3.2 光合作用——光能的捕获和转换 第2课时 课件(共15张PPT) 2024-2025学年高一生物苏教版必修1
文档属性
| 名称 | 3.2 光合作用——光能的捕获和转换 第2课时 课件(共15张PPT) 2024-2025学年高一生物苏教版必修1 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-10-30 07:45:52 | ||
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文档简介
(共15张PPT)
3.2 光合作用——光能的捕获和转换（第2课时）
H2O
酶
ADP＋Pi
ATP
光、光合色素、酶
类囊体膜
水的光解：
H2O O2 +2H+ + e-
光能
ATP的合成：
ADP＋Pi＋能量 ATP
酶
光能→电能→ATP、NADPH中活跃的化学能
场所：
条件：
物质变化
能量变化：
NADPH的合成：
+
NADP+
+
e-
NADPH
（[H]）
（氧化型辅酶Ⅱ）
（还原型辅酶Ⅱ）
+e-
酶
色素
O2
H+
NADP++H+ NADPH
光
光解
1.光反应阶段
一、光合作用过程
ATP合成酶
拓展：叶绿体类囊体薄膜上能量转化示意图
①光系统Ⅱ进行水的光解，产生氧气、H＋和自由电子(e－)，光系统Ⅰ主要是介导NADPH的产生。
②电子传递过程是高电势到低电势(由于光能的作用)，释放的能量将质子(H＋)逆浓度梯度从叶绿体的基质侧泵入囊腔侧，从而建立了质子浓度(电化学)梯度。
③类囊体内的高浓度质子通过ATP合成酶顺浓度梯度流出，而ATP合成酶利用质子顺浓度梯度流出产生的能量来合成ATP。
④发生在叶绿体的类囊体薄膜上，需要光，电子供体是H2O，电子受体是NADP＋。
CO2的固定：
CO2＋C5 2C3
酶
C3的还原：
ATP、NADPH
叶绿体基质
ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
2C3 (CH2O)＋C5
酶
ATP、NADPH、多种酶
场所：
条件：
物质变化
能量变化：
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
多种酶
(CH2O)
CO2
固定
还原
NADPH
NADP+
C3是指三碳化合物
---3-磷酸甘油酸
C5是指五碳化合物
---二磷酸核酮糖
（RuBP）
①
②
（气孔）
2.暗（碳）反应阶段
3.光合作用元素转化及实质
C的转移路径：
H转移路径：
CO2
C3
（CH2O）
H2O
NADPH
（CH2O）
光反应阶段 暗反应阶段（卡尔文循环）
场所
条件
物质变化
能量变化
联系 项目
类囊体膜
叶绿体基质
光、光合色素、酶
ATP、NADPH 、多种酶
光能→ATP、NADPH中
活跃的化学能
ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
过程
H2O H+ +e-+ O2
光能
ADP + Pi + 能量 ATP
酶
酶
NADP+ + H++e- NADPH
4.光反应与暗反应的区别和联系：
酶
CO2＋C5 2C3
2C3 (CH2O)+C5
酶
ATP、NADPH
ATP和NADPH（[H]）
光反应 暗反应
ADP、Pi、NADP+
没有光反应，暗反应无法长时间进行；没有暗反应，有机物无法合成。
叶绿体
中的色素
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
光反应
暗反应
NADP+
NADPH
酶
可见光
类囊体膜
叶绿体基质
？
？
夏季午后，气孔部分关闭，短时间内，C3 ；C5 。
突然停止光照，其它条件不变，短时间内，C3 ；C5 。
减少
增加
增加
减少
NADPH的作用？
①还原C3；
②为C3的还原提供能量
①
②
通过氧化外界环境中的无机物获得的化学能来合成有机物的方式
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 2HNO3+能量
1.概念：
2.例子
化学能
CO2 + H2 O （CH2O)+ O2
硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
二、化能合成作用
在绿色植物的光合作用中，二氧化碳中的碳首先转移到含有四个碳原子的有机物(C4)中，然后才转移到C3中，科学家将这类植物叫作C4植物，将其固定二氧化碳的途径，叫作C4途径。
拓展：C4植物
①C4植物叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，而维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，所以C4植物光反应发生在叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上。
②C4植物PEP羧化酶对CO2具有高亲和力，当外界环境干旱(特别是在高温、光照强烈、干旱条件下)，导致植物气孔导度减小时，C4植物比C3植物有较强光合作用能力，并且无光合“午休”现象。常见的C4植物有玉米、高粱、甘蔗、苋菜等。
拓展：C4植物
景天科植物(CAM植物)景天科植物在夜间，大气中CO2从气孔进入，被磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶催化，与PEP结合形成草酰乙酸(OAA)，再经苹果酸脱氢酶作用还原为苹果酸，储存于液泡中。在白天，苹果酸从液泡中释放出来，经脱羧酶作用形成CO2和丙酮酸，CO2产生后用于卡尔文循环。
拓展：CAM途径
①仙人掌、菠萝和许多肉质植物都进行这种类型的光合作用。这类植物特别适合于干旱地区，其特点是气孔夜间开放，白天关闭。
②该类植物叶肉细胞夜间淀粉减少，苹果酸增加，细胞液pH下降；白天淀粉增加，苹果酸减少，细胞液pH上升。
拓展：光合产物及运输
①磷酸丙糖是光合作用中最先产生的糖，也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。
②光合作用产生的磷酸丙糖既可以在叶绿体中形成淀粉，暂时储存在叶绿体中，又可以通过叶绿体膜上的磷酸转运器运出叶绿体，在细胞质基质中合成蔗糖。合成的蔗糖或临时储藏于液泡内，或从光合细胞中输出，经韧皮部装载长距离运输到其他部位。
拓展：光合产物及运输
光合作用
概念
光合作用的过程
光反应
暗反应
反应式
CO2+H2O (CH2O)+O2
光能
叶绿体
水的光解
NADPH 和 ATP 的形成
CO2 的固定
C3 的还原
3.2 光合作用——光能的捕获和转换（第2课时）
H2O
酶
ADP＋Pi
ATP
光、光合色素、酶
类囊体膜
水的光解：
H2O O2 +2H+ + e-
光能
ATP的合成：
ADP＋Pi＋能量 ATP
酶
光能→电能→ATP、NADPH中活跃的化学能
场所：
条件：
物质变化
能量变化：
NADPH的合成：
+
NADP+
+
e-
NADPH
（[H]）
（氧化型辅酶Ⅱ）
（还原型辅酶Ⅱ）
+e-
酶
色素
O2
H+
NADP++H+ NADPH
光
光解
1.光反应阶段
一、光合作用过程
ATP合成酶
拓展：叶绿体类囊体薄膜上能量转化示意图
①光系统Ⅱ进行水的光解，产生氧气、H＋和自由电子(e－)，光系统Ⅰ主要是介导NADPH的产生。
②电子传递过程是高电势到低电势(由于光能的作用)，释放的能量将质子(H＋)逆浓度梯度从叶绿体的基质侧泵入囊腔侧，从而建立了质子浓度(电化学)梯度。
③类囊体内的高浓度质子通过ATP合成酶顺浓度梯度流出，而ATP合成酶利用质子顺浓度梯度流出产生的能量来合成ATP。
④发生在叶绿体的类囊体薄膜上，需要光，电子供体是H2O，电子受体是NADP＋。
CO2的固定：
CO2＋C5 2C3
酶
C3的还原：
ATP、NADPH
叶绿体基质
ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
2C3 (CH2O)＋C5
酶
ATP、NADPH、多种酶
场所：
条件：
物质变化
能量变化：
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
多种酶
(CH2O)
CO2
固定
还原
NADPH
