高中高中生物 5.4 能量之源—光與光合作用課件 新人教版必修1

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1、第 5章 細(xì) 胞 的 能 量 供 應(yīng) 和 利 用第 4節(jié) 能 量 之 源 光 與 光 合 作 用 2000多 年 前亞 里 士 多 德(Aristotle)1、 問(wèn) 題 ： 植 物 生 長(zhǎng) 所 需 的 物 質(zhì) 來(lái) 自 何 處 ？認(rèn) 為 ： 構(gòu) 成 植 物 體 的 原 料 是 土 壤 植 物 增 加 的 重 量 =土 壤 減 少 的 重 量 五 年 后2、 1648年 比 利 時(shí) 海 爾 蒙 特 的 實(shí) 驗(yàn)結(jié) 論 ： 植 物 增 重 主 要 來(lái) 自 水 分 一 段 時(shí) 間 后一 段 時(shí) 間 后3、 1771年 英 國(guó) 普 利 斯 特 利 實(shí) 驗(yàn) 普利斯特利實(shí)驗(yàn) 結(jié) 論 ： 植 物 可 以 更 新

2、 空 氣 4、 1779年 ， 荷 蘭 英 格 豪 斯 的 實(shí) 驗(yàn)實(shí) 驗(yàn) 重 復(fù) 了 500多 次結(jié) 論 ： 只 有 在 光 照 下 只 有 綠 葉 才 可 以 更 新 空 氣B組A組 1785年 ， 發(fā) 現(xiàn) 了 空 氣 的 組 成 ，科 學(xué) 家 在 明 確 綠 葉 在 光 下 放 出 的氣 體 是 氧 氣 ， 吸 收 的 是 二 氧 化 碳 5、 1845年 ， 德 國(guó) 的 科 學(xué) 家 梅 耶指 出 ： 植 物 光 合 作 用 時(shí) ， 把 光 能轉(zhuǎn) 換 成 化 成 化 學(xué) 能 儲(chǔ) 存 起 來(lái) 。依 據(jù) ： 能 量 轉(zhuǎn) 換 和 守 恒 定 律 一半曝光，一半遮光在暗處放置幾小的葉片6、 186

3、4年 薩 克 斯 的 實(shí) 驗(yàn)暗 處 理 光 照酒 精 脫 色結(jié) 論 :綠 色 葉 片 在 光 合 作 用 中 產(chǎn) 生 了 淀 粉碘 蒸 汽 處 理 水綿+好氧細(xì)菌黑暗無(wú)空氣極細(xì)光束照射完全暴露光下v 實(shí) 驗(yàn) 過(guò) 程 好 氧 細(xì) 菌 集 中 在 葉 綠體 被 光 束 照 射 的 部 位好 氧 細(xì) 菌 分 布 于 葉 綠體 所 有 受 光 部 位 7、 光 合 作 用 的 原 料 有 水 和 二 氧 化 碳 ，那 么 ， 光 合 作 用 釋 放 的 氧 氣 到 底 是來(lái) 自 二 氧 化 碳 還 是 來(lái) 自 水 呢 ？隨 著 技 術(shù) 的 進(jìn) 步 ， 人 們 發(fā) 現(xiàn) 了 放 射 性同 位 素 ， 利

4、用 放 射 性 同 位 素 做 示 蹤 原子 ， 為 解 決 氧 氣 是 來(lái) 自 水 還 是 二 氧 化碳 提 供 了 技 術(shù) 手 段 。 1939年 ， 美 國(guó) 的科 學(xué) 家 魯 賓 和 卡 門(mén) 利 用 同 位 素 標(biāo) 記 法 ,用 18O做 示 蹤 原 子 ， 對(duì) 光 合 作 用 的 產(chǎn) 物氧 氣 中 氧 的 來(lái) 源 進(jìn) 行 了 探 究 。 返 回 1939年 魯 賓 和 卡 門(mén) 的 實(shí) 驗(yàn) 光 合 作 用 產(chǎn) 生 的 有 機(jī)物 又 是 怎 樣 合 成 的 呢 ？20世 紀(jì) 40年 代 ， 美 國(guó) 科學(xué) 家 卡 爾 文 利 用 放 射 性同 位 素 14C標(biāo) 記 的 14CO2做實(shí) 驗(yàn) 研

