高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用优质课ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用优质课ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了第一部分，第二部分，光合作用的过程，光反应阶段，暗反应阶段，物质变化，能量变化，色素酶，叶绿体类囊体薄膜，叶绿体基质中等内容，欢迎下载使用。

“叶子概念车”的工作原理模拟叶子的什么功能？它的动力从何而来?
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探索光合作用原理的实验
概念：指绿色植物通过 ，利用光能，把 转化成储存着能量的有机物，并且释放出 的过程。  反应式： 。
光合作用释放的氧气是来自原料中的水还是二氧化碳呢？ 我们先来分析科学家做过的一些实验。
资料1：1937年，英国植物学家希尔发现，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O2。
探讨一　光合作用中O2产生的探索
(1)根据资料1，尝试补充完整希尔的实验表达式。
资料1　1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(如Fe3＋，悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出O2。
(2)希尔实验可以证明氧气来自水，能否确定氧气全部来自水？
(3)若要证明氧气全部来自水或二氧化碳，可采用什么方法？
不能，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。
可以采用同位素示踪法，用18O分别标记H2O和CO2进行实验。
资料2　1941年，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪法研究了光合作用中O2的来源，他们用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：
(4)图中A物质和B物质的相对分子质量之比是多少?
图中A、B物质是氧气,均来自反应物中的H2O。A、B物质分别为O2、18O2,二者的相对分子质量之比为32∶36＝8∶9。
(5)实验结论:光合作用释放的氧气中的氧元素全部来自 　水　⁠。
资料3：1954年，美国科学家阿尔农等用游离的叶绿体做实验。在给叶绿体光照时发现，当向反应体系供给ADP、Pi时，体系中就会有ATP的产生。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。(6)根据资料3中实验，你可以得出什么结论？
光照条件下，水光解的同时，ADP和Pi合成ATP。
(7)尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。
H2 O O2 ＋NADPH ＋能量
ADP ＋ Pi ＋ ATP
拓展：叶绿体类囊体薄膜上能量转化示意图
离体叶绿体实验过程及结果
（3）结论：CO2转化成(CH2O)需要_____反应提供_________和______ 。
资料4：美国的卡尔文用小球藻进行实验,将其装在一个透明的密闭容器中,他向密闭容器中通入14CO2,当反应进行到5 s时,14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中,将反应时间缩短到0.5 s时,14C出现在一种三碳化合物(C3)中。经9年左右的时间,他终于弄清了光合作用中暗反应的碳循环途径。
(1)请用符号和箭头表示碳的转移途径。
探讨三　光合作用中有机物产生
(2)如果要探究CO2转化成的第一个产物是什么,请说出可能的实验思路。
不断缩短光照时间后杀死小球藻,同时提取产物并分析,直到最终提取物中只有一种放射性代谢产物,该物质即为CO2转化成的第一个产物。
（3）根据卡尔文的两个实验推测C3与C5之间的关系。
C3与C5之间是相互循环的
资料5　卡尔文又通过实验发现如果光照下突然中断 CO2 供应，C3急剧减少而 C5增加。
2.探索C5和C3的关系
1.(2023·广东肇庆高一期末)1937年，英国植物学家希尔(R.Hill)发现，将离体的叶绿体加入具有氢受体(如NADP＋)的水溶液中，在无CO2的条件下给予光照，发现叶绿体有氧气放出，生成NADPH(还原型辅酶Ⅱ)。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。下列相关分析错误的是A.希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应B.在此过程中，H2O分解产生O2的同时，还生成了NADPHC.光合作用中O2的释放和CO2的利用，是可以暂时分离的D.光合作用整个过程都直接需要光照
2.光合作用的科学研究经历了漫长的探索过程,众多科学家作出了重要贡献。下列说法错误的是
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。
叶绿体内的类囊体薄膜上
光能转变为活跃的化学能
NADPH的合成： H++NADP+ NADPH
NADPH 、ATP、酶
活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能
尝试构建光合作用过程模型
不需光、酶、NADPH、ATP
水的光解； ATP、NADPH的生成
CO2的固定； C3的还原
活跃化学能
光反应是暗反应的基础，为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP+ 。
讨论：叶绿体处不同条件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化?
ATP、ADP分别从哪里转移到哪里？
ATP从类囊体薄膜转移叶绿体基质，ADP从叶绿体基质转移到类囊体薄膜
3.(2023·黑龙江哈尔滨高一期末)如图表示光合作用示意图。下列说法错误的是
A.类囊体薄膜上有吸收光能的4种色素B.物质②中可储存活跃的化学能，物质③为NADPHC.在光照供应充足时，突然停止供应物质④，C5的含量将迅速下降D.在整个光合作用过程中，植物将太阳能最终转化为有机物中稳定的化学能
4.光合作用过程的正确顺序是①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能 ④水的光解 ⑤三碳化合物被还原A.④③②⑤① B.④②③⑤① C. ③②④①⑤ D.③④②①⑤
5. 在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是A.红光，ATP下降 B.红光，未被还原的C3上升C.绿光，NADPH下降 D.绿光，C5上升
水的光解NADPH 和 ATP 的形成
CO2 的固定C3 的还原