3.5《光合作用》课件（19张）
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第三章·第五节
光合作用
新课学习
结构
1叶绿体结构
功能：
外膜
内膜
基粒：
基质
由类囊体垛叠而成：有色素、多种与光反应有关的酶
多种与碳反应有关的酶
少量DNA、RNA、核糖体（合成部分自身蛋白质）
光合作用场所。
能量转换站
分布：
叶肉细胞（主要）
一、光合作用的场所
新课学习
类囊体腔
（H2O）
类囊体片层
色素系统
羧化酶系
ATP酶系
二、叶绿体的色素
光合膜系统——类囊体
新课学习
实验：叶绿体中色素的提取和分离
叶绿体色素分子不溶于水，但溶解于乙醇、丙酮和石油醚等溶剂。
①材料准备：
②研磨提取：加乙醇
③收集滤液：过滤
程序
原理
方法
步骤
注意
事项
提取叶绿体色素
分离叶绿体色素
在层析液中溶解度越高的色素，沿滤纸向上扩散速度越快，反之则慢。
④滤液划线：毛细吸管
⑤层析分离：层析液
⑥色素展层：
加SiO2 研磨充分CaCO3 防止叶绿素破坏
①滤液细线越细越齐越好
②层析液不能没及滤液细线
新课学习
1.种类、色泽及吸收光谱
2
黄 色
叶黄素
1
橙黄色
蓝 紫 光
胡萝卜素
类胡萝卜素
（1/4）无Mg
4
黄绿色
叶绿素b
3
蓝绿色
红光和蓝紫光
叶绿素a
叶绿素（3/4）
含 Mg
位置
色 泽
吸 收 光 谱
种 类
2.作用：
吸收、传递、转化光能
新课学习
叶绿素的吸收光谱
类胡萝卜素的吸收光谱
新课学习
三、光合作用的发现
著名哲学家亚里士多德认为：
——植物体是由“土壤汁”构成的，即植物生长发育所需的物质完全来自土壤。
㈠早期研究
1、1648年【比】J.B. van Helmont（赫尔蒙
德）的柳苗实验
新课学习
构成植物体的物质来自水，土壤只供给极少量物质
雨水
5年后柳树增重80Kg
土壤重量减少57g
——结论：
赫尔蒙德的柳苗实验
新课学习
３．1782年【瑞士】 谢尼伯的实验
谢尼伯往水里通入二氧化碳，发现通入二氧化碳越多，绿叶排出的氧气也越多。
——结论：在阳光作用下，植物靠着二氧化碳营养，排出氧气
２．1771年【英】普里斯特利的实验
新课学习
——有人质疑释放的气体可能是水中原有的。
——如何设计实验验证谢尼伯的结论是否正确？
实验装置
对照装置
新课学习
４． 1804年【瑞士】索热尔的研究
——定量测定发现，光合作用过程中，植物制造有机物和氧的释放量，远远超过二氧化碳的吸收量。
——结论：水也是光合作用的原料。
新课学习
——结论：叶绿体有叶绿素，光合作用时在叶绿体中形成淀粉
５．1864年【德】萨克斯(Julius von Sachs）
新课学习
6.Engelmann实验现象示意图
新课学习
结论：光合作用产生的氧气全部来自于水
光照射下的
单细胞藻类悬液
C18O2
CO2
H2O
H218O
18O2
O2
7.1941年美国鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)
新课学习
8.1945年 美国卡尔文的研究 Calvin
用同位素示踪法得知光合作用中间产物和环节，确定暗反应过程。
9.1954年,阿尔农[美]D.Amon
用离体叶绿体、ADP和Pi，在照光下合成ATP，发现光合磷酸化, 破裂的叶绿体在光照条件下不能利用二氧化碳，但可以分解水释放氧气。
新课学习
类 囊 体 中的色素
H2O
O2
NADPH
NADP+
ATP
ADP+Pi
2C3
C5
C6H12O6
叶绿体基质中的多种酶
CO2
CO2的固定
C3的还原
光反应
碳反应
① 水的光解放氧
② ATP的形成
① CO2的固定
② 三碳化合物的还原
四、光合作用的过程
新课学习
五、光反应与碳反应的比较
项 目
光 反 应
碳 反 应
区
别
反应部位
类囊体膜上
叶绿体基质中
反应条件
需 光、酶、色素
需要酶
反应步骤
①光能吸收、转换
②水光解、放氧
③ATP生成
④NADPH([H])的生成
⑤CO2固定
⑥C3还原
⑦C6糖合成
⑧C5再生
主要产物
O2、ATP、 [H]
糖 , H2O
反应实质
光能→活跃的化学能
活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
两 者 联 系
光反应为碳反应提供ATP和[H];碳反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。它们是同时进行的
新课学习
六、光合作用的意义：自然界最基本的物质代谢和能量代谢
⒈为生物提供物质和能量来源；
⒉维持大气中氧气和CO2含量的相对稳定；
⒊对进化有重要作用（有氧大气的产生，臭氧层的形成。）
