1、光合作用（一）,地球上最重要的化学反应,使整个自然界每年大约形成四五千亿吨有机物 直接或间接为动物和人类提供了食物、能源 人类对它的研究至少已有300多年 六次诺贝尔奖与研究光合作用有关 ,光合作用,让我们先了解光合作用的研究历史,2000多年前 亚里士多德,认为“植物是由土壤汁构成”，即植物生长所需物质全部来自土壤。,思考：,他为何能提出这样的问题？土壤究竟为植物的生长提供了什么？,1642年比利时的范赫尔蒙特作了这样一个实验,柳树增重：74.47kg,土壤减重：0.06kg,柳树增加的物质来源于水！,五年后,1642年赫尔蒙特,思考：1.分析实验前后柳苗和干土的重量有何 变化？2.海尔蒙特
2、通过此实验得出柳苗的增重只是来自于水，你认为他忽视了哪些因素？,忽视了空气、光照等因素,海尔蒙特实验示意图,柳树增重74.4kg，土壤只减少0.1kg,普利斯特利（英）实验 1771,1771年英国化学家普里斯特利的著名实验,植物能改善污浊的空气！但有时候却,探究一：普利斯特利的实验,植物可以影响空气成分吗？,植物可以影响空气成分。,植物能产生动物呼吸和蜡烛燃烧所需要的气体。,植物可以更新空气(吸收CO2, 产生O2)。,设计实验,结果分析,得出结论,提出问题,作出假设,实施实验,1779年荷兰人英格豪斯进一步实验,原来植物只有在光下才会放出氧气！,萨克斯实验,萨克斯实验有哪些现象？该现象说明
3、了什么？,探究二：萨克斯的实验,植物光合作用的产物除氧之外还有什么？,植物光合作用的产物还有淀粉。,曝光一侧的叶片经过碘液处理后变成蓝色,而遮光一侧的叶片经过碘液处理后不变蓝。,设计实验,结果分析,得出结论,提出问题,作出假设,植物在光合作用中产生了淀粉 。,实施实验,1880年，恩格尔曼的实验,隔绝空气,黑暗，用极细光束照射,完全暴露在光下,水绵和好氧细菌的装片,结论：氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是光合作用的场所。光合作用需要光照。,水 绵,水绵是常见的淡水藻类 每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。 水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。,1880年，恩格尔曼实
4、验,极 细 光 束,黑暗中,光照下,恩格尔曼实验示意图,结论：叶绿体是进行光合作用的主要场所,思考：,1为什么选用水绵做为实验材料？,2为什么选用黑暗并且没有空气的环境？,3为什么先用极细光束照射水绵，而后又让水绵完全曝露在 光下？,因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察和分析研究。,为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性。,先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放出来的。,放射性同位素可以用于追踪物质的 运行和变化规律。放射性同位素标记的
5、 化合物，化学性质不变。科学家通过追 踪放射性同位素标记的化合物可以弄清 化学反应的详细过程，这种方法叫做同位素标记法。,阅读小资料2,光合作用产生的氧气来自水，而不是来自CO2,1939年，鲁宾和卡门做的同位素实验，如下图所示。,这一实验证实了：,探究三：鲁宾、卡门的实验,光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化碳?,光合作用产生的氧是来自于水（或者是二氧化碳）,A气体无放射性，B气体具有放射性；而且等体积二者的质量比为89 。,光合作用产生的氧气来自于水，而不是来自于二氧化碳。,提出问题,设计实验,结果分析,得出结论,作出假设,实施实验,光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢？,20世纪40年代
6、，美国科 学家卡尔文利用放射性 同位素14C标记的14CO2做 实验研究这一问题。最 终探明CO2中的碳在光合 作用中转化成有机物中 的碳的途径，这一途径 称为卡尔文循环。,1961年诺贝 尔化学奖得主,学生思考与讨论：,英格豪斯实验动力：光 萨克斯实验产物：淀粉 恩格尔曼实验 叶绿体是光合作用 的场所 原料H2O和CO2,结合经典实验,思考光合作用的条件、场所、 原料、 产物是什么?能不能用一个反应式来表示?,光能,叶绿体,6CO2+12H2O* (C6H12O6)+6H2O+6O2*,在上述基础上请用简洁语言给光合作用下定义。,1.光合作用原料、场所、条件、产物各是什么？ 试写出反应方程式
7、：,2.在上述基础上请用简洁语言给光合作用下定义。,在（光照)条件下，在绿色植物的(叶绿体)中, 把(二氧化碳和水)转化为(淀粉同时释放氧气)，这个过程叫光合作用,CO2和H2O 、叶绿体、光、（CH2O）和O2,同位素示踪实验追踪光合作用中O2,1941年鲁本实验,链接,据此，光合作用的反映式是：,光能,光合作用在那里，光合作用是怎样进行的？,叶绿体,叶绿体照片,叶绿体内有 哪些色素呢？,光合作用的场所叶绿体,色素,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b,叶黄素,胡萝卜素,红橙光 蓝紫光,蓝紫光,双层膜,基粒,基质,主要吸收,主要吸收,色素含量,4,1,光合作用：是绿色植物通过叶绿体，利用可
