光合作用的过程复习.ppt

1、光合作用的过程光合作用是光合作用是叶绿体叶绿体吸收并利用吸收并利用光能光能，将，将CO2和和H2O合成合成有机物质有机物质并释放并释放O2，将，将光能光能转换成转换成化学能化学能的过程。的过程。【是否释放氧气，与供氢体有关是否释放氧气，与供氢体有关】CO2+2H2O(CH2O)+H2O+O2光叶绿体光合作用的定义和总反应式光合作用的意义光合作用是光合作用是“地球上最重要的化学反应地球上最重要的化学反应”。n为植物本身的物质代谢提供了基础。为植物本身的物质代谢提供了基础。n直接或间接地为动物和人类的生存提供了食物和能源。直接或间接地为动物和人类的生存提供了食物和能源。【C是构成生物体的最基本元素

2、，占生物体干重的是构成生物体的最基本元素，占生物体干重的49。】地球上几乎所有生物都是利用光合作用固定的能量作为生命活地球上几乎所有生物都是利用光合作用固定的能量作为生命活动的能源。动的能源。n维持大气中维持大气中CO2和和O2，含量的基本稳定。，含量的基本稳定。总之，光合作用对地球上生物的生存、繁荣和发展极其重要。总之，光合作用对地球上生物的生存、繁荣和发展极其重要。光合作用过程叶绿体外膜和内膜叶绿体外膜和内膜叶绿体基质叶绿体基质供氢，供能供氢，供能再生暗反应过程（卡尔文循环）暗反应过程（卡尔文循环）光反应过程光反应过程叶绿体不消耗叶绿体不消耗O2光合作用过程概览5再生再生供氢、供能再生最终

3、电子供体是水；最终电子供体是水；最终电子受体是最终电子受体是NADPNADP+光合作用过程概览（变形）卡尔文循环中卡尔文循环中CO2的固定、的固定、C3化合物还原、化合物还原、C5化合物再生的化合物再生的3个阶段个阶段光合作用小结1.光能在叶绿体中的转换过程光能在叶绿体中的转换过程2.光反应的最终产物有光反应的最终产物有O2、ATP和和NADPH等。等。O2，ATP和和NADPH，Pi、ADP和和NADP的移动方向是怎样的？的移动方向是怎样的？总总体体上上，光光能能不不能能直直接接用用于于合合成成有有机机物物，必必须须以以ATP和和NADPH作为作为“能量货币能量货币”。3.光反应为暗反应提供

4、光反应为暗反应提供ATP、NADPH，是暗反应的基础；，是暗反应的基础；（光反应产物（光反应产物O2不是暗反应所必需不是暗反应所必需）暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADP和和NADP+，制约光反应。，制约光反应。5.光合作用产物糖的去向：光合作用产物糖的去向：大部分从叶绿体运输到细胞质基质中，转变成蔗糖，并运出；大部分从叶绿体运输到细胞质基质中，转变成蔗糖，并运出；一部分在叶绿体基质中形成淀粉；一部分在叶绿体基质中形成淀粉；一部分参与氨基酸、蛋白质、脂质的合成。一部分参与氨基酸、蛋白质、脂质的合成。阶段项目光反应光反应暗反应暗反应产产 物物能量来源能量来源O2、ATP、NADPH（CH2

5、O）、）、H2O等等 ADP+Pi、NADP+光光 能能 ATP、NADPH 4.光反应和暗反应分别生成了哪些产物？能量来源有何不同？光反应和暗反应分别生成了哪些产物？能量来源有何不同？10总过程总过程【整体整体】【有序有序】【关联关联】阶段名称阶段名称 光反应光反应暗反应暗反应（暗下（暗下也也进行）进行）区别：场所区别：场所，物质变化，物质变化，能量变化，重要条件，能量变化，重要条件联联系系整整体体、有有序序、关关联联光光反反应应为为暗暗反反应应提提供供ATP、NADPH，是是暗暗反反应应的的基基础础；（光光反反应应产产物物O2不不是是暗暗反反应应所所必必需需）暗暗反反应应为光反应提供为光反

