第四节第四节 能量之源能量之源 -光与光合作用光与光合作用二二 光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用五年后五年后16421642年，海尔蒙特年，海尔蒙特(J.B. van Helmont)(J.B. van Helmont)柳树增重柳树增重柳树增重柳树增重 74.47 kgkg土壤减少土壤减少土壤减少土壤减少 0.06 kgkg2.5 Kg（一）光合作用的探究历程（一）光合作用的探究历程 21、蜡烛易熄灭、小鼠易、蜡烛易熄灭、小鼠易窒息而死。窒息而死。2、蜡烛不容易熄灭、蜡烛不容易熄灭3、小白鼠不易窒息而死小白鼠不易窒息而死 1 3将植物和蜡烛、小白鼠放在一起将植物和蜡烛、小白鼠放在一起单独放在玻璃罩内单独放在玻璃罩内结论结论1 1：只有在光下植物才能更新空气。：只有在光下植物才能更新空气。结论结论2 2：植物体的绿叶在光下才能更新空气。：植物体的绿叶在光下才能更新空气。黑暗中光照下17851785年，由于发现了空气的组成，明确了年，由于发现了空气的组成，明确了绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的二氧绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的二氧化碳。化碳。资料介绍：资料介绍：18451845年，德国科学家梅耶根据能量转化与年，德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，守恒定律明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。把光能转换成化学能储存起来。结论：光合作用结论：光合作用的产物还有的产物还有淀粉淀粉。暴光的一半呈蓝色暴光的一半呈蓝色遮光的一半不变蓝遮光的一半不变蓝思考：植物光合作用除了产生氧气，还有其它的物质吗思考：植物光合作用除了产生氧气，还有其它的物质吗？从该实验中还可以从该实验中还可以得出什么结论？得出什么结论？一半曝光，一半遮光在暗处放置几小时的叶片碘蒸气处理思考：思考：2.2.2.2.为什么对天竺葵先进行暗处理？为什么对天竺葵先进行暗处理？为什么对天竺葵先进行暗处理？为什么对天竺葵先进行暗处理？ 思考：思考：3.3.3.3.为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？光合作用光合作用释放释放的的O2来自于来自于H2O。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）CO2H218OC18O2H2OA AB B18O2O2美国科学家卡尔文美国科学家卡尔文用用1414C C标记标记1414COCO2 2 , ,供小球藻进供小球藻进行光合作用行光合作用, ,探明了探明了COCO2 2中的中的C C的去向的去向, ,称为卡尔文循环。称为卡尔文循环。卡尔文循环卡尔文循环：CO2 C3 (CH2O) 绿色植物通过绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把CO2和和H2O转化成储存能量的转化成储存能量的有机物有机物，并，并释放出释放出O2的过程。的过程。叶绿体叶绿体CO2+H2O* (CH2O)+O2*光能光能光反应光反应暗反应暗反应依据反应过程依据反应过程是否需要光能是否需要光能思考：思考：1.1.光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？2.2.暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应（二）光合作用的过程（二）光合作用的过程光光 反反 应应条件：条件：叶绿体叶绿体中的色中的色素素光能光能H2O水在光下分解水在光下分解O2H光、光、光、光、色素色素色素色素、酶酶酶酶和水等和水等和水等和水等场所：场所： 类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上物质物质物质物质转化：转化：转化：转化：H2O光光H+ +O2ADP+Pi+光能光能酶酶ATP能量能量能量能量转化转化转化转化：光能光能光能光能ATPATP中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能ADP+Pi酶酶ATP暗暗 反反 应应CO2C5 固固 定定2C3H供氢供氢酶酶(CH2O) 糖类糖类 场所：场所：条件：条件：物质转化：物质转化：叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体的的的的基质基质基质基质中中中中酶酶酶酶、ATPATPATPATP、HHHH、COCOCOCO2 2 2 2多种酶多种酶参加催化参加催化co2+ C5酶酶酶酶2c32c3 +H酶酶酶酶(CH2O)+C5 ATPATP酶酶酶酶ADP+Pi +能量能量能量转化：能量转化：ATPATP中活跃的化学能转化为中活跃的化学能转化为糖类糖类中稳定的化学能中稳定的化学能 还还 原原酶酶酶酶ATP供能供能ADP+Pi色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H多种酶多种酶酶酶CH2OCO2吸收吸收光解光解能能固定固定还原还原酶酶光反应光反应暗反应暗反应 光合作用的过光合作用的过程程 整个光合作用过程中的物质变化和能量整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么？