高中生物人教版（2019）5.4光合作用与能量转化（第一课时）课件（27张ppt）

(共59张PPT)
第五章 细胞的能量供应和利用
第4节 光合作用与能量转化-1
新人教版 必修一 分子与细胞
光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。因此，有人称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。
1.实验原理
(1)色素提取原理
色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇（丙酮、石油醚等）有机溶剂提取绿叶中的色素。
各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。
(2)色素分离原理
新鲜的绿叶
选择的叶片要新鲜，颜色要深绿，保证色素的含量。
无水乙醇
如果没有无水乙醇，也可以体积分数为95%的乙醇，但要加入适量的无水碳酸钠，以除去乙醇中的水分。
层析液
（石油醚：丙酮：苯=20份：2份：1份）
练习1：从绿叶中提取色素，选取的最佳叶片应是（ ）
A.肥嫩多汁的叶片 B.革质叶片
C.刚刚长出来的小嫩叶 D.鲜嫩，颜色浓绿的叶片
D
①、称取5g的绿叶，剪碎，放入研钵中。
⑴ 、色素的提取
②、少许二氧化硅和碳酸钙,再放入10mL无水乙醇。
叶片要新鲜，颜色要深绿，保证色素的含量。
二氧化硅有助于研磨得充分，
碳酸钙可防止研磨中色素被破坏,
无水乙醇可以溶解色素。
③、迅速、充分的研磨
④、将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。
过滤叶脉及二氧化硅等
乙醇易挥发
充分破坏细胞，获得更多的色素
漏斗基部放一块单层尼龙布
⑤、用试管收集滤液,并且用棉塞将试管口塞严。
防止乙醇挥发
练习2、在研磨绿叶时，下列哪种物质不需要加入（ ）
A.丙酮 B.层析液 C.碳酸钙 D.二氧化硅
B
变式练习：
4.在绿叶中色素的提取实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是（ ）
A.防止叶绿素被破坏
B.使叶片充分研磨
C.使各种色素充分溶解在无水乙醇中
D.使叶绿素溶解在无水乙醇中
C
3.下列哪一种液体不能作为叶绿体中色素提取液？（ ）
A.丙酮溶液 B.酒精溶液 C.水溶液 D.汽油
C
5.为了提取绿色植物叶绿体中的色素，在研磨绿叶时加入少许碳酸钙，其作用是（ ）
A.调节PH，加速色素溶解 B.调节PH，防止叶绿素被破坏
C.使绿叶研磨充分 D.有利于四种色素的分开
B
①、制备滤纸条
铅笔画线
⑵、色素的分离
将干燥的定性滤纸剪成略小于试管长与直径的滤纸条，将滤纸条的一端减去两角，并在距这一端1cm处用铅笔画一条细的横线
b、减去两角
铅笔画线
c、画铅笔细线
减少边缘效应，防止两侧色素扩散快，色素带不整齐
要求：细、直、齐
⑵、色素的分离
原因：为防止色素带重叠而影响分离效果。
干燥的滤纸条：
透性好，吸收滤液多,同时使层析液在滤纸条上的扩散速度快。
d、画滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀地画一条细线，待滤液干后，再画一两次
画滤液细线时的注意事项：
1铅笔：
注意是沿铅笔线均匀地画，不能用钢笔，因为钢笔中有有机墨水，有机墨水会溶解于层析液中，而且也会在滤纸上扩散。
2重复画：
待滤液干后，重复画一两次：是为了积累更多的色素，使分离后的色素带明显。
层析液
培养皿
层析液不能没及滤液线
原因：防止色素溶解于层析液中而无法分离
e、层析
烧杯加盖或者试管加棉塞
原因：防止层析液中的丙酮挥发
将适量的层析液倒入试管中，将滤纸条（有滤液的一端朝下）轻轻插入层析液中，随后用棉塞塞紧试管口（也可以用小烧杯代替试管，用培养皿盖住小烧杯）
6、下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验的装置正确的是（ ）
B
⑤叶绿体中的色素的观察与记录
色素种类
色素含量
扩散速度
叶绿素b
叶绿素a
叶黄素
胡萝卜素
较多
最多
较少
最少
最慢
较慢
较快
最快
最慢
较慢
较快
最快
溶解度
决定
1/4
3/4
橙黄色
黄 色
蓝绿色
黄绿色
口诀：胡黄ab向前走，橙黄蓝黄颜色留。
1、滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？这说明了什么？
有四条，从上往下依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。叶绿素的含量明显比类胡萝卜素的色带要宽，色带的宽窄代表了它们含量的多少，位置则代表了它们在层析液中的扩散速度，位置越上的扩散速度就越快。
2、滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？
如果触及层析液，滤液细线上的色素会溶解到层析液中。
实验讨论
7、用纸层析法分离叶绿体中的色素，在滤纸条上，
色素带从上至下，依次为（　　）
A．叶绿素b—胡萝卜素—叶黄素—叶绿素a
B．叶绿素a—叶绿素b—胡萝卜素—叶黄素
C．叶黄素—叶绿素a—叶绿素b—胡萝卜素
D．胡萝卜素—叶黄素—叶绿素a—叶绿素b
