高中人教版 (2019)二 光合作用的原理和应用课文课件ppt

这是一份高中人教版 (2019)二 光合作用的原理和应用课文课件ppt，共27页。PPT课件主要包含了光合作用，光合作用的概念，知识归纳，反应式，希尔反应，阿尔农实验，ADP+Pi，ATP，光合作用的过程，H2O等内容，欢迎下载使用。
【学习目标】 1．通过对探索光合作用原理相关实验的资料分析，掌握光合作用的过程和基本原理2、通过归纳、概括，理清光反应与暗反应的区别与联系，说明光合作用的意义3．理解化能合成作用。
【导】1、如右图是在 显微镜观察到的叶绿体亚显微结构模式图，说出下图中1到5的结构分别是什么？ 2、自然界中到处都有CO2、水和阳光，绿色植物通过 （生理过程）将它们合成有机物。
1：叶绿体外膜 2：叶绿体内膜 3：类囊体 4：基粒 5：叶绿体基质
　　光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
发生范围：绿色植物（主要）
物质变化：二氧化碳＋水→有机物＋氧气
能量变化：光能→有机物中的化学能
思考：能进行光合作用的生物一定含有叶绿体吗？
探索光合作用原理的部分实验
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。
结论：水的光解产生氧气。
二、光合作用的探究历程
（1）希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明光合作用产生的氧气中氧元素全部都来自水？（2）希尔实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？
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。
能够说明。希尔反应是将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的原料——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。
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。
2、美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
结论：光合作用产生的O2来自于H2O。
1954年，美国科学家阿尔农（D.Arnn)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。
根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为光反应和暗反应，现在也称为碳反应，两个阶段。
类囊体薄膜上的色素分子
光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+
O2、ATP、NADPH
注：希尔反应中的铁盐或其他氧化剂相当于氧化剂，相当于光反应中的NADP+
4、卡尔文的发现（速读课本课本104页第二段）（1）实验方法？ （2）实验材料？（3）实验过程？实验探明了？
探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳
总结：应用同位素标记法进行的实验有：①分泌蛋白的合成与运输②鲁宾和卡门研究光合作用中氧气的来源③卡尔文研究CO2如何转化为糖类的。
有没有光都可以，需多种酶、CO2、ATP、NADPH
（CH2O）、ADP 、Pi、NADP+
说明： C3是三碳化合物，即3-磷酸甘油酸； C5是五碳化合物，即核酮糖-1,5-二磷酸；
NADPH和ATP的移动途径是？
从类囊体薄膜到叶绿体基质
NADP+和ADP、Pi的呢？
从叶绿体基质到类囊体薄膜
①活泼的还原剂；②储存部分能量供暗反应阶段利用
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
光反应为暗反应提供ATP和NADPH暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+等原料
3、光反应和暗反应比较
相关信息：葡萄糖、淀粉在叶绿体基质中合成；
蔗糖在细胞质基质中合成
光照和CO2浓度变化对细胞内C3、C5、NADPH、ATP及（CH2O）含量的影响
分析方法： ①需在绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。②需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。
环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
C5, NADPH, ATP,(CH2O)
CO2供应量不变：光照强→弱
C5, NADPH, ATP
光照强度不变：CO2充足→缺乏
4.连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析(1)光反应为暗反应提供的[H]和ATP在叶绿体中有少量的积累，在光反应停止时，暗反应仍可持续进行一段时间，有机物还能继续合成。(2)一直光照条件下，会造成[H]、ATP的过度积累，利用不充分；光照和黑暗间隔条件下， [H]、ATP基本不积累，能够被充分利用；因此在光照时间相同的条件下，光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物积累量要多。 例2.若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用，甲一直光照10分钟，黑暗处理10分钟；乙光照5秒，黑暗处理5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲________乙。
突破光合作用过程的4个误区(1)绿色植物中参与光合作用的色素只存在于叶绿体类囊体薄膜上，液泡中的色素不参与光合作用。(2)绿色植物中参与光合作用的酶存在于叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中。(3)不能认为暗反应不需要光。光合作用的过程可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。前者在光下才能进行，并在一定范围内随着光照强度的增加而增强；后者在有光、无光的条件下都可以进行，但需要光反应的产物NADPH和ATP，因此在无光条件下不可以长期进行。(4)叶绿体并不是进行光合作用的必要场所：进行光合作用的细胞不一定含叶绿体，如蓝藻、光合细菌能进行光合作用，但没有叶绿体。
利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
光合作用和化能合成作用的比较
如人、动物、真菌及大多数的细菌。
光能自养生物（如绿色植物、蓝细菌）
化能自养生物（如硝化细菌、铁细菌、硫细菌）
以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。