第五节第五节 光合作用光合作用 1比一比：比一比：自养生物和异养生物自养生物和异养生物项目项目自养生物自养生物异养生物异养生物定义定义举例举例根本根本区别区别可以进行可以进行光合作用光合作用把无机物合成有机把无机物合成有机物的生物物的生物所有所有直接直接或或间接间接依靠依靠光合产物光合产物生活的生物生活的生物植物、藻类和植物、藻类和某些某些细菌细菌人、动物、真菌和大人、动物、真菌和大 部分细菌部分细菌是否能直接利用无机物合成自身有机物是否能直接利用无机物合成自身有机物 2光光填一填：填一填：以下图示中圆圈和方框分别代表什么？以下图示中圆圈和方框分别代表什么？O2H2OCO2叶绿体叶绿体有机物有机物3试一试：试一试：给光合作用下一个完整的定义？给光合作用下一个完整的定义？光合作用：光合作用：是指绿色植是指绿色植物通过物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光光能能，把，把二氧化碳二氧化碳和和水水转转化成储存着能量的化成储存着能量的有机有机物物，并且释放出，并且释放出氧气氧气的的过程。过程。 说一说：说一说：光合作用的条件、场所、原料和产物？光合作用的条件、场所、原料和产物？4叶片中的叶肉细胞叶片中的叶肉细胞绿叶绿叶 叶肉细胞叶肉细胞亚显微结构模式图亚显微结构模式图 叶绿体亚显微叶绿体亚显微 结构模式图结构模式图光合作用的场所叶绿体光合作用的场所叶绿体5认一认：认一认：下列标号所代表的叶绿体结构名称？下列标号所代表的叶绿体结构名称？外膜外膜内膜内膜基粒基粒类囊体类囊体基质基质猜一猜：猜一猜：在叶绿体在叶绿体基质基质中分布有光合作用所需的中分布有光合作用所需的，在，在类囊体膜类囊体膜上分布有光合作用所需上分布有光合作用所需和。和。色素色素酶酶酶酶6探一探：探一探：光合作用光合作用释放的氧气来源于参加反应的释放的氧气来源于参加反应的水水,还是来源于二氧化碳？还是来源于二氧化碳？作出假设作出假设: :光光合作用释放的氧气来自于水合作用释放的氧气来自于水材料用具：试管材料用具：试管2 2支、支、COCO2 2、COCO18182 2、H H2 2O O 、H H2 2O O1818、一定量、一定量的小球藻、通气装置、放射性测定仪等。的小球藻、通气装置、放射性测定仪等。（1）实验步骤：）实验步骤：将小球藻分成数量相同的两组，标号将小球藻分成数量相同的两组，标号A、B；给给A组小球藻提供；给组小球藻提供；给B组小球藻提供；组小球藻提供；将两组小球藻放在光线充足且适宜环境中培养一段时将两组小球藻放在光线充足且适宜环境中培养一段时间，。间，。（2）实验结果：）实验结果：。7光合作用产生的光合作用产生的O2来自于来自于H2OH2180C02H20C18O2180202美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）实验结论：实验结论：A组组B组组8C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2+6H+6H2 2O O6CO6CO2 2+12H+12H2 2O O光能光能叶绿体叶绿体写一写：写一写：光合作用的总反应式光合作用的总反应式光合作用总反应式：光合作用总反应式：需氧呼吸总反应式：需氧呼吸总反应式：C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2+6H+6H2 2O O6CO6CO2 2+12H+12H2 2O+O+能量能量酶酶9 试一试：试一试：设计一张表格比较光合作用和需氧呼吸设计一张表格比较光合作用和需氧呼吸比较项目比较项目光合作用光合作用需氧呼吸需氧呼吸区区别别场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化反应类型反应类型联系联系10看一看：看一看：新鲜菠菜叶片色素提取液和色素分离新鲜菠菜叶片色素提取液和色素分离 结果结果叶绿素叶绿素b b叶绿素叶绿素a a叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素叶绿素叶绿素类胡萝类胡萝卜素卜素（占总量（占总量的的1/41/4）（占总量的（占总量的3/43/4）注意：叶绿体中的色素在注意：叶绿体中的色素在强光照强光照、高温高温、低温低温、强酸强酸等条件下容易被破坏。等条件下容易被破坏。11想一想：想一想：一束白光经三棱镜折射后现象？一束白光经三棱镜折射后现象？12看一看：看一看：叶绿体中的色素吸收哪些可见光谱？叶绿体中的色素吸收哪些可见光谱？叶绿体中的色素主要吸收叶绿体中的色素主要吸收红橙光红橙光和和蓝紫光蓝紫光130 0400400500500600600700 nm 700 nm 5050100100叶绿素叶绿素b b叶绿素叶绿素a a议一议：议一议：叶片为什么往往是绿色的呢？叶片为什么往往是绿色的呢？说一说：说一说：叶绿体中各种色素的吸收光谱？叶绿体中各种色素的吸收光谱？ 