光合作用的过程2016.1.4反应条件:反应场所:反应物:生成物:能量变化:光能等叶绿体CO2、H2O有机物、O2光能→化学能CO2+H2*O光能叶绿体(CH2O)+*O2回顾:光合作用的概念CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体(一)光合作用的反应式净反应式:总反应式:自主探究:课本P103-1041、依据是否有光参与,光合作用可以划分为哪两个阶段?场所?2、光合色素吸收的光能有哪两个用途?3、光反应的产物有哪些?各自去路?4、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光反应阶段暗反应阶段(二)光合作用的过程H2O类囊体薄膜酶Pi+ADPATP1.光反应阶段酶光、色素、叶绿体的类囊体薄膜上水的光解:H2O[H]+O2光能(还原剂)ATP的合成:ADP+Pi+能量(光能)ATP酶条件:场所:物质变化:能量变化:[H]光能→ATP中活跃的化学能光、酶、色素叶绿体类囊体的薄膜物质变化:H2O→〔H〕+O2光ADP+Pi+能量→ATP酶能量变化:光能→ATP中活跃的化学能②ATP的合成:①水的光解:条件:场所:色素1.光反应阶段CO2糖类五碳化合物C5蛋白质脂质CO2的固定三碳化合物2C3C3的还原基质多种酶H2O类囊体薄膜酶Pi+ADPATP[H]CH2OPC=OHCOHHCOHCH2OP+*CO2CH2OHCOHCOOH*+COOHHCOHCH2OPPRubisco3-磷酸甘油酸PGA核酮糖-1,5-二磷酸RuBPCO2+C5→2C3羧化阶段:指进入叶绿体的CO2与受体RuBP结合,并水解产生PGA的反应过程。+CO2CH2-O-PH-C-OHCH2-O-PC=OH-C-OHCO2-CH2-O-PH-C-OHCO2-H-C-OHCH2-O-P3-phosphoglycerate(2molecules)2H+H2ORuBP1、5-2磷酸核酮糖Rubisco(RuBP羧化酶)(2分子)PGA(3-磷酸甘油酸)酸能量低,不能贮存更多的能量CO2糖类五碳化合物C5蛋白质脂质CO2的固定三碳化合物2C3C3的还原基质多种酶[H]ATPCO2的固定:CO2+C52C3酶C3的还原:ATP[H]、ADP+Pi条件:场所:物质变化:能量变化:叶绿体的基质中多种酶、2C3(CH2O)酶+C5+H2O还原剂[H]、能量ATP2.暗反应阶段ATP中活跃化学能→有机物中稳定的化学能多种酶、还原剂[H]、能量ATP叶绿体基质物质变化:CO2+C5→2C3ATP中活跃化学能→有机物中稳定的化学能能量变化:场所:条件:酶2C3酶ATP、[H](CH2O)+C5+H2OCO2的固定:C3的还原:2.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项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质中需光、色素和酶需多种酶、[H]、ATP光能转变为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能水的光解ATP的合成联系1、光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应的进行提供[H]和ATP。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ATP的原料ADP和Pi。3、两者相互制约又密切联系,是缺一不可的整体。CO2的固定C3的还原归纳:光反应阶段与暗反应阶段的比较项目光反应阶段暗反应阶段区别场所条件物质变化能量转化类囊体的薄膜上叶绿体的基质中光、色素和酶多种酶、[H]、ATP光能→ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能联系CO2的固定C3的还原水的光解ATP的合成[H]、ATP光反应暗反应ADP、Pi光合作用的过程巩固叶绿体中的色素光能供氢酶还原多种酶催化(CH2O)ADP+PiATP酶2C3C5固定CO2光反应阶段暗反应阶段H2OO2[H]水在光下分解叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体基质供能酶[巧记助学]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:H2O中H的转移途径:CO2中C的转移途径:叶绿体中[H]和ATP、ADP和Pi的运动方向:H2O[H](CH2O)CO2C3(CH2O)[H]和ATP:类囊体的薄膜叶绿体的基质ADP和Pi:叶绿体的基质类囊体的薄膜光合作用过程中O元素的转移途径2.光合作用过程中元素去向CO2+H2O――→光能叶绿体(CH2O)+O2(1)氧元素H2O―→O2CO2―→CH2O(2)碳元素:CO2―→C3―→(CH2O)(3)氢元素:H2O―→[H]―→(CH2O)光合作用的反应式:CO2+H2O叶绿体光能糖类(CH2O)+O2CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体[易错易混]与光合作用过程有关的3个易错易混点(1)光反应为暗反应提供两种重要物质:[H]和ATP,暗反应为光反应也提供两种物质:ADP和Pi,注意产生位置和移动方向。(2)CO2中C进入C3但不进入C5,最后进入(CH2O),C5中C不进入(CH2O),可用放射性同位素标记法证明。(3)光合作用光反应产生的ATP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ATP只能来自细胞呼吸。•(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:①突然停止光照,短时间之内[H]、ATP、C3、C5含量变化减少减少减少增加②突然中断C02供应,短时间之内【H】、ATP、C3、C5含量变化增加增加增加减少(五)光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和O2及(CH2O)含量的影响停止光照光反应停止[H]ATP还原受阻C3C5停止CO2供应固定受阻还原继续C3C5[H]ATP讨论:条件变化时,各种物质合成量的动态变化。