4.4.2叶绿体将光能转换并储存在糖分子中课件(共32张PPT) 2022-2023学年高一上学期生物沪科版必修1

(共32张PPT)
光合作用是物质和能量的转换过程
1.光合作用原料是什么
2.光合作用需要什么条件
3.光合作用产物有哪些
4.叶绿体内色素分布在什么部位
5.与光合作用有关的酶分布在叶绿体的什么部位？
6.光合作用的反应式？
复习
水、CO2
光照
O2、淀粉
类囊体薄膜上
类囊体膜和叶绿体基质
CO2+H2O （CH2O）+ O2↑
光能
叶绿体
产物中的氧是来自H2O还是来自CO2？
预测1：第一组为O2，第二组为18O2，来自H2O；
预测2：第一组为18O2 ，第二组为O2 ，来自CO2；
预测3：两组既有18O2、也有O2，来自两者。
1941年
氧气和二氧化碳的前世今生
CO2
H218O

C18O2
H2O

第一组
第二组
光照射下的
小球藻悬浮液
1941年
氧气和二氧化碳的前世今生
CO2
H218O
O2
C18O2
H2O
18O2
第一组
第二组
鲁宾卡门的实验结论是：光合作用释放的氧气来自（ ）？
A. CO2 B. H2O C. 叶绿体
鲁宾和卡门
光合作用产生的氧气来源于水
光照射下的
小球藻悬浮液
CO2+ H2O （CH2O）+ O2↑
光能
叶绿体
光合作用是物质和能量的转换过程
2
+H2O
光合作用的总反应式：
物质变化：
能量变化：
H2O→O2
CO2 →CH2O
光能→化学能
光反应
碳反应
H2O→O2
CO2 →CH2O
类囊体膜
类囊体腔
叶绿体基质
（含色素）
叶绿素a
光
e
氧化的
叶绿素a
e
①光能的捕获与转换
类囊体膜
类囊体腔
叶绿体基质
（含色素）
叶绿素a
光
e
氧化的
叶绿素a
e
2H2O
O2
H+
H+
H+
H+
②水的光解
自由扩散
类囊体膜
类囊体腔
叶绿体基质
（含色素）
叶绿素a
光
e
氧化的
叶绿素a
e
2H2O
O2
H+
H+
H+
H+
自由扩散
ADP+Pi
ATP
ATP合酶
广泛存在于线粒体内膜和类囊体膜
是氢离子协助扩散的通道蛋白
利用协助扩散产生的能量，催化ADP和Pi（磷酸基）合成ATP
特点和功能
高浓度
低浓度
ATP合成酶复合体——能量转换的“涡轮机”
类囊体膜
类囊体腔
叶绿体基质
（含色素）
叶绿素a
光
氧化的
叶绿素a
e
2H2O
O2
H+
H+
H+
H+
自由扩散
ADP+Pi
ATP
ATP合酶
协助扩散
H+
H+
H+
e
NADP+
+
NADPH
③高能化合物的形成
主动运输
光反应和碳反应的比较
项目 光反应 碳反应
场所
条件
原料
物质变化
能量变化
联系 类囊体膜
光、色素、酶
H2O
①光能的捕获与转换
②水的光解
③高能化合物(ATP、NADPH)的形成
光能→（电能）→ATP、NADPH中活跃的化学能
结论：二氧化碳的碳转化到有机物中，这一途径称为（ ）
A.三羧酸循环 B.碳循环
C.卡尔文循环
用14C标记的14CO2，供给小球藻进行光合作用
卡尔文
20世纪40年代
14CO2
14C3
（14CH2O)
C3
5三碳糖
1三碳糖
蔗糖、淀粉
等有机物
CO2
C5
光反应
①
供氢、能
供能
②
①CO2固定
3C5+3CO2 6C3
酶
②C3还原
C3 CH2O
酶
ATP、NADPH
③
②C5再生
5C3 3C5
酶
ATP
卡尔文循环
+H2O
+H2O