8、在提取和分离叶绿体中色素的实验中，随层析液在滤纸上扩散速度最快的是（　 ）
A.叶绿素a B.叶绿素b C.叶黄素 D.胡萝卜素
9、叶绿体色素的纸层析结果显示：叶绿素b位于层析滤纸的最下端。原因是（　　）
A.分子量最小 B.分子量最大
C.在层析液中的溶解度最小 D.在层析液中的溶解度最大
D
D　
C
12、在进行 “ 绿叶中色素的提取和分离 ” 的实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是（ ）
A.滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果
B.滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散
C.色素会溶解在层析液中而使结果不明显
D.滤纸条上的几种色素会混合起来。
C
10、在叶绿体的色素提取和分离实验中，实验结果表明，在滤纸条上相邻色素带之间距离最大的是（　　）
A．叶绿素a和叶绿素b B．叶绿素a和叶黄素
C．叶黄素和胡萝卜素 D．无法判断
11、绿叶中的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是（ ）
A.色素提取液中的不同色素已经分层
B.阳光的照射使各种色素能彼此分开
C.色素在层析液中的溶解度不同
D.丙酮使色素溶解并且彼此分离的扩散速度不同
C
C
实验过程 操作事项 操作目的
提 取 色 素 ① 选取新鲜绿色的叶片
② 研磨时加入10 mL 无水乙醇
③ 研磨时加少许二氧化硅、碳酸钙
④ 快速、充分研磨
⑤ 盛放滤液的试管管口用棉塞塞紧
使滤液中色素含量高
溶解叶片中的色素
研磨充分和保护色素
防止溶剂挥发，
并充分溶解色素
防止溶剂挥发
实验过程 操作事项 操作目的
分 离 色 素 ① 滤纸事先干燥处理
② 滤纸条一端剪去两角
③ 滤液细线要直、细、齐
④ 滤液细线干燥后重复画2～3次
⑤ 滤液细线不能触及层析液.
防止色素溶解到烧杯内的层析液中
使层析液在滤纸条上的扩散速度快
防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快
使分离的色素带平整、不重叠
增加色素量，使分离的色素带清晰
13.某同学做“叶绿体中色素的提取和分离”实验，有以下步骤：
① 将5g新鲜菠菜叶片剪碎放在研钵中，加入少许SiO2和CaCO3，再加入2mL蒸馏水，进行迅速充分研磨
② 在预备好的滤纸条上，距剪去两角的一端1cm处用圆珠笔画一条横线
③ 用毛细吸管吸取少量滤液，沿横线处中心均匀地画出一条滤液细线，紧接着重复两到三次
④ 将层析液倒入烧杯中，然后，将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入到层析液中，注意，一定要让层析液没及滤液细线
试分析这位同学在操作过程中所犯的错误有几处（　 ）
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
D
1要去掉叶柄，叶脉：因为叶柄，叶脉色素含量少，而且最好剪碎
2研磨中要迅速充分：叶绿素不稳定，易被破坏，研磨时间过长或者研磨不充分都会导致色素的含量太少而使实验失败，此外，还可以防止无水乙醇的挥发。加入无水乙醇是为了溶解，提取色素
3二氧化硅（石英砂）：增大了摩擦力，有助于研磨的充分，更有效地破坏细胞结构
4碳酸钙：可以中和细胞里面的有机酸，防止酸中的氢取代叶绿素中的镁，形成去镁叶绿素
5棉塞的作用：收集绿叶后，要及时用棉塞将试管口塞紧，防止滤液挥发。
6单层尼龙布的作用：过滤叶脉和少量二氧化硅，不能用滤纸过滤，因为容易被二氧化硅划破。
提取绿叶中的色素的注意事项
实验中的注意事项
(1)选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。
(3)画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。
(4)色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。
(2)提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。
处理 A B C Ｄ
SiO2（少量） ＋ ＋ ＋ －
CaCO3（少量） － ＋ ＋ ＋
95%乙醇（10毫升） ＋ － ＋ ＋
蒸馏水（10毫升） － ＋ － －
注：“＋”表示加；“－”表示不加。
(1)A处理得到的溶液颜色是___________，原因是__________________________。
(2)B处理得到的溶液颜色是____________，原因是_________________________。
(3)C处理得到的溶液颜色是____________，原因是_________________________。
(4)D处理得到的溶液颜色是____________,原因是__________________________。
没有充分研磨
部分叶绿素受到破坏
叶绿素不溶于水
大量叶绿素溶于乙醇中
14.分别在A、B、C、Ｄ四个研钵中加５克剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。
黄绿色
几乎无色
深绿色
黄绿色
1、滤液中色素含量少：
