二、光合作用的原理和应用
二、光合作用的原理和应用
探究一：光合作用原理的部分实验 19世纪末 氧气 甲醛→糖 C02 02 P C+H20 (CH20) 甲醛 1928年甲醛不能通过光合作用转化成糖 甲醛对植物有毒
探究一：光合作用原理的部分实验 19世纪末 氧气 甲醛→糖 1928年 甲醛不能通过光合作用转化成糖 甲醛对植物有毒 CO2 O2 C + H2O 甲醛 (CH2O)
1937年，希尔 高铁盐→低铁盐 研磨过滤 遮光 52“…y (有H20,无C02) a.绿叶 b.叶绿体滤液 c.叶绿体滤液 (叶绿体有气泡产生) (叶绿体无气泡产生) 光 希尔反应： 4Fe3++2H20 叶绿体 4Fe2++4Ht+02 结论： 水的光解产生氧气。O2全部来自于H20吗？
（有H2O，无CO2） 1937年，希尔 高铁盐 低铁盐 希尔反应： 结论： 水的光解产生氧气。 O2全部来自于H2O吗？
1941年鲁宾和卡门（同位素标记法) 18021802 1802 2 02 02 02 0 802 02 802 802802 H20 02 0202 01802 H2180 802802C02 结论：光合作用产生的02来自于H20
光合作用产生的O2来自于H2O。 1941年 鲁宾和卡门（同位素标记法） 结论： H2O H2 18O CO2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 C 18O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2 18O2
1954年，阿尔农 1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验：在给 叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi等物 质时，体系中就会有ATP出现。1957年，他发现这一过 程总是与水的光解相伴随。 结论： 在光照时，叶绿体中生成了ATP
1954年，阿尔农 结论： 1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验： 在给 叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi等物 质时，体系中就会有ATP出现。1957年，他发现这一过 程总是与水的光解相伴随。 在光照时，叶绿体中生成了ATP
卡尔文 1946年开始，美国的卡尔文等用14℃02研究了植物在进行光合作用时c02转化为糖的路 线。 (1)向反应体系中充入一定量的14C02,光照30秒后检测产物，检测到了多种带14℃标记 的化合物。 (2)在5秒钟光照后，卡尔文等检测到含有放射性的五碳化合物(C5)和六碳糖(C。). (3)光照时间为几分之一秒时发现，90%的放射性出现在一种三碳化合物(C3)中。 C02转化成有机物过程中，C的转移途径是： 卡尔文实验 14C02 (GH20) C02一Cg一C 小球 14℃6H2O6
1946年开始，美国的卡尔文等用14CO2研究了植物在进行光合作用时CO2转化为糖的路 线。 （1）向反应体系中充入一定量的14CO2,光照30秒后检测产物，检测到了多种带14C标记 的化合物。 （2）在5秒钟光照后，卡尔文等检测到含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖(C6). （3）光照时间为几分之一秒时发现，90%的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。 CO2转化成有机物过程中，C的转移途径是： CO2 C3 (CH2O) C5 卡尔文
探究二：光合作用原理 划分依据：反应过程是否需要光能 光反应 暗反应 阅羹碎森自天髦进行吗？夜间呢？ 103-104思写： 光反应阶段桌表漫在所需条件、进行 场赔反妙天可能量进妈驴破闻妮容 有光、无光都能反应
探究二：光合作用原理 划分依据:反应过程是否需要光能 光反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？ 有光才能反应 有光、无光都能反应 光反应 暗反应 阅读课文P103—104思考： 光反应阶段和暗反应阶段在所需条件、进行 场所、物质变化、能量转换方面的内容
①光反应阶段 类囊体膜 色 素 H+ Pi +ADP ATP NADP+ 氧化型铺酶川 场所：叶绿体内的类囊体薄膜上 NADPH还原型辅酶I 条件：光、色素、酶 水的光解：H20 光能 02+H 物质 变化 NADPHI的合成：HH+NADP+→NADPH ATP的合成：ADP+Pi十能量（光能） 酶 ATP 能量变化光能+活跃的化学能
H2O 类囊体膜 酶 Pi ＋ADP ATP ①光反应阶段 光、色素、酶 叶绿体内的类囊体薄膜上 水的光解：H2O O2 +H+ 光能 ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能) ATP 酶 光能→活跃的化学能 场所： 条件： 物质 变化 能量变化 H + NADPH的合成： H ++NADP+ NADPH NADP+ + NADPH 氧化型辅酶Ⅱ 还原型辅酶Ⅱ 色 素 O2
②暗反应阶段 条件：NADPH、ATP、酶 场所：叶绿体的基质中 物质 C02的固定：C02十C5 酶.203 变化 C3的还原：2C37 (CH20)糖类 NADPH NADP+ ATP ADP+Pi 能量 变化 活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 三碳化合物203 ATP 叶绿体基质 C02 C02的 固定 多种酶 NADPH 五碳化合物 Cs 糖类(CH20)
②暗反应阶段 CO2的固定：CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP ADP+Pi 叶绿体的基质中 活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 2C3 酶 (CH2O)糖类 条件：NADPH 、ATP、酶 场所： 物质 变化 能量 变化 CO2 五碳化合物 C5 CO2的 固定 三碳化合物 2C3 叶绿体基质 多种酶 糖类 ATP NADP NADPH + NADPH (CH2O)
光合作用过程 H20 02 C02 水在光下分解 →NADPH 2C←固定 供氢 NADP+ 多种酶参 还 加催化 叶绿体 ATP 供能 原 能 Cs 色素 ADP+P (CH,O) 光反应（叶绿体类囊体薄膜） 暗反应（叶绿体基质）
光 能 H2O CO2 还 原 （CH2O） 叶绿体 色素 供氢 酶 供能 多种酶参 加催化 暗反应（叶绿体基质） 2C3 C5 固定 ADP+Pi ATP 酶 水在光下分解 O2 光反应（叶绿体类囊体薄膜） 光合作用过程