光合作用过程.ppt

光合作用的过程光合作用的过程2016.1.42016.1.4反应条件：反应条件：反应场所：反应场所：反应物：反应物：生成物：生成物：能量变化：能量变化：光能等光能等叶绿体叶绿体CO2、H2O有机物、有机物、O2光能光能化学能化学能CO2+H2*O光能光能叶绿体叶绿体(CH2O)+*O2回顾回顾:光合作用的概念光合作用的概念 CO2+H2O （CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体6CO2+12H2O C6H12O6 +6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体（一）光合作用的反应式（一）光合作用的反应式净反应式：净反应式：总反应式：总反应式：自主探究：课本自主探究：课本P P103-104103-1041 1、依据、依据是否有光参与是否有光参与，光合作用可以划，光合作用可以划分为哪两个阶段？分为哪两个阶段？场所场所？2 2、光合色素吸收的光能有哪两个用途？、光合色素吸收的光能有哪两个用途？3 3、光反应的产物有哪些？各自去路？、光反应的产物有哪些？各自去路？4 4、暗反应阶段发生哪两个物质变化？、暗反应阶段发生哪两个物质变化？三、光合作用的原理和应用三、光合作用的原理和应用光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段（二）（二）光合作用的光合作用的过程过程H2O类囊体薄膜类囊体薄膜酶酶Pi ADPATP1.1.光反应阶段光反应阶段酶酶光、光、色素、色素、叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜上水的光解：水的光解：H2O H +O2光能光能（还原剂）（还原剂）ATP的合成：的合成：ADPPi 能量能量（光能光能）ATP酶酶条件条件：场所：场所：物质变化：物质变化：能量变化：能量变化：H光能光能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能光、酶、色素光、酶、色素叶绿体叶绿体类囊体的薄膜类囊体的薄膜物质变化物质变化:H H2 2O O H H+O+O2 2光光ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量 ATP ATP酶酶能量变化能量变化:光能光能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能 ATPATP的合成的合成 ：水的光解水的光解 ：条件：条件：场所场所：色素色素1.1.光反应阶段光反应阶段CO2糖类糖类五碳化合物五碳化合物 C5 蛋白质蛋白质脂质脂质CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2 2C3 3C3的的还原还原 基质基质多种酶多种酶H2O类囊体薄膜类囊体薄膜酶酶Pi ADPATPH CH2OPC=OHCOHHCOHCH2OP+*CO2CH2OHCOHCOOH*+COOHHCOHCH2OPPRubisco3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸PGA核酮糖核酮糖-1，5-二磷酸二磷酸 RuBPCO2+C5 2C3羧化阶段：指进入叶绿体的指进入叶绿体的COCO2 2与与受体受体RuBPRuBP结合，并结合，并水解产生水解产生PGAPGA的反应过程。的反应过程。+CO2 CH2-O-PH-C-OHCH2-O-PC=OH-C-OHCO2-CH2-O-PH-C-OHCO2-H-C-OHCH2-O-P3-phosphoglycerate(2 molecules)2 H+H2O RuBP1、5-2磷酸核酮糖磷酸核酮糖Rubisco(RuBP羧化酶)（2分子）分子）PGA（3-磷酸甘油酸）磷酸甘油酸）酸能量低，不能贮存更多的酸能量低，不能贮存更多的能量能量CO2 2糖类糖类 五碳化合物五碳化合物 C C5 5 蛋白质蛋白质脂质脂质CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C2C3 3C C3 3的的还原还原 基质基质多种酶多种酶HATPCOCO2 2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C C3 3的还原：的还原：ATPH、ADP+Pi条件：条件：场所：场所：物质变化：物质变化：能量变化：能量变化：叶绿体的基质中叶绿体的基质中多种酶、多种酶、2C3 (CH2O)酶酶+C5+H2O还原剂还原剂H、能量、能量ATP2.2.