再见
光合作用
新课学习
结构
1叶绿体结构
功能：
外膜
内膜
基粒：
基质
由类囊体垛叠而成：有色素、多种与光反应有关的酶
多种与碳反应有关的酶
少量DNA、RNA、核糖体（合成部分自身蛋白质）
光合作用场所。
能量转换站
分布：
叶肉细胞（主要）
一、光合作用的场所
新课学习
类囊体腔
（H2O）
类囊体片层
色素系统
羧化酶系
ATP酶系
二、叶绿体的色素
光合膜系统——类囊体
新课学习
实验：叶绿体中色素的提取和分离
叶绿体色素分子不溶于水，但溶解于乙醇、丙酮和石油醚等溶剂。
①材料准备：
②研磨提取：加乙醇
③收集滤液：过滤
程序
原理
方法
步骤
注意
事项
提取叶绿体色素
分离叶绿体色素
在层析液中溶解度越高的色素，沿滤纸向上扩散速度越快，反之则慢。
④滤液划线：毛细吸管
⑤层析分离：层析液
⑥色素展层：
加SiO2 研磨充分CaCO3 防止叶绿素破坏
①滤液细线越细越齐越好
②层析液不能没及滤液细线
新课学习
1.种类、色泽及吸收光谱
2
黄 色
叶黄素
1
橙黄色
蓝 紫 光
胡萝卜素
类胡萝卜素
（1/4）无Mg
4
黄绿色
叶绿素b
3
蓝绿色
红光和蓝紫光
叶绿素a
叶绿素（3/4）
含 Mg
位置
色 泽
吸 收 光 谱
种 类
2.作用：
吸收、传递、转化光能
新课学习
叶绿素的吸收光谱
类胡萝卜素的吸收光谱
新课学习
三、光合作用的发现
著名哲学家亚里士多德认为：
——植物体是由“土壤汁”构成的，即植物生长发育所需的物质完全来自土壤。
㈠早期研究
1、1648年【比】J.B. van Helmont（赫尔蒙
德）的柳苗实验
新课学习
构成植物体的物质来自水，土壤只供给极少量物质
雨水
5年后柳树增重80Kg
土壤重量减少57g
——结论：
赫尔蒙德的柳苗实验
新课学习
３．1782年【瑞士】 谢尼伯的实验
谢尼伯往水里通入二氧化碳，发现通入二氧化碳越多，绿叶排出的氧气也越多。
——结论：在阳光作用下，植物靠着二氧化碳营养，排出氧气
２．1771年【英】普里斯特利的实验
新课学习
——有人质疑释放的气体可能是水中原有的。
——如何设计实验验证谢尼伯的结论是否正确？
实验装置
对照装置
新课学习
４． 1804年【瑞士】索热尔的研究
——定量测定发现，光合作用过程中，植物制造有机物和氧的释放量，远远超过二氧化碳的吸收量。
——结论：水也是光合作用的原料。
新课学习
——结论：叶绿体有叶绿素，光合作用时在叶绿体中形成淀粉
５．1864年【德】萨克斯(Julius von Sachs）
新课学习
6.Engelmann实验现象示意图
新课学习
结论：光合作用产生的氧气全部来自于水
光照射下的
单细胞藻类悬液
C18O2
CO2
H2O
H218O
18O2
O2
7.1941年美国鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)
新课学习
8.1945年 美国卡尔文的研究 Calvin
用同位素示踪法得知光合作用中间产物和环节，确定暗反应过程。
9.1954年,阿尔农[美]D.Amon
用离体叶绿体、ADP和Pi，在照光下合成ATP，发现光合磷酸化, 破裂的叶绿体在光照条件下不能利用二氧化碳，但可以分解水释放氧气。
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类 囊 体 中的色素
H2O
O2
NADPH
NADP+
ATP
ADP+Pi
2C3
C5
C6H12O6
叶绿体基质中的多种酶
CO2
CO2的固定
C3的还原
光反应
碳反应
① 水的光解放氧
② ATP的形成
① CO2的固定
② 三碳化合物的还原
四、光合作用的过程
新课学习
五、光反应与碳反应的比较
项 目
光 反 应
碳 反 应
区
别
反应部位
类囊体膜上
叶绿体基质中
反应条件
需 光、酶、色素
需要酶
反应步骤
①光能吸收、转换
②水光解、放氧
③ATP生成
④NADPH([H])的生成
⑤CO2固定
⑥C3还原
⑦C6糖合成
⑧C5再生
主要产物
O2、ATP、 [H]
糖 , H2O
反应实质
光能→活跃的化学能
活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
两 者 联 系
光反应为碳反应提供ATP和[H];碳反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。它们是同时进行的
新课学习
六、光合作用的意义：自然界最基本的物质代谢和能量代谢
⒈为生物提供物质和能量来源；
⒉维持大气中氧气和CO2含量的相对稳定；
⒊对进化有重要作用（有氧大气的产生，臭氧层的形成。）
再见