6、应提供ADP和和NADP+，制约光反应。，制约光反应。A光反应，光反应，B暗反应；暗反应；CH2O，DO2；EATP，FADPPi；GNADPH，HNADP+；ICO2，J（CH2O）等）等 说出下图中说出下图中AJ的过程或物质名称，并完成表格：的过程或物质名称，并完成表格：光合作用过程中存在的光合作用过程中存在的“循环循环”有哪些？这些周转循环有何意义有哪些？这些周转循环有何意义?意意义义：使使光光合合作作用用中中有有关关化化学学反反应应循循环环往往复复地地进进行行.这这体体现现出出生生命的简约性和高效性。命的简约性和高效性。循环：循环：ADP与与ATP的相互转化的相互转化NADP+与与NA

7、DPH的相互转化的相互转化卡尔文循环（卡尔文循环（C5+CO2C3C5）暗反应循环过程中，需要叶绿体基质自身提供的物质基础有暗反应循环过程中，需要叶绿体基质自身提供的物质基础有C5、多种酶。还需要基粒片层提供多种酶。还需要基粒片层提供ATP、NADPH；叶绿体外提供；叶绿体外提供CO2。上述循环只有在光下才能发生。上述循环只有在光下才能发生。思考暗暗反反应应循循环环过过程程中中，需需要要叶叶绿绿体体基基质质自自身身提提供供的的物物质质基基础础有有哪哪些？还需要哪些物质和能量的来源？些？还需要哪些物质和能量的来源？叶绿体基质自身提供的物质：叶绿体基质自身提供的物质：多种酶、多种酶、C5化合物等化

8、合物等类囊体提供的物质：类囊体提供的物质：ATP、NADPH叶绿体外提供的物质：叶绿体外提供的物质：CO2NADPH在暗反应中的作用有哪些？在暗反应中的作用有哪些？暗反应的循环可分为哪三个阶段？它们的具体变化是什么暗反应的循环可分为哪三个阶段？它们的具体变化是什么？如何分析一定条件下的如何分析一定条件下的C3和和C5浓度的变化？浓度的变化？基于暗反应的循环过程，分析各自的消耗和生成的相对速率基于暗反应的循环过程，分析各自的消耗和生成的相对速率思考为什么缺少为什么缺少CO2会使会使O2释放量减少？释放量减少？减少减少CO2 C3生成量减少生成量减少 ATP、NADPH积累积累 ADP、NADP不

9、足不足 光反应速度减慢光反应速度减慢 O2释放量减少释放量减少 暗反应生成的糖可被用于植物自身的哪些生命活动？暗反应生成的糖可被用于植物自身的哪些生命活动？细胞分裂、物质合成、矿质元素的吸收等细胞分裂、物质合成、矿质元素的吸收等例例1：将将二二氧氧化化碳碳中中的的氧氧用用同同位位素素18O标标记记，然然后后用用于于光光合合作作用用实实验验，在在以下那些产物中可以找到以下那些产物中可以找到18O标记氧。标记氧。A糖和水糖和水B氧气和糖氧气和糖C水和氧气水和氧气D糖、水和氧气糖、水和氧气解解析析:联联系系光光合合作作用用总总反反应应式式来来分分析析光光合合产产物物和和反反应应物物中中各各元元素素的

10、的来来路路和和去向。去向。例例2：对对正正在在进进行行光光合合作作用用的的某某一一植植物物，突突然然_，可可发发现现其其叶叶肉肉细胞内细胞内C5化合物的含量立即上升。化合物的含量立即上升。A停止光照停止光照B降低降低CO2浓度浓度C升高升高CO2浓度浓度D停止光照并降低停止光照并降低CO2浓度浓度解解析析:叶叶肉肉细细胞胞内内C5是是CO2的的受受体体，它它的的形形成成与与光光反反应应有有关关，它它的的积积累累又又与与暗暗反反应应有有关关，C5的的含含量量要要在在叶叶肉肉细细胞胞内内上上升升，必必要要条条件件是是有有利利于于光光反反应应而而不不利利于于暗暗反反应应，A、C和和D不不合合此此条条