8、见光中的光能，把二氧化碳和水合成为储存能量的糖类（通常指葡萄糖），并且释放出氧气的过程。,光合作用的反应式：,6CO2+12H2O,C6H12O6+6O2+6H2O,光能,叶绿体！,释放的氧气来源于参加反应的水,为什么反应式的两边都有水？,问题： 什么是光合作用？,练习巩固,1、光合作用的原料是 和,条件是,产物是 和,2、产物中的O2来自于原料中的CO2还是H2O? ( ),CO2,H2O,光,C6H12O6,O2,场所是,叶绿体,H2O,练习巩固,3、叶绿体含有哪四种色素？,胡萝卜素 叶黄素 叶绿素a 叶绿素b,颜色是 颜色是 颜色是 颜色是,橙黄 黄 蓝绿 黄绿,主要吸收 主要吸收,红橙
9、光蓝紫光 蓝紫光,谢谢,2003年12月,光合作用（二）,主讲：徐添,光合作用的场所,光合作用的概念和反应式,光合作用的过程,光合作用的意义,小节,巩固练习,退出,知识体系,看谁的记性好：,色素,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a,叶绿素b,叶黄素,胡萝卜素,红橙光 蓝紫光,蓝紫光,双层膜,基粒,基质,主要吸收,主要吸收,色素含量,4,1,基粒上的片层叫什么？ 基粒上有什么东西？,基粒,类囊体,（含色素、酶）,类囊体是做什么用的？,光反应基粒的类囊体上,（类囊体）,H2O,光,叶绿体a,活化的叶绿体a,e,2e,1/2o2,2H,ADP+Pi,NADP,NADPH,暗反应,NADP:辅酶 NADPH
10、: 还原型辅酶,（水的光解）,ATP,想想：物质、能量变化？,e,暗反应（卡尔文循环） 叶绿体基质中,五碳化合物,ADP+Pi,ATP,NADP,NADPH,光反应,三碳化合物,co2,固定,还原,多种酶 催化,(CH2O)n,+H2O,想想：物质、能量变化？,光合作用,NADP,ADP +Pi,NADPH,卡尔文 循环,光反应,光,H2O,O2,CO2,(CH2O)n,+H2O,ATP,光反应,暗反应,（需光）,（有光无光都进行）,光反应和暗反应的比较,场所,条件,物质变化,能量变化,光反应,暗反应,基粒类囊体上,基质中,光、色素、酶,多种酶,水的光解,CO2 的固定、还原,光能 活跃化学能
11、,产物,O2 ATP NADPH,糖类稳定的化学能,(CH2O)n H2O ADP NADP,ADP+Pi ATP,NADP NADPH,(四)光合作用的实质,无机物,有机物,2、能量转化：,光能,有机物中的化学能,1、物质转化：,光合作用的反应式：,6CO2+12H2O,C6H12O6+6O2+6H2O,光能,叶绿体！,释放的氧气来源于参加反应的水,讨论：光合作用有何意义？,CO2,O2,光合作用的意义,为一切生物生命活动的进行提供所必需的营养物质；,为一切生物生命活动的进行提供所必需的能量；,维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。,总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物
12、质代谢和能量代谢。,填空： 1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于 和 ； 形成的 和 提供给暗反应。,2.光合作用的实质是：把 和 转变为有机物，把 转变成 ，贮藏在有机物中。,3.在光合作用中 （CH2O)n是在 中形成的，氧气是在 中形成的，ATP是在 中形成的，CO2是在 固定的。,水的光解,形成ATP,NADPH,ATP,CO2,H2O,光能,化学能,暗反应,光反应,光反应,暗反应,练习巩固,练习巩固,4、某科学家用14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，证明其转移的途径是： （ ） A、二氧化碳 叶绿素 ATP B、二氧化碳 三碳化合物 ATP C、二氧化碳 三碳化合物 葡萄糖 D
13、、二氧化碳 五碳糖 葡萄糖 5、光合作用过程中释放的氧气来源于： （ ） A、二氧化碳 B、水 C、叶绿体 D、葡萄糖,C,B,看谁的记性好：,1、光合作用的原料是 和,条件是,产物是 和,2、产物中的O2来自于原料中的CO2还是H2O? ( ),CO2,H2O,光,C6H12O6,O2,场所是,叶绿体,H2O,提示,谢谢,制 作：徐添,2003年12月,C6H12O6,淀粉,蔗糖,氨基酸、蛋白质、脂质,三碳化合物,(CH2O)n,ATP腺苷三磷酸,A-PPP,A-PP + Pi +,ATP,ADP,能,光合作用的反应式：,6CO2+12H2O,C6H12O6+6O2+6H2O,光能,叶绿体！,释放的氧气来源于参加反应的水,看清了吗？,光合作用知识小节,光合作用的概念,光合作用的场所,光合作用的过程,光合作用的意义,光合作用的反应式,
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