生物必修Ⅰ人教新课标5.4.1光合作用课件

(共31张PPT)
新叶伸向和煦的阳光，蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。
它们为生存而获取能量，
能量在细胞里流转激荡。
俗话说：“万物生长靠太阳”，为什么这么说呢？我们来看一组数据：
①地球表面上的绿色植物每年大约制造 4400亿吨有机物；
②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7．11×1018kJ，这个数字大约相当于240000个三门峡水电站所发出的电力。
绿色植物储存在有机物中的能量来自哪呢？
太阳能
太阳的光能又是
通过什么途径进
入植物体内的？
能量之源——光与光合作用
光合作用的探索历程；
光合作用的原理。
1771年，英，普利斯特利的实验
1864年，德，萨克斯的实验
1880年，美，恩格尔曼的实验
20世纪30年代，美，鲁宾和卡门的实验
1779年，荷，英格豪斯的实验
17世纪，布鲁塞尔，海尔蒙特的实验
1785年，空气组成的发现
1845年，德，梅耶的发现
20世纪40年代，美，卡尔文的实验
结论：水分是植物建造自身的原料。
1、海尔蒙特栽培的柳树实验
忽视了空气，光照等因素。
结论：植物可以更新空气
有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？
2、普利斯特利
结论1：只有在光下
植物才能更新空气。
结论2：植物体的绿叶在光下才能更新空气。
普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功
3、英格豪斯实验
4、空气组成的发现
到1785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2。
5、1845年，德国科学家梅耶：
植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。
光能转换成化学能，贮存于什么物质中呢？
光能
德国梅耶
化学能
储存在什么物质中？
一半曝光，一半遮光
在暗处放置几小的叶片
碘蒸气处理
萨克斯实验
绿色叶片
黑暗处理
遮光曝光
碘蒸汽
不变蓝
变蓝
结论：光合作用的产物是淀粉。
一半遮光
一半曝光
6、萨克斯实验
48小时
2小时
结论：
氧是叶绿体所释放的,叶绿体是绿色植物光合作用的场所。
7、1880年 德国 恩格尔曼
现象：
分析：
在没有空气的黑暗环境中
好氧细菌只集中在被光线照射的叶绿体附近。
光线照射部位进行光合作用产生了氧气。
第一组
光合作用产生的O2来自于H2O。
H2180
C02
H20
C18O2
第二组
1802
02
8、美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
光合作用产生的有机物又是怎样合成的？
9、美国卡尔文
用14C标记14CO2，供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C的去向，称为卡尔文循环。
20世纪４0年代,美国科学家卡尔文 (M.Calvin)
CO2
碳的同位素 C
14
CO2
14
( CH2 O)+O2
14
CO2+ H2O
14
光能
叶绿体
同位素标记法研究
年代 科学家 结论
17世纪 海尔蒙特 水分是植物建造自身的原料
1771 普利斯特利 植物可以更新空气
1779 英格豪斯 只有在光照下植物可以更新空气
1785 发现空气组成 绿叶光下吸收O2放出CO2
1845 R.梅耶 植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来
1864 萨克斯 绿色叶片光合作用产生淀粉
1880 恩格尔曼 叶绿体放O2，是光合作用的场所
1939 鲁宾 卡门 光合作用释放的氧来自水。
20世纪40代 卡尔文 光合产物中有机物的碳来自CO2
二、光合作用的原理
条件：
原料：
生成物：
场所：
有光存在
水，CO2
O2，糖类等有机物
CH2O
叶绿体
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。
CO2＋H2O （CH2O）＋O2
光能
叶绿体
糖类
光反应
暗反应
划分依据:反应过程是否需要光能
必需有光
不需要光
H2O
类囊体膜
酶
Pi ＋ADP
ATP
光反应阶段
光、色素、酶、H2O
叶绿体内的类囊体薄膜上
水的光解：
H2O [H] + O2
光能
（还原剂）
ATP的合成：
ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP
酶
光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
[H]
场所：
条件：
能量变化
物质变化
进入叶绿体基质，参与暗反应
供暗反应使用
暗反应阶段
CO2的固定：
CO2＋C5 2C3
酶
C3的还原：
ATP
[H] 、
ADP+Pi
叶绿体的基质中
ATP中活跃的化学能转变为糖类等
有机物中稳定的化学能
2C3 (CH2O)
酶
糖类
[H] 、ATP、酶、CO2
场所：
条件：
能量变化
物质变化
CO2
五碳化合物 C5
CO2的固定
三碳化合物 2C3
叶绿体基质
多种酶
糖类
ATP
[H]
叶绿体
中的色素
2C3
C5
H2O
O2
[H]
ATP
ADP + Pi
C6H12O6
多种酶
参加催化
酶
CO2
水的光解
还 原
固 定
光反应
暗反应
① 水的光解
② ATP的形成
① CO2的固定
② 三碳化合物的还原
酶
列表比较光合作用的两个阶段
联系
光反应阶段（光）
暗反应阶段（有、无光）
条件
场所
物质变化
能量变化
光、色素、水、酶
CO2 、[H]、ATP、酶
叶绿体类囊体膜
叶绿体基质中
水的光解；
ATP的生成
CO2的固定；
C3的还原
ATP中活
跃化学能
光能
ATP中活
跃化学能
有机物中稳
定化学能
光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。
请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
停止光照
光反应停止
请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
[H] ↓
ATP↓
还原受阻
C3 ↑
C5 ↓
CO2 ↓
固定停止
C3 ↓
C5 ↑
三、光合作用的意义:
物质转变和能量转变 在自然界中所起的作用
物质合成 全球自养植物每年可以生产(4～5)×1011吨有机物 “绿色工厂”
能量转化 每年转化太阳能3×1018千焦 “巨型能量转化站”
环境保护 每年释放氧气5.35×1011吨 “自动空气净化器”
1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_______ 和____________;形成的________和__________ 提供给暗反应。
2.光合作用的实质是：把______和_______转变为有机物，把_______转变成_______,贮藏在有机物中。
3.在光合作用中，葡萄糖是在________中形成的，氧气是在_________中形成的，ATP是在_______中形成的，CO2是在_______固定的。
水的光解
形成ATP
[H]
ATP
CO2
H2O
光能
化学能
暗反应
光反应
光反应
暗反应
1、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析18O放射性标记，最先（ ）
A、在植物体内的葡萄糖中发现
B、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
D、在植物体周围的空气中发现
D
2、光合作用过程的正确顺序是（　 ）
①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被还原
A.④③②⑤① B.④②③⑤①
C. ③②④①⑤ D.③④②①⑤
3、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（　）
Ａ．三碳化合物　Ｂ．五碳化合物
Ｃ．［Ｈ］　　　Ｄ．氧气　
Ｄ
Ｂ
4、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（ ）
A、CO2 叶绿体 ATP
B、CO2 叶绿素 ATP
C、CO2 乙醇 糖类
D、CO2 三碳化合物 糖类
D
5、在光合作用过程中，能量的转移途径是（ ）
A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖
B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖
C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖
D、光能 ATP CO2 葡萄糖
B
6、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是（ ）
A. 上升；下降；上升 　B. 下降；上升；下降
C. 下降；上升；上升 　 D. 上升；下降；下降
C