1、第二章第二章光合作用与生物固氮光合作用与生物固氮第一节第一节 光合作用光合作用光合作用光合作用 光光合合作作用用是是叶叶绿绿体体内内进进行行的的一一个个复复杂杂的的能量转换能量转换和和物质变化物质变化过程。过程。1)能量方面:)能量方面:光能光能 稳定的化学能稳定的化学能2)物质方面:)物质方面:水的光解水的光解并释放氧气并释放氧气 二氧化碳二氧化碳的的固定固定和和还原还原 糖类糖类等有机物的等有机物的形成形成一一 光能在叶绿体中的转换光能在叶绿体中的转换过程:过程:1)光能光能 电能电能转换转换转换转换2)电能)电能 活跃的化学能活跃的化学能转换转换转换转换3)活跃的化学能)活跃的化学能 稳
2、定的化学能稳定的化学能转换转换转换转换光光反反应应暗暗反反应应图图中中的的A、B表表示示色色素素,请请问问它它们们分分别别代代表表什什么么色色素素?以以及各自有何作用?及各自有何作用?(一)光能转换成电能(一)光能转换成电能A:作用中心色素作用中心色素B:天线色素天线色素天线色素天线色素种类种类作用作用作用中心作用中心色素色素种类种类作用作用绝大多数叶绿素绝大多数叶绿素a及及全部叶绿全部叶绿素素b、胡萝卜素胡萝卜素和和叶黄素叶黄素吸收吸收、传递传递光能光能少数少数处于处于特殊状态特殊状态的的叶绿素叶绿素a吸收、转换吸收、转换光能光能(一)光能转换成电能(一)光能转换成电能叶绿体中的叶绿体中的类
3、囊体薄膜类囊体薄膜上上色素色素的的分类分类:(一)光能转换成电能(一)光能转换成电能特殊状态的叶绿素特殊状态的叶绿素a a,在光的照射下发生了在光的照射下发生了什么变化?什么变化?特殊状态的叶绿素特殊状态的叶绿素a a是怎么失去电子的?是怎么失去电子的?天线色素将吸收的天线色素将吸收的光能光能,传递给作用,传递给作用中心色素中心色素少数特殊状态的叶绿素少数特殊状态的叶绿素a a,这使叶绿素这使叶绿素a a被激活被激活,失去电子失去电子(e e)。失去电子,又得到电子失去电子,又得到电子(一)光能转换成电能(一)光能转换成电能失去电子的叶绿素失去电子的叶绿素a a从哪里夺取电子?从哪里夺取电子?
4、从从水分子水分子中夺取电子,使水分子中夺取电子,使水分子氧化氧化生成生成氧分子氧分子和和氢离子氢离子(HH+)。试写出水分子光解的反应式?试写出水分子光解的反应式?2 2HH2 2OO O O2 2 +4H 4H+4e 4e-失去电子的叶绿素失去电子的叶绿素a a是什么性质?是什么性质?叶绿素叶绿素a失去电子后,变成一种失去电子后,变成一种强氧强氧化剂化剂,需要,需要获得电子获得电子,才能,才能恢复稳态恢复稳态。(一)光能转换成电能(一)光能转换成电能脱离叶绿素脱离叶绿素a a的电子去哪里了?的电子去哪里了?脱离叶绿素脱离叶绿素a a的电子,经过的电子,经过一系列的一系列的传递传递,最后最后传
5、递给一种传递给一种带正电荷带正电荷的有机物的有机物 NADPNADP+。最终的电子供体和电子受体分别是?最终的电子供体和电子受体分别是?电电子供体:子供体:HH2 2OO电子受体:电子受体:NADPNADP+(一)光能转换成电能(一)光能转换成电能综上所述,光能是怎样转换成电能的?综上所述,光能是怎样转换成电能的?在光的照射下,少数处于特殊状态的在光的照射下,少数处于特殊状态的叶绿素叶绿素a,连续不断地丢失电子和获得电子连续不断地丢失电子和获得电子,从而形成从而形成电子流电子流,使光能转换成电能。,使光能转换成电能。2 2H H2 2OOOO2 2+4H4H+4e4e-,水的光解产生的电子,水
6、的光解产生的电子和氢离子最终传递给什么物质,并生成了什和氢离子最终传递给什么物质,并生成了什么物质?尝试写出物质变化的反应式。么物质?尝试写出物质变化的反应式。在电子传递过程中还形成了什么物质?在电子传递过程中还形成了什么物质?写出其反应式。写出其反应式。(二)电能转换成(二)电能转换成 活跃的化学能活跃的化学能NADP+2e+H+NADPH酶酶酶酶酶酶酶酶ADP+Pi+能量能量(电能电能)ATP条件:条件:过程:过程:场所:场所:光反应光反应2 2HH2 2O O OO2 2+4H4H+4e4e-光光光光色素色素色素色素光光、色素色素、酶酶叶绿体的叶绿体的囊状结构囊状结构(类囊体类囊体)薄膜
