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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,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，请问它们分别代表什么色素？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,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？,2,H,2,O,O,2,+,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：,H,2,O,电子受体：,NADP,+,NADP,+,辅酶：,许多酶除了含有蛋白质以外，还含有核苷酸等物质，这类物质叫做辅酶。,NADP,+,：,简称：辅酶,全称：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,英文简称：,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,O,2,H,2,O,e,H,+,NADP,+,NADPH,ADP+Pi,ATP,2,H,2,O,O,2,+,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,+,+2,e+H,+,NADPH,酶,酶,ADP+Pi+,能量(电能),ATP,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,CO,2,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。,（二）电能转换成活跃的,化学能,条件：,过程：,场所：,光反应,2,H,2,O,O,2,+,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,+,+,2,e,+,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,CO,2,的固定：,CO,2,的还原：,CO,2,NADPH,NADP,+,ATP,ADP+Pi,（,CH,2,O）,酶,C,5,2,C,3,（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？,C,3,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,O,2,H,2,O,e,H,+,NADP,+,NADPH,ADP+Pi,ATP,(,CH,2,O),CO,2,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,CO,2,的固定,CO,2,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,Pi,NADPH,和,ATP,NADPH,NADPH,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,NADPH,B、,氧气的生成,C、ADP,转变为,ATP,D、CO,2,的固定和还原,D,7、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（,CO,2,）,不能进行正常的暗反应，使小鼠缺氧死亡。,
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