温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么 颜色的玻璃、塑料薄膜？颜色的玻璃、塑料薄膜？14春夏春夏的树叶的树叶秋冬秋冬的树叶的树叶议一议：议一议：为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则为什么植物春夏叶子翠绿，而深秋则 叶片金黄呢？叶片金黄呢？ 15水水氧气氧气ATPATP二氧化碳二氧化碳基质基质糖糖基粒基粒NADPHNADPH说一说：说一说：光反应和碳反应之间的关系？光反应和碳反应之间的关系？光合作用光合作用的过程的过程碳反应碳反应光反应光反应16条件：条件：过程：过程：场所：场所：光反应光反应2H2H2 2O OO O2 2+4H+4H+ +4e+4e- -光光光光色素色素色素色素光、色素、酶光、色素、酶叶绿体的叶绿体的囊状结构（类囊体）囊状结构（类囊体）薄膜薄膜水的光解：水的光解：NADPH的形成：的形成：ATP的形成：的形成：用于暗反应用于暗反应ADPADP+Pi + 电能电能 ATP ATP 酶酶酶酶（活跃化学能）（活跃化学能）（活跃化学能）（活跃化学能）NADP+2e+H+ NADPH酶酶酶酶能量变化：能量变化：光能转变为电能，电能再转变为活跃的化光能转变为电能，电能再转变为活跃的化学能贮存在学能贮存在ATP和和NADPH中中物物质质变变化化17 空气中空气中COCO2 2不断和不断和细胞内的细胞内的C C5 5分子结合，分子结合，并还原为并还原为C C3 3，可是植，可是植物体内的物体内的C C5 5分子怎么分子怎么得到补充？得到补充？18 生成一分子的生成一分子的三碳三碳糖，糖，需要几分子的需要几分子的COCO2 2呢？该过程中又呢？该过程中又需要几分子的需要几分子的C C5 5参与参与反应呢？反应呢？19卡尔文循环是否需要光？光照由强弱时，对碳反应有什么影响？20碳碳 反反 应应CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C3的还原：的还原：条件：条件：场所：场所：物质变化：物质变化：能量变化：能量变化：叶绿体的基质中叶绿体的基质中 ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定 的化学能。的化学能。ATPNADPHNADPH 、ADP+Pi2C3 (CH2O)酶酶糖类糖类多种酶、多种酶、H 、ATPC5的再生：的再生：ATP2C3 C5 酶酶NADPHNADPH 、ADP+Pi2122光反应阶段碳反应阶段进行部进行部位位条件条件物质物质变化变化能量变能量变化化联系联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中叶绿体基质中光、色素和酶光、色素和酶ATP、 NADPH 、多种酶、多种酶光能转换成电能再变成活跃光能转换成电能再变成活跃的化学能（的化学能（ATP、NADPH中）中）活跃的化学能变成稳活跃的化学能变成稳定的化学能定的化学能 光反应为碳反应提供光反应为碳反应提供NADPHNADPH和和ATPATP碳反应为光反应提供碳反应为光反应提供NADP+和和ADP和和Pi水的光解：水的光解：NADPH的形成：的形成：ATP的形成：的形成：2H2H2 2O O O O2 2+4H+4H+ +4e+4e- -光光光光色素色素色素色素NADP+2e+H+ NADPH酶酶酶酶ADPADP+Pi + 电电能能 ATPATPATPATP 酶酶酶酶CO2的固定：的固定： CO2C5 2C3酶酶C C3 3的还原：的还原：C5的再生：的再生：2C3 C5 酶酶ADP+PiNADPHNADPH、 ATPADP+Pi2C3 (CH2O)ATPNADPHNADPH、酶酶23 碳反应的产物又是如何被植物体利用的呢？碳反应的产物又是如何被植物体利用的呢？COCO2 2三碳糖三碳糖三碳糖三碳糖淀粉淀粉淀粉淀粉脂脂脂脂 质质质质氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质三碳糖三碳糖三碳糖三碳糖其他代谢其他代谢其他代谢其他代谢细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸细胞呼吸蔗蔗蔗蔗 糖糖糖糖 24思思 考考 1: 当叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中当叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3（三碳酸）与（三碳酸）与C5（五碳糖）相对含量及（五碳糖）相对含量及ATP含量如何变化？含量如何变化？ 若突然停止光照，短暂时间内叶绿体中若突然停止光照，短暂时间内叶绿体中C3 （三碳（三碳酸）与酸）与C5 （五碳糖）相对含量及（五碳糖）相对含量及ATP含量如何变化？含量如何变化？C3减少、减少、C5增加、增加、ATP含量增加含量增加C3增加、增加、C5减少、减少、ATP含量减少含量减少2526