7、薄膜水的光解:水的光解:NADPH的形成:的形成:ATP的形成:的形成:暗反应暗反应ADP ADP+Pi+电能电能 ATPATP 酶酶酶酶(活跃化学能)(活跃化学能)(活跃化学能)(活跃化学能)NADP+2e+H+NADPH酶酶酶酶条件:条件:过程:过程:场所:场所:暗反应暗反应多种多种酶酶参与催化、参与催化、ATPATP 、NADPHNADPH叶绿体的叶绿体的基质基质COCO2 2的固定:的固定:COCO2 2的还原:的还原:CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi(CH2O)酶酶C52C3(三)活跃的化学能(三)活跃的化学能 转换成稳定的化学能转换成稳定的化学能ATPATP和和NADP
8、HNADPH参与暗反应阶段的什么过程参与暗反应阶段的什么过程的反应?的反应?C3的还原的还原在此过程中能量形式发生了什么变化以及场在此过程中能量形式发生了什么变化以及场所在哪?所在哪?活跃的化学能活跃的化学能 稳定的化学能稳定的化学能发生在:发生在:叶绿体基质叶绿体基质光能在叶绿体中的转换光能在叶绿体中的转换光光光光光光光光O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiATP(CH2O)CO2反应阶段反应阶段能量变化能量变化物质变化物质变化光反应光反应暗反应暗反应光能光能转化成转化成电能电能水在光下分解水在光下分解电能电能转换成转换成活跃活跃的化学能的化学能NADPHNADPH的形成的形成A
9、TPATP的形成的形成CO2的固定的固定CO2还原及糖类还原及糖类等有机物的形成等有机物的形成活跃的化学能转活跃的化学能转换成换成稳定化学能稳定化学能光能在叶绿体中的转换光能在叶绿体中的转换1 1、在光合作用中,光能转换成电能时,电子来、在光合作用中,光能转换成电能时,电子来自自_,最终传递给,最终传递给 。2 2、在光合作用中,电能转换成的活跃的化学能,、在光合作用中,电能转换成的活跃的化学能,是指储存在是指储存在 中的化学能。中的化学能。3 3、在光合作用中,二氧化碳被固定时,既要接、在光合作用中,二氧化碳被固定时,既要接受受 释放的能量,又要被释放的能量,又要被_还原。还原。练习练习水水
10、NADPNADP+,ADPADP和和PiPiNADPHNADPH和和ATPATPNADPHNADPHNADPHNADPH和和ATPATP练习练习4 4、在光照条件下,某些色素能够吸收并传、在光照条件下,某些色素能够吸收并传递光能,将光能传递给少数叶绿素递光能,将光能传递给少数叶绿素a a,这时,这时,叶绿素叶绿素a a分子所处的状态为分子所处的状态为 ()A A、被抑制、得到电子被抑制、得到电子 B B、被激发、得到电子被激发、得到电子 C C、被抑制、失去电子被抑制、失去电子 D D、被激发、失去电子被激发、失去电子 D练习练习5 5、在光合作用过程中,碳同化伴随的能量、在光合作用过程中,碳
11、同化伴随的能量变化是变化是 ()A A、将将ATPATP和和NADPHNADPH中活跃的化学能,中活跃的化学能,转换成贮存在有机物中稳定的化学能转换成贮存在有机物中稳定的化学能 B B、光能转换为电能光能转换为电能 C C、电能转换为活跃的化学能电能转换为活跃的化学能 D D、光能转换为活跃的化学能光能转换为活跃的化学能 A练习练习6 6、光合作用过程中,不在叶绿体基粒囊状、光合作用过程中,不在叶绿体基粒囊状结构的薄膜上进行的是结构的薄膜上进行的是 ()A A、NADP NADP变为变为NADPHNADPH B B、氧气的生成氧气的生成 C C、ADPADP转变为转变为ATP ATP D D、COCO2 2的固定和还原的固定和还原 D






