771年：年：英国普里斯特利
2、实验指出英国普里斯特利实验指出植物可以更新空气植物可以更新空气.1864年年:德国萨克斯实验证明德国萨克斯实验证明绿色叶片在光合作用中产绿色叶片在光合作用中产生了淀粉生了淀粉.1880年年:德国恩吉尔曼实验证明德国恩吉尔曼实验证明,氧是由叶绿体释放氧是由叶绿体释放出来的出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所场所.20世纪世纪30年代：年代：:美国鲁宾和卡门实验证明美国鲁宾和卡门实验证明光合作用释放的氧全光合作用释放的氧全部来自水部来自水.返回返回8/10/2024什么是光合作用？什么是光合作用？光合作用是指绿色植物通过光合作用是指绿色植物通过叶绿叶绿体体，利用
3、，利用光能光能，把，把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并，并且释放出且释放出氧氧 的过程。的过程。想一想想一想,光合光合作用与我们作用与我们有关吗有关吗?吸入光合作用释放的氧吸入光合作用释放的氧所吃食物直接或间接来自光所吃食物直接或间接来自光合作用制造的有机物合作用制造的有机物返回返回8/10/2024叶绿素叶绿素类类胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素b叶黄素叶黄素(蓝绿色）蓝绿色）（黄绿色）（黄绿色）（橙黄色）橙黄色）（黄色）黄色）（含量占含量占3/4）（含量占含量占1/4）外膜内膜基质基粒叶绿体中的色素叶绿体中的色素叶绿体结构模式图叶绿体结构模式图(色素
4、色素)功能功能:吸吸收光收光能能,用于用于光合光合作用作用.胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素a返回返回光合作用的场所光合作用的场所 叶绿体叶绿体8/10/2024叶绿体叶绿体中的色中的色素素光合作用的过程光合作用的过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光能光能co22c3H2O水在光下分解水在光下分解C5ATPADP+Pi酶酶供能供能H供氢供氢O2 固固 定定还还 原原多种酶多种酶参加催化参加催化(CH2O)氨基酸氨基酸,脂肪脂肪返回返回8/10/2024注意注意:光反应和暗反应是一个光反应和暗反应是一个整体整体,二者紧密联系二者紧密联系,缺一不可缺一不可。光反应是暗反应的基础，光反光反应是
5、暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量应阶段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂和还原剂H，暗反应暗反应阶段产生的阶段产生的ADP和和Pi为光反应为光反应阶段合成阶段合成ATP提供原料。提供原料。8/10/2024光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化基粒基粒(囊状结构囊状结构的薄膜上的薄膜上)叶绿体基质中叶绿体基质中需光需光,色素和酶色素和酶不需光不需光,色素色素;需多种需多种酶酶2H2O 光光 4H+O2CO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3C3的还原：的还原：2C
6、3 （CH2O） H，ATP酶光能转变为活泼的化光能转变为活泼的化学能，储存在学能，储存在ATP中中光光ADP+Pi ATP酶酶ATP中活泼的化学能转化为糖中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能类等有机物中稳定的化学能返回返回8/10/2024光合作用的反应式：光合作用的反应式：光能光能叶绿体叶绿体CO2+H2O* （CH2O）+O*2光合作用的实质光合作用的实质物质物质上把上把CO2和和H2O转变成有机物转变成有机物能量能量上把光能转变成上把光能转变成有机物中的化学能有机物中的化学能最基本的物质代谢和能量代谢最基本的物质代谢和能量代谢返回返回8/10/2024光合作用的意义：光合作用
7、的意义：1、光合作用为包括人类在内的几乎所有、光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了生物的生存提供了物质物质来源和来源和能量能量来源。来源。2、光合作用维持大气中、光合作用维持大气中O2和和CO2含量的相含量的相对稳定。对稳定。3、对生物的进化具有重要作用。、对生物的进化具有重要作用。30亿亿20亿年前，蓝藻制造亿年前，蓝藻制造O2，使进行有氧使进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。呼吸的生物得以发生和发展。O2可形成可形成O3，可滤去紫外线，减轻其对生物的破坏，使水生生可滤去紫外线，减轻其对生物的破坏，使水生生物开始逐渐在陆地生活，进而形成广泛分布的各种动植物。物开始逐渐在陆地生活，进