5、 究 這 一 問(wèn) 題 。 最終 探 明 CO2中 的 碳 在 光 合作 用 中 轉(zhuǎn) 化 成 有 機(jī) 物 中的 碳 的 途 徑 ， 這 一 途 徑稱(chēng) 為 卡 爾 文 循 環(huán) 。1961年 諾 貝爾 化 學(xué) 獎(jiǎng) 得 主 光 合 作 用 的 原 料 ， 產(chǎn) 物 ， 場(chǎng) 所 和 條 件 是什 么 ？ 你 能 用 一 個(gè) 反 應(yīng) 式 表 示 出 來(lái) 嗎 ?光 能CO2+H 2O 葉 綠 體 （ CH 2O） +O2 一 、 光 合 作 用 的 過(guò) 程光 反 應(yīng)暗 反 應(yīng)劃 分 依 據(jù) :反 應(yīng) 過(guò) 程 是 否 需 要 光 能 H2O 類(lèi) 囊 體 膜酶Pi ADP ATP1.光 反 應(yīng) 階 段 色 素光

6、酶葉 綠 體 內(nèi) 的 類(lèi) 囊 體 薄 膜 上水 的 光 解 ： H 2O H + O2光 能 （ 還 原 劑 ）ATP的 合 成 ： ADP Pi 能 量 （ 光 能 ） ATP酶條 件 ：場(chǎng) 所 ：物 質(zhì) 變 化 ：能 量 變 化 ： 光 能 轉(zhuǎn) 變 為 活 躍 的 化 學(xué) 能 貯 存 在 ATP中H CO2 糖 類(lèi) 五 碳 化 合 物 C5 氨 基 酸 脂 肪CO2的固 定三 碳 化 合 物 2C3 C3的還 原 基 質(zhì)多 種 酶H2O 類(lèi) 囊 體 膜酶Pi ADP ATP H CO2 糖 類(lèi) 五 碳 化 合 物 C5 氨 基 酸 脂 肪CO2的固 定三 碳 化 合 物 2C3 C3的還

7、原 基 質(zhì)多 種 酶 HATP2.暗 反 應(yīng) 階 段 CO2的 固 定 ： CO2 C5 2C3酶C3的 還 原 ： ATPH 、 ADP+Pi條 件 ：場(chǎng) 所 ：物 質(zhì) 變 化 ：能 量 變 化 ：葉 綠 體 的 基 質(zhì) 中多 種 酶 、 ATP中 活 躍 的 化 學(xué) 能 轉(zhuǎn) 變 為 糖 類(lèi) 等 有 機(jī) 物 中 穩(wěn) 定 的 化 學(xué) 能2C3 (CH 2O)酶 糖 類(lèi)H 、 ATP 光反應(yīng)暗反應(yīng)酶酶酶色 素 酶聯(lián) 系能 量 變 化 物 質(zhì) 變 化場(chǎng) 所條件 光 暗 反 應(yīng) 光 反 應(yīng)過(guò) 程項(xiàng) 目 需 要 光 色 素 、 酶 不 需 要 光 酶類(lèi) 囊 體 膜 上 基 質(zhì) 中水 的 光 解 ； A

8、TP的 合 成 CO 2的 固 定 ； C3的 還 原 ATP中 活 躍 化 學(xué) 能 ATP中 活 躍 化 學(xué) 能光 能 有 機(jī) 物 中 穩(wěn)定 化 學(xué) 能光 反 應(yīng) 為 暗 反 應(yīng) 提 供 H 和 ATP，暗 反 應(yīng) 為 光 反 應(yīng) 提 供 ADP 和 Pi 。 光 合 作 用 的 概 述1.光 合 作 用 的 概 念2.光 合 作 用 的 意 義 把 無(wú) 機(jī) 物 合 成 有 機(jī) 物 ， 不 僅 是 自 身 的 營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) ,而且 是 人 和 動(dòng) 物 的 食 物 來(lái) 源 . 將 光 能 轉(zhuǎn) 換 成 化 學(xué) 能 ， 貯 存 在 有 機(jī) 物 中 ， 提 供 了生 命 活 動(dòng) 的 能 量 來(lái) 源