11、件件。因因为为只只有有在在光光下下CO2供供给给少少时，时，CO2的受体的受体C5才能积累。才能积累。例例3如如何何证证实实CO2同同化化场场所所是是在在叶叶绿绿体体的的基基质质，而而不不是是在在叶叶绿绿体体的的被被膜膜或或类类囊囊体的膜？体的膜？解解析析:叶叶绿绿体体的的类类囊囊体体是是光光反反应应的的场场所所，叶叶绿绿体体基基质质是是暗暗反反应应的的场场所所。要要证证实实CO2同同化化场场所所是是在在叶叶绿绿体体的的基基质质而而不不是是在在叶叶绿绿体体的的被被膜膜或或类类囊囊体体的的膜膜，首首先先要要提提取取出出完完整整的的叶叶绿绿体体，然然后后把把叶叶绿绿体体的的基基质质和和叶叶绿绿体体

12、的的被被膜膜或或类类囊囊体体的的膜膜分分开开，在在基基质质和和膜膜上上分分别别检检测测光光反反应应和和暗暗反反应应活活性性，如如果果叶叶绿绿体体的的基基质质中中有有暗暗反反应应活活性性而而无无光光反反应应活活性性的的实实验验，就就能能证证实实CO2同同化化场场所所是是在在叶叶绿绿体体的的基基质而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜。质而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜。方法步骤：(1)在适宜的条件下，提取具有生理活性的完整叶绿体。(2)将提取的完整叶绿体放入低渗液中，让叶绿体被膜破裂，然后高速离心，上清液中含有叶绿体的基质，沉淀为叶绿体的被膜和类囊体的膜。(3)分别在上清液和沉淀中加入同化的14CO2

13、底物，看在哪里能同化14CO2。【结果是只有上清液能进行CO2同化反应，生成含有14C-光合产物】(4)将上清液和沉淀电泳，看在哪里有同化CO2的酶类。【结果是只有上清液中含有同化CO2的酶类，而类囊体膜上没有】例例5.光照下正常生长的某绿色植物，若光照突然停止，其它条件不变，光照下正常生长的某绿色植物，若光照突然停止，其它条件不变，则短时间内叶绿体中则短时间内叶绿体中C3合成量的变化为（横坐标为时间，纵坐标为合合成量的变化为（横坐标为时间，纵坐标为合成量）（成量）（A）【若改若改“合成量合成量”为为“含量含量”，则，则B】【“含量含量”分析，需综合考虑其消耗和生成的相对速率分析，需综合考虑其

14、消耗和生成的相对速率】【若改若改“光照突然停止光照突然停止”为为“突然停止供应突然停止供应CO2”，则，则C3合成量合成量0】例例4.在光合作用过程中，不属于暗反应的是在光合作用过程中，不属于暗反应的是A.CO2与五碳化合物结合与五碳化合物结合B.三碳化合物接受三碳化合物接受ATP释放的能量释放的能量C.H2O的氢传递给的氢传递给NADP+D.NADPH的氢传递给三碳化合物的氢传递给三碳化合物例例6.叶绿体和线粒体都是非常重要的细胞器，下列叙述中错误的是叶绿体和线粒体都是非常重要的细胞器，下列叙述中错误的是A两者都具有能量转换的功能两者都具有能量转换的功能B两者都具有双层膜结构两者都具有双层膜

15、结构C两者的基质成分与功能不同两者的基质成分与功能不同D两者增加膜面积的方式相同两者增加膜面积的方式相同例例7.在正常情况下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可在正常情况下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物含量突然上升，则改变的条件是发现其叶肉细胞内五碳化合物含量突然上升，则改变的条件是A停止光照停止光照B停止光照并降低停止光照并降低CO2浓度浓度C升高升高CO2浓度浓度D降低降低CO2浓度浓度例8.下图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线，该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。你认为下列四个选项中，能代表细胞中发生的情况与B点相符的是(C)谢谢