暗反应阶段暗反应阶段ATPATP中中活跃化学能活跃化学能有机物中有机物中稳定的化学能稳定的化学能多种酶、还原剂多种酶、还原剂HH、能量、能量ATP ATP 叶绿体基质叶绿体基质物质变化物质变化：COCO2 2+C+C5 5 2C 2C3 3ATPATP中中活跃化学能活跃化学能有机物中有机物中稳定的化学能稳定的化学能能量变化：能量变化：场所：场所：条件：条件：酶酶2C3 酶酶ATP、H（CH2O）+C5+H2OCOCO2 2的固定：的固定：C C3 3的还原：的还原：2.2.暗反应阶段暗反应阶段Calvin 的实验仪器1961（三）光反应阶段与暗反应阶段的比较（三）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区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中需光、色素和酶需光、色素和酶需多种酶、需多种酶、HH、ATPATP 光能光能转变为转变为ATPATP中中活活跃的化学能跃的化学能ATPATP中中活跃的化学能活跃的化学能转化为糖转化为糖类等有机物中类等有机物中稳定的化学能稳定的化学能水的光解水的光解ATPATP的合成的合成联联 系系1 1、光反应是暗反应的基础光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提光反应为暗反应的进行提供供HH和和ATPATP。2 2、暗反应是光反应的继续暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提暗反应为光反应的进行提供合成供合成ATPATP的原料的原料ADPADP和和PiPi。3 3、两者、两者相互制约又密切联系，是缺一不可的整体。相互制约又密切联系，是缺一不可的整体。COCO2 2的固定的固定C C3 3的还原的还原归纳：光反应阶段与暗反应阶段的比较归纳：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区区别别场所场所条件条件物质物质变变化化能量能量转转化化类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中光、色素和酶光、色素和酶多种酶、多种酶、HH、ATPATP 光能光能ATPATP中中活跃活跃的化学能的化学能ATPATP中中活跃的化学能活跃的化学能有有机物中机物中稳定的化学能稳定的化学能联联系系COCO2 2的固定的固定C C3 3的还原的还原水的光解水的光解ATPATP的合成的合成HH、ATPATP光反应光反应暗反应暗反应ADPADP、PiPi光合作用的过程巩固光合作用的过程巩固叶绿体中叶绿体中的色素的色素光光能能供氢供氢酶酶还还原原多种酶多种酶催催 化化（CHCH2 2O O）ADP+PiADP+PiATPATP酶酶2C2C3 3C C5 5 5 5固固定定COCO2 2光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段H H2 2O OO O2 2HH水在光下分解水在光下分解叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体基质叶绿体基质供能供能酶酶 巧记助学巧记助学 光合作用过程一、二、三、四光合作用过程一、二、三、四一个场所：叶绿体两个阶段：光反应、暗反应三种能量：光能ATP中活跃化学能 (CH2O)中稳定化学能四个物质变化：水光解、ATP形成、CO2固定、C3还原（四）光合作用中物质的转移途径（四）光合作用中物质的转移途径：H H2 2O O中中H H的转移途径：的转移途径：COCO2 2中中C C的转移途径：的转移途径：叶绿体中叶绿体中HH和和ATPATP、ADPADP和和PiPi的运动方向的运动方向：H2OH（CH2O）CO2C3（CH2O）HH和和ATPATP：类囊体的薄膜类囊体的薄膜叶绿体的基质叶绿体的基质ADPADP和和PiPi：叶绿体的基质叶绿体的基质类囊体的薄膜类囊体的薄膜光合作用过程中光合作用过程中O O元素的转移途径元素的转移途径光合作用的反应式：光合作用的反应式：CO2+H2O叶绿体叶绿体光能光能糖类糖类(CH2O)+O2 CO2+H2O （CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体 易错易混易错易混 与光合作用过程有关的与光合作用过程有关的3 3个易错易混点个易错易混点(1)(1)光反应为暗反应提供两种重要物质：光反应为暗反应提供两种重要物质：HH和和ATPATP，暗反应为光反应也提供两种物质：，暗反应为光反应也提供两种物质：ADPADP和和PiPi，注，注意产生位置和移动方向。