①.没有加入二氧化硅，导致研磨不充分
②.研磨时没有加入碳酸钙，使部分色素被破坏
③.选取的叶片中叶肉细胞少，色素含量低
④.叶片不新鲜，里面的色素被破坏
⑤.层析时，层析液没过滤纸细线，使色素溶解在层析液中
2、在滤纸条上画滤液细线时，重复的次数太少
3、加入的提取液太多，使滤液中色素浓度降低
5、滤纸条上的色素带颜色较浅的原因
15：某学生在做“叶绿体色素的提到和分离”实验时，收集到的滤液呈浅绿色。其原因可能是（　　）
①叶片较老黄 ②加入SiO2多了些
③未加CaCO3 ④漏斗基部的脱棉较多
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
B
16：某同学在做提取叶绿体中色素的实验时，收集到的色素提取液为淡绿色。分析产生该结果的可能原因是( 　)
①研磨不充分，色素未能充分提取出来
②无水乙醇加入量太多，稀释了色素提取液
③无水乙醇加的太少，色素未提取出来
④未加CaCO3粉末，叶绿素分子已被破坏
A.①②④ B.①③④ C.③④ D.①②
A
17：图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则图②所示结果最有可能来自于(　　)
A.水培的洋葱叶 B.生长的柳树幼叶
C.培养的衣藻 D.秋冬的银杏落叶
D
叶绿素溶液
吸收可见光，用于光合作用
色素的功能：
色素的吸收光谱图
400 500 600 700nm
100
50
吸收光能百分比
叶绿素
类胡萝卜素
可 见 光 区
叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
叶绿体
叶绿体色素
吸收和传递光能
吸收和传递光能
将光能转变成电能
大多数叶绿素a
全部叶绿素b
全部类胡萝卜素
少数特殊状态的叶绿素a
作用中心色素
聚光色素
光能转变成电能中色素的作用
光合作用的场所——叶绿体
色素
叶绿素
类胡萝卜素
叶绿素a
叶绿素b
胡萝卜素
吸收可见的太阳光
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
（含量占1/4）
（含量占3/4）
叶黄素
功能:吸收传递，转化光能
影响叶绿素合成的因素：
1．光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。
2．温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
3．必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。
你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下， 生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。
1.靠人工光源生产蔬菜有什么好处？
问题探讨
用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。
你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下， 生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。
2.为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？
问题探讨
影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。
(1)叶绿体的结构：如图，由外膜、内膜、叶绿体基质和基粒(由类囊体构成)组成，与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。光合作用色素分布于类囊体薄膜上，因此光反应的场所是类囊体薄膜。
光合作用的场所 叶绿体
(2)叶绿体扩大反应面积的方式：类囊体薄膜叠加形成基粒。
(3)功能：叶绿体是进行光合作用的场所。
(4)分布：叶绿体主要分布在植物的叶肉细胞和幼嫩的皮层细胞。
科学探究的一般过程
提出问题
得出结论
分析结果
设计实验
作出假设
光合作用的探究历程
水绵结构
1880年，(美）恩格尔曼(G. Engelmann)的实验
水绵是常见的淡水藻类每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。
水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。
水 绵
隔绝空气、黑暗
黑暗，用极细光束照射
完全暴露在光下
水绵和好氧细菌的装片
[资料] 1881年，德国科学家恩格尔曼（C.Engelmann)把载有水绵（叶绿体呈螺旋带状分布）和需氧菌的临时装片放在无氧的黑暗环境里，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察，发现需氧菌只集中在叶绿体受光照部位附近（图a)。如果把上述临时装片完全暴露在光下，需氧菌则集中在叶绿体所有受光照部位周围（图b)。
探究：探究释放氧气条件和场所——恩格尔曼的实验
提出问题
作出假设
设计实验
结果分析
得出结论
植物释放氧气的条件和场所分别是什么？
氧气是植物在光照条件下由叶绿体形成释放的.
氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光照。
1、比较黑暗中和光照下的水绵周围好氧型细菌的分布
好氧型细菌在黑暗中是均匀分布的;在光照下分布在被光照射到的叶绿体的部位
2、比较极细光束照射到的和未被极细光束照射到的叶绿体部位好氧型细菌的分布
好氧型细菌分布在被极细光束照射到的叶绿体部位
紧接着，他又做了一个实验：用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。
【资料2】在类囊体膜上和叶绿体基质中，含有多种进行光合作用所必需的酶。
讨论
1.恩格尔曼第一个实验的结论是什么？
恩格尔曼第一个实验的结论是：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
2.恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？
实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，好氧细菌可确定释放氧气多的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上有光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验结果，等等。
讨论
3.在第二个实验中，大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？
这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于好氧细菌在此区域分布。
4.综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？
叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。
总结：
1.恩格尔曼的实验直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。结合其他的实验证据，科学家们得出叶绿体是光合作用的场所这一结论。
2.在叶绿体内部巨大的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子，在类囊体膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。这是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。
光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢，还是两者兼而有之？
19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。
1937年，英国植物学家希尔（R.Hill)发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。
探索光合作用原理的部分实验
思考·讨论
1.希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？
不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。
19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。
1937年，英国植物学家希尔（R.Hill)发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O,没有CO2),在光照下可以释放出氧气。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。
探索光合作用原理的部分实验
思考·讨论
2.希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？
希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。
1）该实验的研究方法（如图）同位素标记法，O18具有放射性，在该实验中起的作为示踪原子。
鲁宾和卡门实验
小球藻悬液
第一组
第二组
CO2
O2
18O2
CO218
H2O18
H2O
1941年，美国科学家鲁宾（S.Ruben)和卡门（M.Kamen)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它们分别变成H218O和C18O2。然后，进行了两组实验：第一组给植物提供H2O和C18O2,第二组给同种植物提供H218O和CO2。在其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是O2,第二组释放的都是18O2。
1954年，美国科学家阿尔农（D.Arnon)发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
探究：探究光合作用释放氧的来源——鲁宾和卡门的实验
提出问题
作出假设
设计实验
结果分析
得出结论
光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化碳
光合作用产生的氧是来自于水。
A气体无放射性,B气体有放射性。
小球藻溶液
H2O、 C18O2
H218O 、CO2
光 照
A气体
B气体
该实验证明光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。
是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成为储存能量的有机物（通常指葡萄糖），并且释放出氧气的过程。
⑵光合作用的反应式：
6CO2+12H2O
C6H12O6+6O2+6H2O
⑴、光合作用的概念：
原料:
产物:
条件:
场所：