条件C3C5[H]和ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供应不变光照不变停止CO2供应增加减少减少减少或没有减少增加增加减少拓展引申:在夏季中午光照最强的情况下,绿色植物的光合作用强度略有下降。这时,叶肉细胞内的C3、C5和ATP的含量变化依次是:A.升、降、升B.降、升、降C.降、升、升D.升、降、降√1.光合作用发生的部位是。2.光合作用分为和两个阶段。3.光合作用释放氧气来自于物质。4.光合作用中的ATP形成于反应阶段。5.光反应为暗反应提供和物质。叶绿体6.光、暗反应场所___________、____________光反应暗反应水光[H]ATP类囊体薄膜叶绿体基质7.光反应能量变化是。暗反应是________________________________8.若白天突然中断了CO2的供应,则首先积累起来的物质是。光能活跃化学能ATP中ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能五碳化合物自主学习:(课本P105)1.什么是自养生物、异养生物?举例。2.什么是化能合成作用?归纳反应式?光合作用:CO2+H2O→(CH2O)+O2化能合成:CO2+H2O→(CH2O)+O2光能环境无机物氧化释放的能量化能合成作用——能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用例如:硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌CO2+H2O(CH2O)+O2能量自养生物:以CO2和H2O(无机物)为原料合成糖类(有机物);糖类中储存着的能量。异养生物:只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。所需的能量来源不同(光能、化学能)光能自养生物绿色植物、蓝藻等硝化细菌等化能自养生物例如:人、动物、真菌及大多数的细菌。绿色植物的光合作用与呼吸作用的比较:光合作用有氧呼吸在哪些细胞进行反应场所反应条件物质转化能量转变联系含叶绿体的细胞叶绿体线粒体(主要场所)光、色素、酶氧气、酶无机物有机物活细胞光能转变为化学能储存在有机物中将有机物中的能量释放出来,一部分转移到ATP中光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础——有机物和氧气;细胞呼吸产生的二氧化碳可被光合作用所利用分解有机物项目光合作用有氧呼吸场所条件原料产物物质变化能量转换实质两者联系叶绿体细胞质基质、线粒体光、色素、酶酶水的光解CO2的固定合成ATPC3的还原一、二、三阶段反应式CO2、H2OC6H12O6、O2、H2O(CH2O)、O2、H2O光能→化学能CO2、H2O化学能→ATP中化学能热能散失合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量光合作用为呼吸作用提供O2、有机物;呼吸作用为光合作用提供CO2自主探究一:光合作用与呼吸作用比较光能转换为生命动力的过程光能光反应ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能各项生命活动ATP中活跃的化学能利用细胞呼吸光合作用暗反应直接的能量来源:ATP最终的能量来源:太阳的光能1、自养生物与异养生物的根本区别是()A.能否利用光能B.能否将有机物转变成自身物质C.能否利用化学能D.能否将简单的无机物转化成有机物2、给含氨(NH3)较多的土壤中耕松土,有利于提高土壤肥力,原因是()A.改善土壤通气,根细胞呼吸加强B.可增加土壤中N2的含量C.改善土壤通气,硝化细菌繁殖快,有利于土壤中硝酸盐的增加D.可促进氨的扩散3、将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处,则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是()A.C3增加,葡萄糖减少B.C3与葡萄糖都减少C.C3与葡萄糖都增加D.C3突然减少,葡萄糖突然增加4、在光合作用中,不需要酶参与的过程是()A.CO2的固定B.叶绿素吸收光能C.三碳化合物的还原D.ATP的形成7.某科学家用含碳的同位素14C的二氧化碳追踪光合作用中碳原子在下列分子中的转移,最可能的途径是A.二氧化碳→叶绿素→ADPB.二氧化碳→叶绿素→ATPC.二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖D.二氧化碳→酒精→葡萄糖C8、(04全国)离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2气体的供应,短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是()A、C3化合物增加、C5化合物减少B、C3化合物增加、C5化合物减少C、C3化合物减少、C5化合物增加D、C3化合物减少、C5化合物减少C9、在光合作用实验中,如果所用的水中有0.20%的水分子含有18O,CO2中有0.68%的CO2分子含有18O,那么,植物进行光合作释放的O2中,含18O的比例为()A、0.20%B、0.44%C、0.64%D、0.88%AABCD右图是一个研究光合作用过程的实验,实验前溶液中加入ADP,Pi,叶绿体等,实验过程中有机物的合成如下图。请分析回答:AB段:无CO2,所以没有有机物合成BC段:因为AB段提供了充足的[H]和ATP,暗反应进行,有机物合成率迅速上升。CD段:因为无光照,随着[H]和ATP的不断消耗,暗反应减弱,有机物合成率下降有机物合成率时间光照无CO2黑暗有CO2H2OBACDE+PiFGCO2J光8.下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:①图中B是—,它来自于——的分解。②图中C是——,它被传递到叶绿体的——部位,用于——。③图中D是——,在叶绿体中合成D所需的能量来自——④图中的H表示——,H为I提供——⑤当突然停止光照时,F——,G——。(填增加或减少)HIO2水[H]基质还原C3ATP色素吸收的光能增加减少光反应[H]、ATP
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时间: 2020-02-20
本文标题:光合作用过程
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