2019高考生物专题复习：光能在叶绿体中的转换.ppt

17、教育能开拓人的智力。——贺拉斯
的18、作为一个父亲，最大的乐趣就在于：在其有生之年，能够根据自己走过的路来启发教育子女。——蒙田 转19、教育上的水是什么就是情，就是爱。教育没有了情爱，就成了无水的池，任你四方形也罢、圆形也罢，总逃不出一个空虚。班主任广博的爱 换心就是流淌在班级之池中的水，时刻滋润着学生的心田。——夏丐尊
光合作用机理研究的重要性
光 能 在 叶 绿 体 中 的 转 换
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粮食危机
▪ 据哥伦比亚《时代报》报道，联合国世界粮食计划署执行干事 詹姆斯·莫里斯说，全球饥饿人口６年间猛增３亿，到２００ ２年底已达到１１亿，相当于世界人口的２０％，粮食危机已 经成为全球关注的问题。
耕地减少
▪ 国土资源部2003年4月３日公布的《２００２年中国国土资源 公报》显示，去年我国耕地面积减少１.３２％。 公报称，２ ００２年建设用地占用耕地１９.６５万公顷。生态退耕面积 １４２.５５万公顷。耕地调整为园地等农用地３４.９０万公 顷。自然灾害毁坏耕地５.６４万公顷。
世界卫生组织的年度报告说，世界上每１４个儿童中就 有一人因为营养不良死亡，在不发达国家，儿童死亡人 数有５０％是营养不良造成的。 返回
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1、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之毁灭。——卢梭
好好学习，天天向上。 2、教育人就是要形成人的性格。——欧文
3、自我教育需要有非常重要而强有力的促进因素——自尊心、自我尊重感、上进心。——苏霍姆林斯基 4、追求理想是一个人进行自我教育的最初的动力，而没有自我教育就不能想象会有完美的精神生活。我认为，教会学生自己教育自己，这是一种
▪ 德国自然保护联盟说：现在德国的耕地面积正以每天１２９公 顷的速度减少，这一数字相当于大约２００个足球场。 由于 人口的增长，以及为了满足人类的生存需要，德国各类基础设 施不断增加，结果造成大量耕地被改为他用，耕地面积不断减 少。

4H+ + O2
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2.1 光能转换成电能－过程6 光能转换成电能－过程6
e
O2 H+ H+ O2
e
在光的作用 下，重复上 述过程， 述过程，形 成电子流。 成电子流。
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2.2 电能转换成活跃的化学能1 电能转换成活跃的化学能1
NADP+
e e
H+ NADPH
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ATP
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光合作用形成活跃化学能图解
光 O2 e H+ ADP＋Pi ATP ＋ H2O NADP+ NADPH 光 类囊体
(CH2O)
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CO2
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2.3 活跃的化学能转化成稳定的化学能
在暗反应阶段， 在暗反应阶段，二氧化碳被固定后形成的一些三 碳化合物，在有关酶的作用下，接收ATP NADPH释放 ATP和 碳化合物，在有关酶的作用下，接收ATP和NADPH释放 出的能量，最终形成糖类等有机物。 出的能量，最终形成糖类等有机物。
2.2 电能转换成活跃的化学能2 电能转换成活跃的化学能2
类囊体 H+ H+ H+ H+ H+ H+ ATP 合成酶 膜内
膜外
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2.2 电能转换成活跃的化学能2 电能转换成活跃的化学能2
类囊体 H+ H+ H+ H+ H+ ATP合成酶 合成酶 膜内
膜外 H+ ADP＋Pi ＋
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2.1 光能转换成电能－过程3 光能转换成电能－过程3

水的光解：H2O 光能 1/2O2 +2H++2
NADPH的合成：
H++NADP+
2e-
酶
NADPH
ATP的合成： ADP＋Pi＋能量（光能)
酶
ATP
能量变化 光能→电能→ATP和NADPH中的活跃的化学能
+
NADP+
氧化型辅酶Ⅱ
NADPH 还原型辅酶Ⅱ
暗反应阶段
三碳化合物 2C3
条件：NADPH 、ATP、多种酶
2.在卡尔文循环中，CO2转变为磷酸丙糖(G3P)的过程分为CO2的固定、氧 化还原反应和C5，[即二磷酸核酮糖(RuBP)]的再生三个阶段(下图)。据 图回答下列问题：
(1)如果CO2浓度降低，会导致卡尔 文 循 环 中 的 CO2 固 定 过 程 减 弱 ， CO2的固定速率_降__低___，但短时间 内不会直接影响氧化还原反应和
(2) 据 图 可 知 ， 水 的 裂 解 发 生 于 _类__囊__体__膜__上___，该过程为叶绿体基质 中 进 行 的 暗 反 应 提 供 __A__T_P___ 和 __N__A_D__P_H____。 (3)如果光照强度减弱，则光反应的速 率会__减__弱__，进而影响暗反应过程中 __C__3的__还__原____。
随堂检测
3.若外界环境中的光照突然减弱，则叶绿体内C3和C5含量的变化是( ) A.均不变 3减少，C5增多 3增多，C5减少 D.均增多
随堂检测
4.下列对光合作用图解的分析，错误的是( )
A.光合色素分布在类囊体膜上 B.图中①②为O2和ATP C.若突然停止CO2供应，短时间内三碳化合物的含量将上升 D.若提供3H2O，则3H的转移途径为H2O→[H]→糖类

