光合作用过程.ppt
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1、 光合作用的过程光合作用的过程2016.1.42016.1.4反应条件:反应条件:反应场所:反应场所:反应物:反应物:生成物:生成物:能量变化:能量变化:光能等光能等叶绿体叶绿体CO2、H2O有机物、有机物、O2光能光能化学能化学能CO2+H2*O光能光能叶绿体叶绿体(CH2O)+*O2回顾回顾:光合作用的概念光合作用的概念 CO2+H2O (CH2O)+O2光能光能叶绿体叶绿体6CO2+12H2O C6H12O6 +6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体(一)光合作用的反应式(一)光合作用的反应式净反应式:净反应式:总反应式:总反应式:自主探究:课本自主探究:课本P P103-104103-1
2、041 1、依据、依据是否有光参与是否有光参与,光合作用可以划,光合作用可以划分为哪两个阶段?分为哪两个阶段?场所场所?2 2、光合色素吸收的光能有哪两个用途?、光合色素吸收的光能有哪两个用途?3 3、光反应的产物有哪些?各自去路?、光反应的产物有哪些?各自去路?4 4、暗反应阶段发生哪两个物质变化?、暗反应阶段发生哪两个物质变化?三、光合作用的原理和应用三、光合作用的原理和应用光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段(二)(二)光合作用的光合作用的过程过程H2O类囊体薄膜类囊体薄膜酶酶Pi ADPATP1.1.光反应阶段光反应阶段酶酶光、光、色素、色素、叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜
3、上水的光解:水的光解:H2O H +O2光能光能(还原剂)(还原剂)ATP的合成:的合成:ADPPi 能量能量(光能光能)ATP酶酶条件条件:场所:场所:物质变化:物质变化:能量变化:能量变化:H光能光能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能光、酶、色素光、酶、色素叶绿体叶绿体类囊体的薄膜类囊体的薄膜物质变化物质变化:H H2 2O O H H+O+O2 2光光ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量 ATP ATP酶酶能量变化能量变化:光能光能ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能 ATPATP的合成的合成 :水的光解水的光解 :条件:条件:场所场所:色素色素1.1.光反应阶段光反应阶段CO
4、2糖类糖类五碳化合物五碳化合物 C5 蛋白质蛋白质脂质脂质CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2 2C3 3C3的的还原还原 基质基质多种酶多种酶H2O类囊体薄膜类囊体薄膜酶酶Pi ADPATPH CH2OPC=OHCOHHCOHCH2OP+*CO2CH2OHCOHCOOH*+COOHHCOHCH2OPPRubisco3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸PGA核酮糖核酮糖-1,5-二磷酸二磷酸 RuBPCO2+C5 2C3羧化阶段:指进入叶绿体的指进入叶绿体的COCO2 2与与受体受体RuBPRuBP结合,并结合,并水解产生水解产生PGAPGA的反应过程。的反应过程。+CO2 CH2-O-PH-C
5、-OHCH2-O-PC=OH-C-OHCO2-CH2-O-PH-C-OHCO2-H-C-OHCH2-O-P3-phosphoglycerate(2 molecules)2 H+H2O RuBP1、5-2磷酸核酮糖磷酸核酮糖Rubisco(RuBP羧化酶)(2分子)分子)PGA(3-磷酸甘油酸)磷酸甘油酸)酸能量低,不能贮存更多的酸能量低,不能贮存更多的能量能量CO2 2糖类糖类 五碳化合物五碳化合物 C C5 5 蛋白质蛋白质脂质脂质CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C2C3 3C C3 3的的还原还原 基质基质多种酶多种酶HATPCOCO2 2的固定:的固定:CO2C5 2C3酶酶C
6、 C3 3的还原:的还原:ATPH、ADP+Pi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多种酶、多种酶、2C3 (CH2O)酶酶+C5+H2O还原剂还原剂H、能量、能量ATP2.2.暗反应阶段暗反应阶段ATPATP中中活跃化学能活跃化学能有机物中有机物中稳定的化学能稳定的化学能多种酶、还原剂多种酶、还原剂HH、能量、能量ATP ATP 叶绿体基质叶绿体基质物质变化物质变化:COCO2 2+C+C5 5 2C 2C3 3ATPATP中中活跃化学能活跃化学能有机物中有机物中稳定的化学能稳定的化学能能量变化:能量变化:场所:场所:条件:条件:酶酶2
7、C3 酶酶ATP、H(CH2O)+C5+H2OCOCO2 2的固定:的固定:C C3 3的还原:的还原:2.2.暗反应阶段暗反应阶段Calvin 的实验仪器1961(三)光反应阶段与暗反应阶段的比较(三)光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中需光、色素和酶需光、色素和酶需多种酶、需多种酶、HH、ATPATP 光能光能转变为转变为ATPATP中中活活跃的化学能跃的化学能ATPATP中中活跃的化学能活跃的化学能转化为糖转化为糖类等有机物中
