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第二章光合作用与生物固氮资料•粮食危机严重地影响着人类的生存和发展，是当今世界面临的重大问题之一。我国的可耕地仅占世界总量的7％，需要养活的人口却占世界人口的22％，满足人们对粮食的需求，事关重大。提高农作物的光合作用效率和通过生物固氮为农作物提供氮素，可以使粮食产量明显提高。如何解决上述问题？第一节光合作用色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应光合作用的过程回顾：光合作用怎样进行？光合作用光合作用是叶绿体内进行的一个复杂的能量转换和物质变化过程。1）能量方面：光能→稳定的化学能2）物质方面：水的光解并释放氧气二氧化碳的固定和还原糖类等有机物的形成人们要想提高农作物的光合作用效率，就必须对光合作用中能量转换和物质变化过程进行深入研究。一光能在叶绿体中的转换•过程：1）光能电能转换2）电能活跃的化学能转换3）活跃的化学能稳定的化学能转换光反应暗反应图中的A、B表示色素，请问它们分别代表哪些色素？以及各自有何作用？（一）光能转换成电能A：作用中心色素B：天线色素（一）光能转换成电能绝大多数叶绿素a及全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素少数处于特殊状态的叶绿素a天线色素种类作用作用中心色素种类作用绝大多数叶绿素a及全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素吸收、传递光能少数处于特殊状态的叶绿素a吸收、转换光能（一）光能转换成电能•叶绿体中的类囊体薄膜上色素的分类：（一）光能转换成电能•特殊状态的叶绿素a，在光的照射下发生了什么变化？•特殊状态的叶绿素a是怎么失去电子的？天线色素将吸收的光能，传递给作用中心色素——少数特殊状态的叶绿素a，这使叶绿素a被激活，失去电子(e)。失去电子，又得到电子（一）光能转换成电能•失去电子的叶绿素a从哪里夺取电子？从水分子中夺取电子，使水分子氧化生成氧分子和氢离子(H+)。•试写出水分子光解的反应式？2H2O→O2+4H++4e-•失去电子的叶绿素a是什么性质？叶绿素a失去电子后，变成一种强氧化剂，需要获得电子，才能恢复稳态。（一）光能转换成电能•脱离叶绿素a的电子去哪里了？脱离叶绿素a的电子，经过一系列的传递，最后传递给一种带正电荷的有机物——NADP+。•最终的电子供体和电子受体分别是？电子供体：H2O电子受体：NADP+（一）光能转换成电能•综上所述，光能是怎样转换成电能的？在光的照射下，少数处于特殊状态的叶绿素a，连续不断地丢失电子和获得电子，从而形成电子流，使光能转换成电能。类囊体（二）电能转换成活跃的化学能光光O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiATP•2H2O→O2+4H++4e-，水的光解产生的电子和氢离子最终传递给什么物质，并生成了什么物质？尝试写出物质变化的反应式。•在电子传递过程中还形成了什么物质？写出其反应式。（二）电能转换成活跃的化学能NADP++2e+H+NADPH酶酶ADP+Pi+能量(电能)ATP（二）电能转换成活跃的化学能•电能转换成的活跃的化学能，贮存在什么物质中？贮存在NADPH和ATP中•活跃的化学能意味着什么?意味着能量很容易释放，供暗反应阶段合成有机物利用。（二）电能转换成活跃的化学能•NADPH除了是携带一定能量的物质外，还具有什么性质？NADPH是强还原剂。•NADPH用来还原什么？NADPH在暗反应中可将CO2最终还原成糖类等有机物，自身则氧化成NADP+，继续接受脱离叶绿素a的电子。•条件：•过程：•场所：光反应2H2OO2+4H++4e-光色素光、色素、酶叶绿体的囊状结构（类囊体）薄膜水的光解：NADPH的形成：ATP的形成：暗反应ADP+Pi+电能ATP酶（活跃化学能）NADP++2e+H+NADPH酶•条件：•过程：•场所：暗反应多种酶参与催化、ATP、NADPH叶绿体的基质CO2的固定：CO2的还原：CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi（CH2O）酶C52C3（三）活跃的化学能转换成稳定的化学能•ATP和NADPH参与暗反应阶段的什么过程的反应？C3的还原•在此过程中能量形式发生了什么变化以及场所在哪？活跃的化学能→稳定的化学能发生在：叶绿体基质光能在叶绿体中的转换光光O2H2OeH+NADP+NADPHADP+PiATP(CH2O)CO2反应阶段能量变化物质变化光反应暗反应光能转化成电能水在光下分解电能转换成活跃的化学能NADPH的形成ATP的形成CO2的固定CO2还原及糖类等有机物的形成活跃的化学能转换成稳定化学能光能在叶绿体中的转换1、在光合作用中，光能转换成电能时，电子来自___，最终传递给。2、在光合作用中，电能转换成的活跃的化学能，是指储存在中的化学能。3、在光合作用中，二氧化碳被固定时，既要接受释放的能量，又要被_________还原。练习水NADP+，ADP和PiNADPH和ATPNADPHNADPH和ATP练习4、在光照条件下，某些色素能够吸收并传递光能，将光能传递给少数叶绿素a，这时，叶绿素a分子所处的状态为（）A、被抑制、得到电子B、被激发、得到电子C、被抑制、失去电子D、被激发、失去电子D练习5、在光合作用过程中，碳同化伴随的能量变化是（）A、将ATP和NADPH中活跃的化学能，转换成贮存在有机物中稳定的化学能B、光能转换为电能C、电能转换为活跃的化学能D、光能转换为活跃的化学能A练习6、光合作用过程中，不在叶绿体基粒囊状结构的薄膜上进行的是（）A、NADP＋变为NADPHB、氧气的生成C、ADP转变为ATPD、CO2的固定和还原D7、甲、乙两个密闭的玻璃钟罩内，分别喂养同样小鼠各一只，和长势良好的同样绿色植物各一盆。与甲罩不同的是，乙罩内多了一杯氢氧化钙溶液。两玻璃罩同在阳光下培养一段时间后，甲、乙两个钟罩内的小鼠和植物各发生了什么变化？分析产生此现象的原因。练习甲罩内的小鼠活着，乙罩内的小鼠死亡。原因是甲罩内的绿色植物能正常进行光合作用，而乙罩内的绿色植物因缺少原料CO2，不能进行正常的暗反应，使小鼠缺氧死亡。