意产生位置和移动方向。(2)CO(2)CO2 2中中C C进入进入C C3 3但不进入但不进入C C5 5，最后进入，最后进入(CH(CH2 2O)O)，C C5 5中中C C不进入不进入(CH(CH2 2O)O)，可用放射性同位素标记法证明。，可用放射性同位素标记法证明。(3)(3)光合作用光合作用光反应产生的光反应产生的ATPATP只用于暗反应阶段，只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需不能用于其他生命活动，其他生命活动所需ATPATP只只能来自细胞呼吸。能来自细胞呼吸。(1)色素只存在光反应部位叶绿体类囊体薄膜上，与光合作用有关的酶存在于两个部位叶绿体类囊体薄膜上和基质中。(2)光反应中产生的H用于暗反应还原C3，与细胞呼吸中产生的H并不是同一种物质。(3)暗反应有光、无光均可进行，但需要光反应提供的H和ATP，因此在暗处，暗反应不能长时间进行。思考：思考：突然停止光照，短时间之内突然停止光照，短时间之内 H H 、ATPATP、C3C3、C5C5含量变化含量变化减少减少减少减少减少减少增加增加 突然中断突然中断C02供应，短时间之内供应，短时间之内 【H H】、ATPATP、C3C3、C5C5含量变化含量变化增加增加增加增加增加增加减少减少（五）光照和（五）光照和COCO2 2浓度变化对植物细胞内浓度变化对植物细胞内C C3 3、C C5 5、HH、ATPATP和和O O2 2及及(CH(CH2 2O)O)含量的影响含量的影响停止停止光照光照光反应光反应停止停止H H ATPATP还原还原受阻受阻C C3 3C C5 5 停止停止COCO2 2供应供应固定固定受阻受阻还原还原继续继续C C3 3C C5 5 H H ATPATP讨论：讨论：条件变化时，各种物质合成量的动态变化。条件变化时，各种物质合成量的动态变化。条件条件C3C5H和和ATP(CH2O)合合成量成量停止光照停止光照COCO2 2供应不变供应不变光照不变光照不变 停止停止COCO2 2供应供应增加增加 减少减少减少减少减少或减少或没有没有减少减少增加增加增加增加减少减少拓展引申：拓展引申：在在夏季中午夏季中午光照最强的情况下，绿色植物的光照最强的情况下，绿色植物的光合作用强度略有下降。这时，叶肉细胞内光合作用强度略有下降。这时，叶肉细胞内的的C3C3、C5C5和和ATPATP的含量变化依次是：的含量变化依次是：A.A.升、降、升升、降、升 B.B.降、升、降降、升、降 C.C.降、升、升降、升、升 D.D.升、降、降升、降、降1.1.光合作用发生的部位是光合作用发生的部位是。.光合作用分为光合作用分为和和两个阶段。两个阶段。.光合作用释放氧气来自于光合作用释放氧气来自于物质。物质。.光合作用中的光合作用中的ATP形成于形成于反应阶段。反应阶段。.光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供和和物质。物质。叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体.光、暗反应场所光、暗反应场所_、_光反应光反应光反应光反应暗暗暗暗反应反应反应反应水水水水光光光光ATPATPATPATP类囊体薄膜类囊体薄膜类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质7.光反应能量变化是光反应能量变化是。暗反应是暗反应是_8.8.若白天突然中断了若白天突然中断了COCO2 2的供应，则首先积累起的供应，则首先积累起来的物质是来的物质是。光能活跃化学能光能活跃化学能光能活跃化学能光能活跃化学能ATPATP中中中中ATPATPATPATP中中中中活跃化学能活跃化学能活跃化学能活跃化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能五碳五碳五碳五碳化合物化合物化合物化合物自主学习自主学习：（课本：（课本P105P105）1.1.什么是自养生物、异养生物？举例。什么是自养生物、异养生物？举例。2.2.什么是化能合成作用？归纳反应式？什么是化能合成作用？归纳反应式？