9、 . 維 持 了 大 氣 成 分 的 基 本 穩(wěn) 定綠 色 植 物 通 過(guò) 葉 綠 體 ， 利 用 光 能 ， 把 二 氧 化 碳 和水 轉(zhuǎn) 化 成 儲(chǔ) 存 著 能 量 的 有 機(jī) 物 ， 并 且 釋 放 出 氧 氣的 過(guò) 程 。 整 個(gè) 光 合 作 用 過(guò) 程 中 的 物 質(zhì) 變 化 和能 量 變 化 分 別 是 什 么 ？物 質(zhì) 變 化 ： 無(wú) 機(jī) 物能 量 變 化 ： 光 能 轉(zhuǎn) 變轉(zhuǎn) 變光 合 作 用 的 實(shí) 質(zhì) ： 合 成 有 機(jī) 物 ， 儲(chǔ) 存 能 量 。有 機(jī) 物糖 類(lèi) 等 有 機(jī) 物 中 的化 學(xué) 能 來(lái) 源 去 路H 光 合 作 用有 氧 呼 吸ATP 光 合 作 用有 氧

10、呼 吸 有 機(jī) 物 分 解水 的 光 解 用 于 暗 反 應(yīng) C3的 還 原與 O2結(jié) 合 生 成 水ADP+Pi+光 能 ATP 用 于 C3的 還 原 ， 轉(zhuǎn) 換 成有 機(jī) 物 中 穩(wěn) 定 的 化 學(xué) 能有 機(jī) 物 分 解釋 放 的 能 量 用 于 各 種 需 能 的生 命 活 動(dòng)光 合 作 用 與 細(xì) 胞 呼 吸 過(guò) 程 中 【 H和 ATP 的 來(lái) 源 、 去 路 的 比 較 自 養(yǎng) 生 物 ： 能 夠 直 接 把 從 外 界 環(huán) 境 攝 取 的 無(wú)機(jī) 物 轉(zhuǎn) 變 成 為 自 身 的 組 成 物 質(zhì) ， 并 儲(chǔ) 存 了 能量 的 一 類(lèi) 生 物 （ 四 ） 、 化 能 合 成 作 用異

11、 養(yǎng) 生 物 ： 不 能 直 接 利 用 無(wú) 機(jī) 物 制 成 有 機(jī) 物 ，只 能 把 從 外 界 攝 取 的 現(xiàn) 成 的 有 機(jī) 物 轉(zhuǎn) 變 成 自身 的 組 成 物 質(zhì) ， 并 儲(chǔ) 存 了 能 量 的 一 類(lèi) 生 物 能 夠 利 用 體 外 環(huán) 境 中 的 某 些 無(wú) 機(jī) 物 氧 化時(shí) 所 釋 放 的 能 量 來(lái) 制 造 有 機(jī) 物 的 合 成 作 用 例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類(lèi)的細(xì)菌2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能 量硝 化 細(xì) 菌2HNO2+O2 2HNO3+能 量硝 化 細(xì) 菌6CO2+6H2O 2C6H12O6+ 6O2能 量（ 四 ） 、 化 能 合 成

12、作 用 教 學(xué) 目 標(biāo) 鞏 固 D3、 給 一 株 正 在 進(jìn) 行 光 合 作 用 的 大 豆 供 給 CO 2 ， 則 一 段時(shí) 間 后 C存 在 于 （ ） A. 淀 粉 B. 脂 肪 C. 氨 基 酸 D. 以 上 三 項(xiàng) 都 有141、 光 反 應(yīng) 中 ， ATP和 O2的 產(chǎn) 生 都 離 不 開(kāi) （ ） A. 水 和 CO2 B. 色 素 和 CO2 C. 水 、 光 能 、 CO2 D. 水 、 色 素 、 光 能2、 光 合 作 用 過(guò) 程 中 ， 能 量 流 動(dòng) 的 大 致 途 徑 是 （ ） A.光 色 素 （ CH 2O） B.光 色 素 ADP （ CH 2O） C.光 色 素 ATP （ CH 2O） D.光 ADP ATP （ CH 2O） CD14