8、类等有机物中稳定的化学能稳定的化学能水的光解水的光解ATPATP的合成的合成联联 系系1 1、光反应是暗反应的基础光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应的进行提光反应为暗反应的进行提供供HH和和ATPATP。2 2、暗反应是光反应的继续暗反应是光反应的继续,暗反应为光反应的进行提暗反应为光反应的进行提供合成供合成ATPATP的原料的原料ADPADP和和PiPi。3 3、两者、两者相互制约又密切联系,是缺一不可的整体。相互制约又密切联系,是缺一不可的整体。COCO2 2的固定的固定C C3 3的还原的还原归纳:光反应阶段与暗反应阶段的比较归纳:光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶
9、段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变变化化能量能量转转化化类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体的基质中叶绿体的基质中光、色素和酶光、色素和酶多种酶、多种酶、HH、ATPATP 光能光能ATPATP中中活跃活跃的化学能的化学能ATPATP中中活跃的化学能活跃的化学能有有机物中机物中稳定的化学能稳定的化学能联联系系COCO2 2的固定的固定C C3 3的还原的还原水的光解水的光解ATPATP的合成的合成HH、ATPATP光反应光反应暗反应暗反应ADPADP、PiPi光合作用的过程巩固光合作用的过程巩固叶绿体中叶绿体中的色素的色素光光能能供氢供氢酶酶还还原原多种酶多种酶催催 化化(
10、CHCH2 2O O)ADP+PiADP+PiATPATP酶酶2C2C3 3C C5 5 5 5固固定定COCO2 2光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段H H2 2O OO O2 2HH水在光下分解水在光下分解叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体基质叶绿体基质供能供能酶酶 巧记助学巧记助学 光合作用过程一、二、三、四光合作用过程一、二、三、四一个场所:叶绿体两个阶段:光反应、暗反应三种能量:光能ATP中活跃化学能 (CH2O)中稳定化学能四个物质变化:水光解、ATP形成、CO2固定、C3还原(四)光合作用中物质的转移途径(四)光合作用中物质的转移途径:H H2 2O O中中H
11、H的转移途径:的转移途径:COCO2 2中中C C的转移途径:的转移途径:叶绿体中叶绿体中HH和和ATPATP、ADPADP和和PiPi的运动方向的运动方向:H2OH(CH2O)CO2C3(CH2O)HH和和ATPATP:类囊体的薄膜类囊体的薄膜叶绿体的基质叶绿体的基质ADPADP和和PiPi:叶绿体的基质叶绿体的基质类囊体的薄膜类囊体的薄膜光合作用过程中光合作用过程中O O元素的转移途径元素的转移途径光合作用的反应式:光合作用的反应式:CO2+H2O叶绿体叶绿体光能光能糖类糖类(CH2O)+O2 CO2+H2O (CH2O)+O2光能光能叶绿体叶绿体 易错易混易错易混 与光合作用过程有关的与
12、光合作用过程有关的3 3个易错易混点个易错易混点(1)(1)光反应为暗反应提供两种重要物质:光反应为暗反应提供两种重要物质:HH和和ATPATP,暗反应为光反应也提供两种物质:,暗反应为光反应也提供两种物质:ADPADP和和PiPi,注,注意产生位置和移动方向。意产生位置和移动方向。(2)CO(2)CO2 2中中C C进入进入C C3 3但不进入但不进入C C5 5,最后进入,最后进入(CH(CH2 2O)O),C C5 5中中C C不进入不进入(CH(CH2 2O)O),可用放射性同位素标记法证明。,可用放射性同位素标记法证明。(3)(3)光合作用光合作用光反应产生的光反应产生的ATPATP
13、只用于暗反应阶段,只用于暗反应阶段,不能用于其他生命活动,其他生命活动所需不能用于其他生命活动,其他生命活动所需ATPATP只只能来自细胞呼吸。能来自细胞呼吸。(1)色素只存在光反应部位叶绿体类囊体薄膜上,与光合作用有关的酶存在于两个部位叶绿体类囊体薄膜上和基质中。(2)光反应中产生的H用于暗反应还原C3,与细胞呼吸中产生的H并不是同一种物质。(3)暗反应有光、无光均可进行,但需要光反应提供的H和ATP,因此在暗处,暗反应不能长时间进行。思考:思考:突然停止光照,短时间之内突然停止光照,短时间之内 H H 、ATPATP、C3C3、C5C5含量变化含量变化减少减少减少减少减少减少增加增加 突然
14、中断突然中断C02供应,短时间之内供应,短时间之内 【H H】、ATPATP、C3C3、C5C5含量变化含量变化增加增加增加增加增加增加减少减少(五)光照和(五)光照和COCO2 2浓度变化对植物细胞内浓度变化对植物细胞内C C3 3、C C5 5、HH、ATPATP和和O O2 2及及(CH(CH2 2O)O)含量的影响含量的影响停止停止光照光照光反应光反应停止停止H H ATPATP还原还原受阻受阻C C3 3C C5 5 停止停止COCO2 2供应供应固定固定受阻受阻还原还原继续继续C C3 3C C5 5 H H ATPATP讨论:讨论:条件变化时,各种物质合成量的动态变化。条件变化时
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