光合作用：光合作用：COCO2 2+H+H2 2O(CHO(CH2 2O)+OO)+O2 2化能合成：化能合成：COCO2 2+H+H2 2O(CHO(CH2 2O)+OO)+O2 2光能光能 环境无机物氧化释放的能量环境无机物氧化释放的能量化能合成作用化能合成作用能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些无机物氧化时某些无机物氧化时所释放的能量所释放的能量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类等少数种类的细菌的细菌化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+能量能量硝化细菌硝化细菌CO2+H2O (CH2O)+O2能量能量自养生物自养生物:以以COCO2 2和和H H2 2O O（无机物）为原料合成糖类（有机物）；（无机物）为原料合成糖类（有机物）；糖类中储存着的能量。糖类中储存着的能量。异养生物异养生物:只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自身的生命来维持自身的生命活动。活动。所需的能量来源不同所需的能量来源不同所需的能量来源不同所需的能量来源不同（光能、化学能）（光能、化学能）（光能、化学能）（光能、化学能）光能光能自养生物自养生物绿色植物、蓝藻等绿色植物、蓝藻等绿色植物、蓝藻等绿色植物、蓝藻等硝化细菌等硝化细菌等硝化细菌等硝化细菌等化能化能自养生物自养生物例如：人、动物、真菌及大多数的细菌。例如：人、动物、真菌及大多数的细菌。例如：人、动物、真菌及大多数的细菌。例如：人、动物、真菌及大多数的细菌。绿色植物的光合作用与呼吸作用的比较：光合作用光合作用 有氧呼吸有氧呼吸在哪些细在哪些细胞进行胞进行反应场所反应场所反应条件反应条件物质转化物质转化能量转变能量转变联系联系含叶绿体的细胞含叶绿体的细胞叶绿体叶绿体线粒体（主要场所）线粒体（主要场所）光、色素、酶光、色素、酶氧气、酶氧气、酶无机物无机物 有机物有机物活细胞活细胞光能转变为化学能光能转变为化学能储储存存在有机物中在有机物中将有机物中的能量将有机物中的能量释放释放出来，一部分转移到出来，一部分转移到ATPATP中中光合作用光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础的产物为细胞呼吸提供了物质基础有机物和氧气；有机物和氧气；细胞呼吸细胞呼吸产生的二氧化产生的二氧化碳可被光合作用所利用碳可被光合作用所利用分解有机物分解有机物项目项目光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸场所场所条件条件原料原料产物产物物质物质变化变化能量能量转换转换实质实质两者两者联系联系叶绿体叶绿体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体光、色素、酶光、色素、酶酶酶水的光解水的光解 COCO2 2的固定的固定合成合成ATP CATP C3 3的还原的还原一、二、三阶段反应式一、二、三阶段反应式COCO2 2、H H2 2O OC C6 6H H1212O O6 6、O O2 2、H H2 2O O（CHCH2 2O O）、）、O O2 2、H H2 2O O光能光能化学能化学能COCO2 2、H H2 2O O化学能化学能ATPATP中化学能中化学能 热能散失热能散失合成有机物、储存能量合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量分解有机物、释放能量光合作用为呼吸作用提供光合作用为呼吸作用提供O O2 2、有机物；、有机物；呼吸作用为光合作用提供呼吸作用为光合作用提供COCO2 2自主探究一：光合作用与呼吸作用比较自主探究一：光合作用与呼吸作用比较光能转换为生命动力的过程光能光能光光反应反应ATPATP中活中活跃的化跃的化学能学能有机物有机物中稳定中稳定的化学的化学能能各项生各项生命活动命活动ATPATP中活中活跃的化跃的化学能学能利用利用细胞细胞呼吸呼吸光合作用光合作用暗暗反应反应直接的能量来源：直接的能量来源：ATP最终的能量来源：最终的能量来源：太阳的光能太阳的光能1 1、自养生物与异养生物的根本区别是（、自养生物与异养生物的根本区别是（）A.A.能否利用光能能否利用光能 B.B.能否将有机物转变成自身物质能否将有机物转变成自身物质 C.C.能否利用化学能能否利用化学能 D.D.能否将简单的无机物转化成有机物能否将简单的无机物转化成有机物2 2、给含氨（、给含氨（NHNH3 3)较多的土壤中耕松土，有利于提高土壤肥力，较多的土壤中耕松土，有利于提高土壤肥力，原因是（原因是（）A.A.