NADP+
C3是指三碳化合物
---3-磷酸甘油酸
C5是指五碳化合物
---二磷酸核酮糖
（RuBP）
①
②
（气孔）
2.暗（碳）反应阶段
3.光合作用元素转化及实质
C的转移路径：
H转移路径：
CO2
C3
（CH2O）
H2O
NADPH
（CH2O）
光反应阶段 暗反应阶段（卡尔文循环）
场所
条件
物质变化
能量变化
联系 项目
类囊体膜
叶绿体基质
光、光合色素、酶
ATP、NADPH 、多种酶
光能→ATP、NADPH中
活跃的化学能
ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
过程
H2O H+ +e-+ O2
光能
ADP + Pi + 能量 ATP
酶
酶
NADP+ + H++e- NADPH
4.光反应与暗反应的区别和联系：
酶
CO2＋C5 2C3
2C3 (CH2O)+C5
酶
ATP、NADPH
ATP和NADPH（[H]）
光反应 暗反应
ADP、Pi、NADP+
没有光反应，暗反应无法长时间进行；没有暗反应，有机物无法合成。
叶绿体
中的色素
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
光反应
暗反应
NADP+
NADPH
酶
可见光
类囊体膜
叶绿体基质
？
？
夏季午后，气孔部分关闭，短时间内，C3 ；C5 。
突然停止光照，其它条件不变，短时间内，C3 ；C5 。
减少
增加
增加
减少
NADPH的作用？
①还原C3；
②为C3的还原提供能量
①
②
通过氧化外界环境中的无机物获得的化学能来合成有机物的方式
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 2HNO3+能量
1.概念：
2.例子
化学能
CO2 + H2 O （CH2O)+ O2
硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
二、化能合成作用
在绿色植物的光合作用中，二氧化碳中的碳首先转移到含有四个碳原子的有机物(C4)中，然后才转移到C3中，科学家将这类植物叫作C4植物，将其固定二氧化碳的途径，叫作C4途径。
拓展：C4植物
①C4植物叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应，而维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，所以C4植物光反应发生在叶肉细胞的叶绿体类囊体薄膜上。
②C4植物PEP羧化酶对CO2具有高亲和力，当外界环境干旱(特别是在高温、光照强烈、干旱条件下)，导致植物气孔导度减小时，C4植物比C3植物有较强光合作用能力，并且无光合“午休”现象。常见的C4植物有玉米、高粱、甘蔗、苋菜等。
拓展：C4植物
景天科植物(CAM植物)景天科植物在夜间，大气中CO2从气孔进入，被磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶催化，与PEP结合形成草酰乙酸(OAA)，再经苹果酸脱氢酶作用还原为苹果酸，储存于液泡中。在白天，苹果酸从液泡中释放出来，经脱羧酶作用形成CO2和丙酮酸，CO2产生后用于卡尔文循环。
拓展：CAM途径
①仙人掌、菠萝和许多肉质植物都进行这种类型的光合作用。这类植物特别适合于干旱地区，其特点是气孔夜间开放，白天关闭。
②该类植物叶肉细胞夜间淀粉减少，苹果酸增加，细胞液pH下降；白天淀粉增加，苹果酸减少，细胞液pH上升。
拓展：光合产物及运输
①磷酸丙糖是光合作用中最先产生的糖，也是光合作用产物从叶绿体运输到细胞质基质的主要形式。
②光合作用产生的磷酸丙糖既可以在叶绿体中形成淀粉，暂时储存在叶绿体中，又可以通过叶绿体膜上的磷酸转运器运出叶绿体，在细胞质基质中合成蔗糖。合成的蔗糖或临时储藏于液泡内，或从光合细胞中输出，经韧皮部装载长距离运输到其他部位。
拓展：光合产物及运输
光合作用
概念
光合作用的过程
光反应
暗反应
反应式
CO2+H2O (CH2O)+O2
光能
叶绿体
水的光解
NADPH 和 ATP 的形成
CO2 的固定
C3 的还原