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光合作用的原理
第4节第2课时
一、光合作用的原理
资料1：
19世纪末，科学家普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。
意义：基本否定了光合作用中的O2来源于CO2的猜测
一、光合作用的原理
1.探索光合作用原理的部分实验
资料2：
1937年，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氧气。
说明了光合作用的O2可能是由叶绿体产生的，且说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应
一、光合作用的原理
水
铁盐或其他氧化剂
O2
离体叶绿体
无CO2
O2 18O2
结论：光合作用释放的氧气中的氧元素全部来自水
①鲁宾和卡门用什么方法研究实验中O2的来源？
②在每一个分组实验中，能否用18O同时标记CO2和H2O？
③图中AB分别表示什么物质？实验结论是什么？
同位素标记（示踪）法；
不能。如果同时标记，无法探究被标记的氧气来自CO2还是H2O
一、光合作用的原理
资料3：1941年美国科学家鲁宾和卡门实验
一、光合作用的原理
资料4：阿尔农实验
1954年，美国科学家阿尔农(D.Arnon)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。
光照
ATP
水
光解
尝试用示意图表示ATP的合成与希尔反应的关系？
概念
CO2+H2O
叶绿体
光能
（CH2O）+O2
一、光合作用的原理
光合作用是指绿色植物通过_________，利用______，将_____________转化成储存着能量的_______，并且释放出_________的过程。
叶绿体
光能
二氧化碳和水
有机物
氧气
______有机物，______能量
合成
储存
实质
写出光合作用中元素的来源和去向
CO2 + H2O
光能
叶绿体
（CH2O）+ O2
①H的转移：
②C的转移：
③O的转移：
H2O → NADPH→ (CH2O )
CO2 → C3 →（CH2O）
CO2 → C3 →（CH2O）
H2O → O2
一、光合作用的原理
二、光合作用的过程
依据反应过程中是否需要光能分为 和 两个阶段。
光反应
暗反应
二、光合作用的过程
1、光反应阶段
场 所：
条 件：
物质变化：
能量变化：
叶绿体的类囊体薄膜
光照、色素、酶
将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能
H2O 1/2O2 + 2H+ +2e-
光
色素
NADP+ + H+ + 2e- NADPH
酶
ADP + Pi + 能量 ATP
酶
阅读课本103页，找出下列问题的答案。
水的光解
ATP的形成
NADPH的形成
场 所：
条 件：
过 程：
能量变化：
叶绿体基质
不需要光照，需要酶的催化
CO2的固定：
C3的还原：
CO2＋C5 2C3
酶
2C3 (CH2O)+C5
ATP、NADPH
酶
ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能
阅读课本104页，找出下列问题的答案。
2、暗反应阶段
O2
NADPH
ATP
ADP+Pi
NADP+
2C3
C5
3、总结
4、光反应与暗反应的比较
光反应阶段 暗反应阶段
区别 反应场所
反应条件
物质变化
能量变化
叶绿体的类囊体薄膜上
叶绿体基质中
需要光、色素、与光反应有关的酶
需要与暗反应有关的酶
光能转化为ATP和NADPH中的化学能
ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中稳定的化学能
联系：
光反应
NADPH、ATP
暗反应
NADP+ 、ADP、Pi
5、条件骤变对光合作用中各物质的影响
CO2浓度不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O）
光照减弱
光照增强
O2
NADPH
ATP
ADP+Pi
NADP+
C3
C5
NADPH
ATP
ADP+Pi
NADP+
2C3
光照不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O）
CO2浓度减少
CO2浓度增加
C5
5、条件骤变对光合作用中各物质的影响
二、光合作用的过程
随堂练习
1.在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（　）
A.三碳化合物　 B.五碳化合物 C.NADPH　 D.O2
Ｂ
2.与光合作用光反应有关的是（ ）
①H2O ②ATP ③ADP ④CO2
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
A
3.某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（ ）
A.CO2 叶绿体 ATP B.CO2 叶绿素 ATP
C.CO2 乙醇 糖类 D.CO2 三碳化合物 糖类
D
4.下图为叶绿体结构与功能示意图，请据图回答：
（1）上图应为_________下观察到的结构图。
（2）在A中发生的反应称____________，参与
此反应的特有物质有____________________。
（3）进入叶绿体后，在基质中经_____________后形成甲物质。用标记进行光合作用，可在_________结构中测到放射性。光合作用产生的甲物质遇_________呈砖红色。
（4）能溶解于丙酮中的是存在于A结构的_____，决定叶片绿色的是_____。
（1）电子显微镜（2）光反应；色素、酶等
（3）固定和还原；基质，（或B）；斐林试剂（或班氏试剂）（4）色素；叶绿素
随堂练习
谢谢观看！

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