改善土壤通气，根细胞呼吸加强改善土壤通气，根细胞呼吸加强B.B.可增加土壤中可增加土壤中N N2 2的含量的含量C.C.改善土壤通气，硝化细菌繁殖快，有利于土壤中硝酸盐的增加改善土壤通气，硝化细菌繁殖快，有利于土壤中硝酸盐的增加D.D.可促进氨的扩散可促进氨的扩散3 3、将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化、将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是（合物与葡萄糖的生成量的变化是（）A A C C3 3增加，葡萄糖减少增加，葡萄糖减少B BC C3 3与葡萄糖都减少与葡萄糖都减少C C C C3 3与葡萄糖都增加与葡萄糖都增加D DC C3 3突然减少，葡萄糖突然增加突然减少，葡萄糖突然增加4 4、在光合作用中，不需要酶参与的过程是（、在光合作用中，不需要酶参与的过程是（）A.COA.CO2 2的固定的固定 B.B.叶绿素吸收光能叶绿素吸收光能 C.C.三碳化合物的还原三碳化合物的还原 D.ATPD.ATP的形成的形成7.7.某科学家用含碳的同位素某科学家用含碳的同位素1414C C的二氧化的二氧化碳追踪光合作用中碳原子在下列分子中碳追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移的转移,最可能的途径是最可能的途径是 A.A.二氧化碳二氧化碳叶绿素叶绿素ADP ADP B.B.二氧化碳二氧化碳叶绿素叶绿素ATPATP C.C.二氧化碳二氧化碳三碳化合物三碳化合物葡萄糖葡萄糖 D.D.二氧化碳二氧化碳酒精酒精葡萄糖葡萄糖C8 8、（、（0404全国）离体的叶绿体在光照下进行全国）离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断稳定的光合作用时，如果突然中断COCO2 2气体气体的供应，短时间内叶绿体中的供应，短时间内叶绿体中C C3 3化合物与化合物与C C5 5化合物相对含量的变化是（化合物相对含量的变化是（）A、C3化合物增加、化合物增加、C5化合物减少化合物减少 B、C3化合物增加、化合物增加、C5化合物减少化合物减少 C、C3化合物减少、化合物减少、C5化合物增加化合物增加 D、C3化合物减少、化合物减少、C5化合物减少化合物减少C 9 9、在光合作用实验中，如果所用在光合作用实验中，如果所用的水中有的水中有0.20%0.20%的水分子含有的水分子含有1818O O，COCO2 2中有中有0.68%0.68%的的COCO2 2分子含有分子含有1818O O，那么，那么，植物进行光合作释放的植物进行光合作释放的O O2 2中，含中，含1818O O的的比例为比例为 （）A A、0.20%B0.20%B、0.44%0.44%C C、0.64%D0.64%D、0.88%0.88%AABCD右图是一个研究光右图是一个研究光合作用过程的实验，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，Pi，叶绿体，叶绿体等，实验过程中有等，实验过程中有机物的合成如下图。机物的合成如下图。请分析回请分析回答：答：AB段：段：无无CO2，所以没有有机物合成，所以没有有机物合成 BC段：段：因为因为AB段提供了充足的段提供了充足的H和和ATP，暗反应进，暗反应进行，有机物合成率迅速上升。行，有机物合成率迅速上升。CD段：段：因为无光照，随着因为无光照，随着H和和ATP的不断消耗，暗的不断消耗，暗反应减弱反应减弱,有机物合成率下降有机物合成率下降有有机机物物合合成成率率时间时间时间时间光照光照无无COCO2 2黑暗黑暗有有CO2H2OBACDE+PiFGCO2J光8.下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图图中中B B是是，它来自于它来自于的分解。的分解。图中图中C C是是，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的 部位，用于部位，用于。图中图中D D是是，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自 图中的图中的H H表示表示，H H为为I I提供提供当当 突然停止光照时，突然停止光照时，F F，G G。（填增加或减少）。（填增加或减少）HI2水水H基质基质还原还原C3ATP色素吸收色素吸收的光能的光能增加增加减少减少光反应光反应H、ATP