变化分别是什么？物质变化：物质变化： 无机物无机物能量变化：能量变化： 光能光能转变转变转变转变光合作用的实质：光合作用的实质：有机物有机物糖类等有机物中的糖类等有机物中的化学能化学能光反应光反应暗反应暗反应场所场所条件条件物质转化物质转化能量转化能量转化联系联系色素、光、酶和水色素、光、酶和水酶、酶、ATP、H、CO2叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中水水的光解的光解ATPATP的形成的形成光能光能ATP中活跃化学能中活跃化学能稳定化学能稳定化学能光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较1 1、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供HH和和ATPATP。2 2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成ATPATP的原料的原料ADPADP和和PiPi。3 3、两者相互独立又同时进行，相辅相成。、两者相互独立又同时进行，相辅相成。COCO2 2的固定的固定C C3 3的还原的还原ATPATP的分解的分解1.1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_ _ 和和_;_;形成的形成的_和和_ _ 提供给暗反应。提供给暗反应。2.2.光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把_和和_转变转变为有机物，把为有机物，把_转变成转变成_,_,贮藏在有贮藏在有机物中。机物中。3.3.在光合作用中，葡萄糖是在在光合作用中，葡萄糖是在_中形成中形成的，氧气是在的，氧气是在_中形成的，中形成的，ATPATP是在是在_中形成的，中形成的，CO2CO2是在是在_固定的。固定的。水的光解水的光解形成形成ATPHATPCO2H2O光能光能化学能化学能暗反应暗反应光反应光反应光反应光反应暗反应暗反应4 4、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（段，下列说法正确的是（ ） A.A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应 B.B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C.C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D.D.叶绿体基质中进行暗反应叶绿体基质中进行暗反应, ,不进行光反应不进行光反应D5 5、光合作用过程中，产生、光合作用过程中，产生ADPADP和消耗和消耗ADPADP的的 部位在叶绿体中依次为部位在叶绿体中依次为 ( )( ) 外膜外膜 内膜内膜 基质基质 类囊体膜类囊体膜 A A B B C C D DB6 6、光合作用过程的正确顺序是、光合作用过程的正确顺序是（ ）二氧化碳的固定二氧化碳的固定 氧气的释放氧气的释放 叶绿素吸收光能叶绿素吸收光能水的光解水的光解三碳化合物被还原三碳化合物被还原 A. B. A. B. C. D. C. D.7 7、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（ ）三碳化合物三碳化合物 五碳化合物五碳化合物 氧气氧气8 8、某科学家用含有、某科学家用含有1414C C的的COCO2 2来追踪光合作用中的来追踪光合作用中的C C原子，原子，1414C C的转移途径是（的转移途径是（ ） A A、CO2 CO2 叶绿体叶绿体 ATPATP B B、CO2 CO2 叶绿素叶绿素 ATPATP C C、CO2 CO2 乙醇乙醇 糖类糖类 D D、CO2 CO2 三碳化合物三碳化合物 糖类糖类D9 9、在光合作用过程中，能量的转移途径是（、在光合作用过程中，能量的转移途径是（ ）A A、光能、光能 ATP ATP 叶绿素叶绿素 葡萄糖葡萄糖 B B、光能、光能 叶绿素叶绿素 ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 C C、光能、光能 叶绿素叶绿素 COCO2 2 葡萄糖葡萄糖D D、光能、光能 ATP COATP CO2 2 葡萄糖葡萄糖 B看着这些还处在贫困线下的孩子，看着这些还处在贫困线下的孩子，看着这些期盼获得更多食物的孩子，看着这些期盼获得更多食物的孩子，你是否觉得，你是否觉得，我们今天将要学习的知识，对解决这些问我们今天将要学习的知识，对解决这些问题会有帮助呢？题会有帮助呢？叶绿体处不同条件下，叶绿体处不同条件下，C C3 3、C C5 5、H H、ATPATP以及以及(CH(CH2 2O)O)合成量的动态变化合成量的动态变化条件条件C C3 3C C5 5H H和和ATPATP(CH(CH2 2O)O)合成合成量量停止光照停止光照COCO2 2供应不变供应不变光照不变光照不变停止停止COCO2 2供应供应光照不变光照不变COCO2 2供应不变供应不变(CH(CH2 2O)O)运输受运输受阻阻增加增加下降下降 减少或没有减少或没有 减少或没有减少或没有减少减少 增加增加 增加增加 减少或没有减少或没有增加增加减少减少 增加增加 减少减少