光反应和碳反应的比较
项目 光反应 碳反应
场所
条件
原料
物质变化
能量变化
联系 类囊体膜
光、色素、酶
H2O
①光能的捕获与转换
②水的光解
③高能化合物(ATP、NADPH)的形成
光能→（电能）→ATP、NADPH中活跃的化学能
叶绿体基质
多种酶、ATP、NADPH
CO2
①CO2的固定
②C3的还原
③C5再生
→糖中稳定的化学能
光反应为碳反应提供______________________
碳反应为光反应补充_________________________
ATP
NADPH
ADP+Pi
NADP+
讨论：光合作用产物糖有哪些去向？
CO2+ H2O （CH2O）+ O2↑
光能
叶绿体
2
+H2O
光合作用的总反应式：
物质变化：
能量变化：
把无机物（CO2和H2O）转变成有机物
把光能转变成化学能（储存在有机物中）
为什么说光合作用是地球上最重要的化学反应？
光合作用的实质
类囊体
基质
光合作用过程
四种色素
NADPH和ATP
糖类
叶绿素a
CO2固定
三碳化合物
类囊体
基质
光合作用过程
四种色素
NADPH和ATP
糖类
叶绿素a
CO2固定
三碳化合物
类囊体
基质
光合作用过程
四种色素
NADPH和ATP
糖类
叶绿素a
CO2固定
三碳化合物
类囊体
基质
光合作用过程
四种色素
糖类
O2
CO2固定
三碳化合物
H2O
NADPH和ATP
叶绿素a
类囊体
基质
光合作用过程
四种色素
糖类
CO2固定
三碳化合物
NADPH和ATP
叶绿素a
O2
类囊体
基质
光合作用过程
四种色素
糖类
CO2固定
三碳化合物
NADPH和ATP
叶绿素a
H2O
O2
范·赫尔蒙特：柳树的增重只来源于水
普里斯特利：植物能够更新由于燃烧或呼吸而变得污浊的空气
亚里士多德：植物生长发育所需物资完全来自土壤
英格豪斯：植物更新空气需要光照
萨克斯：光照后叶片除了能产生氧气还能制造淀粉
恩格尔曼：氧气是叶绿体释放的
鲁宾和卡门：光合作用产生的氧气来源于水
卡尔文：探明了二氧化碳转化成有机物的途径
公元前3世纪
1642年
1771年
1779年
1864年
1880年
1939年
20世纪40年代
光合作用是一个非常复杂的过程,我们只是十分简单地学习了光合作用过程的主要变化。
人类对光合作用的科学研究至少已经进行了300多年，最近100年来与光合作用有关的研究已经获得了6次诺贝尔奖。中国科学院殷宏章院士曾为光合作用研究做出重大贡献。
时至今日，仍有许多问题需要探索。
资料
人工树叶
中国科学家在国际上首次实现人工合成淀粉
完成练习册P51-52选择题1-8题；
P54-55全部（包括图4-25）；
P57自我评价1-2题。
作业
1、在绿色植物光合作用生成的葡萄糖中，碳、氢、氧分别来自（ ）
①五碳化合物 ②三碳化合物 ③水 ④二氧化碳
A、①②③　　 B、④①③　　
C、④③④　　 D、②③②
练习
2、在光合作用中，不需要酶参与的过程是 （ ）
A、叶绿素吸收光能 B、CO2的固定
C、C3的还原 D、ATP的形成
C
A
1、下图所示为叶绿体中色素、蛋白质等成分在膜上的分布。下列对有关图示结构的描述中，错误的一组是（ ）
①该生物膜为叶绿体内膜 ②发生的能量转换是：光能→电能→化学能
③可完成光合作用的光反应过程 ④产生的ATP可用于植物体的各项生理活动
A、①② B、①④ C、②③ D、②③④
练习
B
Thanks