8、而形成广泛分布的各种动植物。返回返回8/10/2024课堂小结课堂小结光光合合作作用用发现发现概念概念场所场所叶绿体叶绿体色素色素过程过程光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段反应式反应式意义意义返回返回8/10/2024巩固练习1、光合作用中，糖类是在、光合作用中，糖类是在 阶段形成的，阶段形成的，O2是在是在 阶段形成的，阶段形成的，ATP是在是在 阶段形成的。阶段形成的。2、某科学家用含有、某科学家用含有14C的的CO2来追踪光合作用中的来追踪光合作用中的C原原子，这种子，这种C原子的转移途径是（原子的转移途径是（ ） A、CO2 叶绿体叶绿体 ATP B、CO2 叶绿素叶绿素 ATP
9、 C、CO2 乙醇乙醇 糖类糖类 D、CO2 三碳化合物三碳化合物 糖类糖类暗反应暗反应光反应光反应光反应光反应D返回返回8/10/20243、在光合作用中，需消耗、在光合作用中，需消耗ATP的是（的是（ ）A、三碳化合物的还原三碳化合物的还原 B、CO2的固定的固定 C、水在光下分解水在光下分解 D、 叶绿素吸收光能叶绿素吸收光能4、光合作用过程中，光反应为暗反应提供的物、光合作用过程中，光反应为暗反应提供的物质是（质是（ ）A、H和和ATP B、H和和O2C、O2和和ATP D、H和和H2OAA返回返回8/10/20245、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有、在光照充足的环境里，将黑藻放入
10、含有18O的水中，过一段时的水中，过一段时间后，分析间后，分析18O放射性标记，最先（放射性标记，最先（ ）A、在植物体内的葡萄糖中发现在植物体内的葡萄糖中发现 B、在植物体内的淀粉中发现在植物体内的淀粉中发现C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现 D、在植物体周围的空气中发现在植物体周围的空气中发现 6、在光合作用过程中，能量的转移途径是（、在光合作用过程中，能量的转移途径是（ ）A、光能光能 ATP 葡萄糖葡萄糖 B、光能光能 叶绿素叶绿素 葡萄糖葡萄糖 C、光能光能 CO2 葡萄糖葡萄糖D、光能光能 葡萄糖葡萄糖 淀粉淀粉 DA返回返回8/1
11、0/20247、光照增强，光合作用增强。但夏季的中午、光照增强，光合作用增强。但夏季的中午却又因叶表面气孔关闭而使光合作用减弱。却又因叶表面气孔关闭而使光合作用减弱。这是由于（这是由于（ ） A、水分产生的水分产生的H数量不足数量不足 B、叶绿体利用的光能合成的叶绿体利用的光能合成的ATP不足不足 C、空气中空气中CO2量相对增多，而起抑制量相对增多，而起抑制 作用作用 D、暗反应中三碳化合物产生的量太少暗反应中三碳化合物产生的量太少8、下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是、下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（ ） A、增大增大O2浓度浓度 B、增大增大CO2浓度浓度 C、增强光照增强光照
12、D、调节室温调节室温DA返回返回8/10/2024 9、下图是一个研究光合作用过程的实验，、下图是一个研究光合作用过程的实验，实验前溶液中加入实验前溶液中加入ADP，磷酸盐、叶绿磷酸盐、叶绿体等，实验时按图示控制进行，并不断体等，实验时按图示控制进行，并不断测定有机物合成率，用此数据绘成曲线。测定有机物合成率，用此数据绘成曲线。请你用已学的光合作用知识，请你用已学的光合作用知识， 解释曲线解释曲线形成的原因。形成的原因。 A B 有机物合成率CD光照、光照、无无CO2黑暗、黑暗、有有CO2时间时间（1）AB （2）BC段段 （3）CD段段因为没有因为没有CO2，只只进行光反进行光反应，所以应，所以无有机物无有机物积累积累因为因为AB段为暗反应提供了段为暗反应提供了ATP和和H，加之加之CO2供给，暗反应供给，暗反应能够进行，有能够进行，有 机物合成率上升机物合成率上升因无光不能因无光不能进行光反应，进行光反应，随着光反应随着光反应产物的消耗，产物的消耗，暗反应逐渐暗反应逐渐减弱，有机减弱，有机物合成率逐物合成率逐渐降低渐降低返回返回8/10/2024退出退出8/10/2024
