光與光合作用3

1、第19課時(shí) 能量之源——光與光合作用（2）（光合作用的探究歷程、光合作用的過(guò)程）,二、光合作用的原理和應(yīng)用,光合作用的定義,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。,結(jié)論：水分是植物建造自身的原料。,17世紀(jì)海爾蒙特栽培柳樹的實(shí)驗(yàn),（一）光合作用的探究歷程,結(jié)論：植物可以更新空氣,有人重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，得到相反的結(jié)果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？,1779年，荷蘭的英格豪

2、斯,普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽(yáng)光照射下才能成功；植物體只有綠葉才能更新空氣。,到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的是O2，吸收的是CO2。,,水,二氧化碳,,,氧氣,,光,？,光能,,化學(xué)能,儲(chǔ)存在什么物質(zhì)中？,,德國(guó)梅耶,碘蒸汽,24小時(shí),光照2小時(shí),1864年, 德國(guó)薩克斯實(shí)驗(yàn),綠葉在光下制造淀粉。,結(jié)論,,第一組,光合作用產(chǎn)生的O2來(lái)自于H2O。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,H2180,C0

3、2,H20,C18O2,第二組,1802,02,美國(guó)魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）,結(jié)論,光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物又是怎樣合成的？,光合作用釋放的O2來(lái)自CO2還是H2O？,美國(guó)卡爾文,用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C的去向，稱為卡爾文循環(huán)。,總結(jié)光合作用的反應(yīng)式,CO2＋H2O （CH2O）＋O2,,光能,葉綠體,反應(yīng)物、條件、場(chǎng)所、生成物,糖類,【例1】下圖表示薩克斯的實(shí)驗(yàn)，

4、在葉片光照24小時(shí)后，經(jīng)脫色、漂洗并用碘液處理，結(jié)果沒(méi)有錫箔覆蓋的部分呈藍(lán)色。本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明(　　) ①光合作用需要CO2?、诠夂献饔眯枰狻、酃夂献饔眯枰~綠素?、芄夂献饔梅懦鲅酢、莨夂献饔弥圃斓矸?A.①② B.③⑤ C.②⑤ D.①③,C,【例2】卡爾文用同位素標(biāo)記法追蹤碳素在光合作用過(guò)程中的運(yùn)行:在供給小球藻14CO2后的60s內(nèi)，相隔不同時(shí)間取樣，殺死細(xì)胞并以層析法分

5、析細(xì)胞代謝產(chǎn)物。發(fā)現(xiàn)7s后的代謝產(chǎn)物有多達(dá)12種產(chǎn)物含有放射性，而5s內(nèi)的含有放射性的代謝產(chǎn)物大多集中在一種物質(zhì)上，該物質(zhì)是( ) A、五碳化合物 B、ATP C、三碳化合物 D、葡萄糖,C,（二）光合作用的過(guò)程分為兩個(gè)階段第一階段：必需在光下才能進(jìn)行，叫做光反應(yīng)階段。第二階段：有沒(méi)有光都可以進(jìn)行，叫做暗反應(yīng)階段。,H2O,類囊體膜,酶,,,,,一、光反應(yīng)階段,光

6、、色素、酶,葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上,,水的光解：,（還原劑）,ATP的形成：,光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP中,場(chǎng)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,CO2,五碳化合物 C5,CO2的固定,三碳化合物 2C3,,,C3的還原,葉綠體基質(zhì)多種酶,糖類,卡爾文循環(huán),暗反應(yīng)階段,CO2的固定：,C3的還原：,葉綠體的基質(zhì)中,,糖類,[H] 、ATP、酶,場(chǎng)所：,條件：,能量變化,物質(zhì)變化,

7、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,[H],C3的還原,比較光反應(yīng)、暗反應(yīng),光反應(yīng)階段,暗反應(yīng)階段,條件,場(chǎng)所,物質(zhì)變化,能量變化,光、色素、酶,酶、[H]、ATP,葉綠體類囊體膜,葉綠體基質(zhì)中,水的光解； ATP的形成,CO2的固定； C3的還原,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

8、,光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi 。,,【例3】 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是( ) A．［H］和H2O B．［H］和ATP C．ATP和CO2 D．H2O和CO2,B,【例4】下圖為高等綠色植物光合作用圖解，以下說(shuō)法正確的是(　　)A．①是光合色素，分布在葉綠體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中B．②是氧氣，可參與有氧呼吸的第

9、三階段C．③ 是三碳化合物，能被氧化為(CH2O)D．④是ATP，在葉綠體基質(zhì)中生成,B,【例5】 .下列有關(guān)葉綠體及光合作用的敘述，正確的是( )A.破壞葉綠體外膜后，O2不能產(chǎn)生B.植物生長(zhǎng)過(guò)程中，葉綠體內(nèi)各種色素的比例保持不變C.與夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照時(shí)間縮短D.離體的葉綠體基質(zhì)中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反應(yīng),D,(1)ab段由于缺乏CO2，使光合作用過(guò)程中的

10、 不能進(jìn)行。因此，無(wú)有機(jī)物生成。(2)bc段在提供了CO2之后，由于ab段已積累了大量的　　　　　　，所以有機(jī)物能夠快速合成。,暗反應(yīng),[H]和ATP,光反應(yīng),逐漸用完,【例6】科學(xué)工作者從植物細(xì)胞中提取葉綠體，放入含有ADP、磷酸鹽以及含[H]的載體等物質(zhì)的溶液中，并在其他條件都適宜的情況下，進(jìn)行光合作用的有關(guān)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪成右下圖，請(qǐng)根據(jù)曲線各段特點(diǎn)回答：,(3)cd段在無(wú)光照條件下，由于光合作用過(guò)

11、程中的　 　　　　　　無(wú)法進(jìn)行，又由于ab段所積累的物質(zhì)被　　　　　　　　的原因，使有機(jī)物生成量逐漸下降至零。,環(huán)境條件改變時(shí) C3、C5含量變化的分析（1）若其他條件不變，光照突然變?nèi)?，則由于光反應(yīng)減弱，ATP和[H]供應(yīng)減少，C3的還原受阻，導(dǎo)致C3的含量 ，C5的含量 。（2）若其他條件不變，CO2的供應(yīng)突然減少，則由于CO2的固定受阻，導(dǎo)致C5的含量

12、 ，C3的含量 。,,增多,減少,增多,減少,【例7】在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如下圖。回答問(wèn)題：OA相對(duì)濃度B1%CO2 0.003%CO2100 200 300 400時(shí)間/s,（1）圖中A物質(zhì)是 （C3化合物、C5化合物）。,,（2）在CO2濃度為1

13、%環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，原因是,暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時(shí)C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍,,（3）若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，物質(zhì)A的濃度比B的 （高、低）。（4）CO2濃度為0.003%時(shí)，該植物光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時(shí)的 （高、低），其原因是