实质
CO2和H2O
C6H12O6、O2、H2O
光
叶绿体
物质变化：
能量变化：
叶绿体
光能
把无机物合成有机物
将光能转变为稳定的化学能,储存在有机物中
色素分子
可见光
ADP+Pi
ATP
2H2O
O2
酶
吸收
光解
光反应
光反应过程
H++NADP+
NADPH
酶
注：H2O → H+ + O2
NADP+ + H+ → NADPH
条件：
光、
色素、
光反应有关的酶、水、ADP、Pi、NADP+
场所：
反应：
水的光解：
ATP的合成：
叶绿体的基粒类囊体膜上
H2O O2＋2H+＋2e-
光、酶
叶绿体中的色素
ADP＋Pi ATP
光、酶
叶绿体
光能
能量转变：
ATP、NADPH中活跃的化学能
产物：
NADPH、O2、ATP、H+
1.光反应阶段
活跃的化学能意味着什么
意味着能量很容易释放，供暗反应阶段合成有机物利用。
NADPH的合成：
NADP+ ＋2H+＋2e- NADPH
酶
吸收、传递和转换光能
19、进行光合作用完整的单位是 （ ）
A.叶肉细胞 B.叶绿素 C.绿色基粒 D.叶绿体
18、叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的（ ）
A.内膜上 B.基质中 C.片层膜上 D.各部位上
D
C
20、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
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
NADPH
多种酶
（CH2O）
CO2
能
固定
还原
酶
暗反应
暗反应过程
条件：
有光无光均可，暗反应有关的酶、[H]、ATP、CO2、C5
场所：
叶绿体基质
过程:
CO2的固定：
CO2＋C5 2C3
酶
C3的还原：
ATP、NADPH中活跃的化学能
C3 (CH2O)+C5
酶
ATP
ADP+Pi
能量转变：
有机物中稳定的化学能
产物：
（CH2O）、ADP、Pi
2.暗反应阶段
NADPH
NADP+
21、在光合作用中，需消耗ATP的是（ ）
A、三碳化合物的还原 B、CO2的固定
C、水在光下分解 D、叶绿素吸收光能
A
22、下列关于光合作用暗反应的叙述中，不正确的是（ ）
A.暗反应是一种酶促反应
B.暗反应是使CO2变成葡萄糖的反应
C.暗反应是一种循环进行的反应
D.暗反应只在暗处进行
D
23、光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自 （ ）
A.呼吸作用产生的ATP和光能
B.都是呼吸作用产生的ATP
C.光能和光反应产生的ATP
D.都是光反应产生的ATP
C
联系
光反应、暗反应的比较
光反应阶段
暗反应阶段
条件
场所
物质变化
能量变化
光、色素、酶、H2O、ADP、Pi 、NADP+
不需光、酶、NADPH、ATP、CO2、
叶绿体基粒的类囊体膜
叶绿体基质
水的光解，
ATP、NADPH的生成
CO2的固定， C3的还原
ATP、NADPH中活跃化学能
光能
ATP、NADPH中活跃化学能
有机物中稳定化学能
①物质联系：光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi。
②能量关系：光反应阶段产生的ATP和NADPH中活跃的化学能转化为暗反应阶段中储存在糖类中的稳定化学能。总之，光反应是暗反应所需物质和能量的准备阶段，暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。
色素分子
可见光
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
2H2O
O2
多种酶
酶
CH2O
CO2
吸收
光解
能
固定
还原
酶
光反应（类囊体薄膜）
暗反应（叶绿体基质）
光合作用的过程
H++NADP+
NADPH
①水的光解
②ATP的形成
③NADPH的形成
①CO2的固定
②C3的还原
③ATP的水解
能量转化:
光能
ATP活跃化学能
稳定化学能
元素转移
O元素:
H2＊O
＊O2
C元素:
＊C O2
＊C3
＊CH2O
当条件改变时，C3、C5、ATP、NADPH含量变化
停止光照 CO2供应不变 突然光照 CO2供应不变 光照不变 停止CO2供应 光照不变
CO2大量供应
C3
C5
ATP和NADPH
增加
减少
减少
增加
增加
减少
减少
增加
增加
减少
减少
增加
光合作用的意义
为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质。
为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量。
维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。
1、光合作用发生的部位是______________。
２、光合作用分为　　　　和　　　　两个阶段。
３、光合作用释放氧气来自于　　物质。
４、光合作用中的ＡＴＰ形成于　　反应阶段。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
５、光反应为暗反应提供__________________物质。
８、光反应阶段能量变化是______________________________________________。　
9、暗反应阶段能量变化是　　　　　　　　　
10、若白天突中断了二氧化碳的供应，则首先积累起来的物质是__________。
叶绿体
６、光反应场所　　 　　　暗反应场所是_____________________。　
光反应
暗反应
水
光
NADPH
ATP
类囊体薄膜
叶绿体基质
７、二氧化碳中碳的转移途径是_____________________________。　
CO2
C3
(CH2O)
光能　　 ATP、NADPH中活跃的化学能
五碳化合物
ATP、NADPH中活跃化学能 有机物中稳定的化学能
练习：