第4講光合作用原理

名師精品鑄造新人教版必修一《分子與細胞》第2課時基粒葉綠體基質類囊體外膜內膜(酶、色素)知識回顧：光合作用原理的基本過程考點一探索光合作用原理的部分實驗目錄CONTENTS考點二(1)概念：指綠色植物通過

，利用光能，把

轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出

的過程。

(2)反應式：

。

葉綠體

二氧化碳和水

氧氣

場所條件產物原料CO2+H2O*

(CH2O)+O2*葉綠體光能1光合作用的概念及反應式1、葉綠體如何將光能轉化為化學能？2、光合作用如何將化學能儲存在糖類等有機物中的？3、光合作用釋放的氧氣，是來自原料中的水還是二氧化碳呢？1、19世紀末

甲醛→糖2、1928年甲醛對植物有毒甲醛不能通過光合作用轉化成糖CO2O2C+H2O甲醛(CH2O)（有H2O，無CO2）3、1937年，希爾高鐵鹽低鐵鹽希爾反應：O2全部來自于H2O嗎？水的光解產生氧氣。結論：第一組光合作用產生的O2來自于H2O。H2180C02H20C18O2第二組1802024.1941年美國魯賓和卡門實驗（同位素標記法）實驗結論光照射下的小球藻懸浮液結論：1954年，美國阿爾農等用離體的葉綠體做實驗：

在給葉綠體照光時發現，當向反應體系中供給ADP、Pi等物質時，體系中就會有ATP出現。1957年，他發現這一過程總是與水的光解相伴隨。在光照時，葉綠體中生成了ATP。19世紀末科學界普遍認為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，_____被釋放，C與H2O結合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖1928年科學家發現甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉化成糖1937年希爾在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O，沒有CO2)，在光照下可以釋放出______1941年魯賓、卡門1954年阿爾農在光照下，葉綠體可合成______，這一過程總是與_________相伴隨O2氧氣水ATP水的光解2光合作用的探索歷程1.將一株質量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環境中，一段時間后植株達到40g，其增加的質量來自A.水、礦質元素和空氣 B.光、礦質元素和水C.水、礦質元素和土壤 D.光、礦質元素和空氣√2.希爾從細胞中分離出葉綠體，并發現在沒有CO2時，給予葉綠體光照，就能放出O2，同時使電子受體還原。希爾反應是：H2O＋氧化態電子受體→還原態電子受體＋1/2O2。在希爾反應的基礎上，阿爾農又發現在光下的葉綠體，不供給CO2時，既積累NADPH也積累ATP；進一步實驗，撤去光照，供給CO2，發現NADPH和ATP被消耗，并產生有機物。下列關于希爾反應和阿爾農發現的敘述不正確的是A.光合作用釋放的O2來自水而不是CO2B.NADPH和ATP的形成發生在葉綠體類囊體的薄膜上C.希爾反應與CO2合成有機物的過程是兩個過程D.光合作用的光反應過程為CO2合成有機物提供ATP和NADPH√光合作用原理的基本過程考點一探索光合作用原理的部分實驗目錄CONTENTS考點二歡迎加入，更多資源

根據是否需要光能，這些化學反應可以概括地分為光反應和暗反應，現在也稱為碳反應，兩個階段。光合作用過程的示意圖1光反應階段H2O類囊體膜酶Pi＋ADPATP光、色素、酶葉綠體內的類囊體薄膜上水的光解：H2OO2+H+光能ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能

ATP、NADPH中活躍的化學能場所：條件：物質變化能量變化H+NADPH的合成：H++NADP++2e

NADPHNADP++NADPH氧化型輔酶Ⅱ還原型輔酶Ⅱ色素2C3C5NADPHADP+Pi（CH2O）+H2OATP多種酶參加催化酶CO2還原固定酶供能卡爾文循環CO2的固定：CO2＋C5

2C3酶C3的還原：ATP

ADP+Pi葉綠體的基質中活躍的化學能轉變為糖類等有機物中穩定的化學能2C3

(CH2O)+C5酶NADPH、ATP、酶場所：條件：物質變化能量變化:NADP+NADPH2暗反應階段色素分子可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原光反應暗反應NADP+NADPH嘗試畫出光合作用過程圖解（識記反應過程）

光合作用的第一階段必須有光才能進行光合作用的第二階段，有沒有光都可以進行

光反應階段暗反應階段條件場所物質變化能量變化光、色素、酶不需光、酶、NADPH、ATP葉綠體類囊體薄膜葉綠體基質中水的光解；ATP、NADPH的生成CO2的固定；C3的還原活躍化學能光能活躍化學能有機物中穩定化學能光反應是暗反應的基礎，為暗反應提供NADPH和ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi、NADP+

。聯系3光反應與暗反應的比較討論：1.葉綠體處不同條件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量的動態變化?條件C3C5NADPH和ATP(CH2O)停止光照CO2供應不變光照不變停止CO2供應

增加減少增加減少減少減少減少增加色素分子可見光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原NADP+NADPHt濃度012－－C5C3t濃度012－－C3C5ATP、ADP分別從哪里轉移到哪里？ATP從類囊體薄膜轉移葉綠體基質，ADP從葉綠體基質轉移到類囊體薄膜自養生物

以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉換來的能量。例如綠色植物、藍細菌等。異養生物

只能利用環境中現成的有機物來維持自身的生命活動。例如人、動物、真菌及大多數的細菌。化能合成作用

利用環境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。少數的細菌，如硝化細菌P106。光能自養生物化能自養生物所需的能量來源不同（光能、化學能）4化能合成作用能夠利用環境中的某些無機物氧化分解時所釋放的能量來制造有機物2NH3+3O2

硝化細菌2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2硝化細菌2HNO3+能量CO2+H2O酶（CH2O）+O2

在適宜反應條件下，用白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后，突然改用光照強度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發生變化的物質，組合正確的是（）

A.紅光，ATP下降

B.紅光，未被還原的C3上升

C.綠光，NADPH下降

D.綠光，C5上升C9.如圖表示某生物膜結構及其發生的部分生理過程，下列敘述錯誤的是A.圖中膜結構表示葉綠體內膜，B側為葉綠

體基質B.圖示過程的能量變化是光能轉變成ATP和

NADPH中活躍的化學能C.甲表示色素分子，其中類胡蘿卜素主要吸

收藍紫光D.圖示光反應部分過程，水分解為氧和H＋的同時還產生電子√2.下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：①圖中A是______,B是_______,它來自于______的分解。②圖中C是____，它被傳遞到葉綠體的_____部位，用于_________。③圖中D是____，在葉綠體中合成D所需的能量來自______。④圖中G__________,F是____________,J是________。⑤圖中的H表示_______，I表示__