高中高中生物 5.4 能量之源 光与光合作用课件 新人教版必修1.ppt

第5章细胞的能量供应和利用第4节能量之源 光与光合作用 2000多年前亚里士多德 Aristotle 1 问题 植物生长所需的物质来自何处 认为 构成植物体的原料是土壤植物增加的重量 土壤减少的重量 光合作用的探究历程 五年后 2 1648年比利时海尔蒙特的实验 柳树增重80kg土壤只减少0 06kg 结论 植物增重主要来自水分 一段时间后 一段时间后 3 1771年英国普利斯特利实验 普利斯特利实验 结论 植物可以更新空气 4 1779年 荷兰英格豪斯的实验 实验重复了500多次 结论 只有在光照下只有绿叶才可以更新空气 1785年 发现了空气的组成 科学家在明确绿叶在光下放出的气体是氧气 吸收的是二氧化碳 5 1845年 德国的科学家梅耶指出 植物光合作用时 把光能转换成化成化学能储存起来 依据 能量转换和守恒定律 一半曝光 一半遮光 在暗处放置几小的叶片 6 1864年萨克斯的实验 结论 绿色叶片在光合作用中产生了淀粉 水绵 好氧细菌 黑暗 无空气 极细光束照射 完全暴露光下 实验过程 好氧细菌集中在叶绿体被光束照射的部位 好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位 7 光合作用的原料有水和二氧化碳 那么 光合作用释放的氧气到底是来自二氧化碳还是来自水呢 随着技术的进步 人们发现了放射性同位素 利用放射性同位素做示踪原子 为解决氧气是来自水还是二氧化碳提供了技术手段 1939年 美国的科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法 用18O做示踪原子 对光合作用的产物氧气中氧的来源进行了探究 返回 1939年鲁宾和卡门的实验 光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢 20世纪40年代 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 问题讨论 光合作用的原料 产物 场所和条件是什么 你能用一个反应式表示出来吗 一 光合作用的过程 光反应 暗反应 划分依据 反应过程是否需要光能 H2O 类囊体膜 酶 1 光反应阶段 色素 光 酶 叶绿体内的类囊体薄膜上 水的光解 还原剂 ATP的合成 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中 CO2 糖类 五碳化合物C5 氨基酸 脂肪 CO2的固定 三碳化合物2C3 C3的还原 基质多种酶 2 暗反应阶段 CO2的固定 C3的还原 叶绿体的基质中 多种酶 H ATP 小结 需要光色素 酶 不需要光酶 类囊体膜上 基质中 水的光解 ATP的合成 CO2的固定 C3的还原 ATP中活跃化学能 ATP中活跃化学能 光能 有机物中稳定化学能 光反应为暗反应提供 H 和ATP 暗反应为光反应提供ADP和Pi 光合作用的概述 1 光合作用的概念 2 光合作用的意义 把无机物合成有机物 不仅是自身的营养物质 而且是人和动物的食物来源 将光能转换成化学能 贮存在有机物中 提供了生命活动的能量来源 维持了大气成分的基本稳定 绿色植物通过叶绿体 利用光能 把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物 并且释放出氧气的过程 整个光合作用过程中的物质变化和能量变化分别是什么 物质变化 无机物 能量变化 光能 光合作用的实质 合成有机物 储存能量 有机物 糖类等有机物中的化学能 有机物分解 水的光解 用于暗反应C3的还原 与O2结合生成水 ADP Pi 光能ATP 用于C3的还原 转换成有机物中稳定的化学能 有机物分解释放的能量 用于各种需能的生命活动 光合作用与细胞呼吸过程中 H 和ATP的来源 去路的比较 自养生物 能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质 并储存了能量的一类生物 四 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 四 化能合成作用 教学目标巩固 D 1 光反应中 ATP和O2的产生都离不开 A 水和CO2B 色素和CO2C 水 光能 CO2D 水 色素 光能 C D 14