光合作用中光能转化过程
光能转化 成电能
电能转化成 活跃化学能
活跃化学能 转化成稳定 的化学能
2020/3/21
3
2020/3/21
实验探索
上午
电荷检测器 带电（弱）
室
检测
外
植
中午
电荷检测器 带电（强）
物
检测
下午
电荷检测器 带电（强）Biblioteka 检测室内暗处理
植
物
电荷检测器 检测
不带电
• 这个实验说明了什
么？
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〈书〉用荆条、竹子等编成的篱笆或其他遮拦物。 【筚篥】同“觱篥”。 【筚路蓝缕】ǚ《左传?宣公十二年》：“筚路蓝缕，以启山林。”意思是说驾着柴 车，穿着破旧的衣服去开辟山林（筚路：柴车；蓝缕：破衣服）。形容创业的艰苦。也作荜路蓝缕。 【湢】〈书〉浴室。 【愊】［愊忆］（）〈书〉形烦闷。 也作腷臆。 【愎】〈书〉乖戾；执；现场观看直播：/；拗：刚～自用。 【弼】（弻）〈书〉辅助：辅～。 【蓖】［蓖麻］（）名一 年生或多年生草本植物，叶子大，掌状分裂。种子叫蓖麻子，榨的油叫蓖麻油，医上做泻，工业上做润滑油。也叫大麻子（）。 【跸】（蹕）〈书〉帝王出 行时，开路清道，禁止通行；泛指跟帝王行止有关的事情：驻～（帝王出行时沿途停留暂住）。 【腷】［腷臆］（）同“愊忆”。 【痹】（痺）痹症： 风～｜寒～｜湿～。 【痹症】名中医指由风、寒、湿等引起的肢体疼痛或麻木的病。 【煏】〈方〉动用火烘干。 【滗】（潷）动挡住渣滓或泡着的东西， 把液体倒出：～汤｜把汤～出去。 【裨】〈书〉益处：～益｜无～于事（对事情没有益处）。 【裨益】〈书〉①名益处：学习先进经验，对于改进工作，大 有～。②动使受益：植树造林是～当代、造福子孙的大事。 【辟】①〈书〉君主：复～。②（）名姓。 【辟】〈书〉①排除：～邪。②同“避”。 【辟】 〈书〉帝王召见并授与官职：～举（征召和荐举）。 【辟谷】动不吃五谷，方士道家当做修炼成仙的一种方法。 【辟邪】∥动避免或驱除邪祟。一般用作迷 信语，表示降伏妖魔鬼怪使不侵扰人的意思。 【辟易】〈书〉动退避（多指受惊吓后控制不住而离开原地）：～道侧｜人马俱惊，～数里。 【碧】①〈书〉 青绿色的玉石。②青绿色：～草｜澄～。③（）名姓。 【碧波】名碧绿色的水波：～荡漾｜～万顷。 【碧空】名青蓝色的天空：～如洗。 【碧蓝】形状态 词。青蓝色：～的大海｜天空～～的。 【碧绿】ǜ形状态词。青绿色：～的荷叶｜田野一片～。 【碧螺春】名绿茶的一种，蜷曲呈螺状，产于太湖洞庭山。 【碧落】〈书〉名天空。 【碧血】名《庄子?外物》：“苌弘死于蜀，藏其血，三年而化为碧。”后多用“碧血”指为正义事业而流的血：～丹心。 【碧油 油】（口语中也读）（～的）形状态词。绿油油：～的麦苗。 【碧玉】名绿色或暗绿色的软玉。 【蔽】遮盖；挡住：掩～｜遮～｜衣不～体｜浮云～日。 【蔽芾】〈书〉形形容树干树叶微小。 【蔽塞】①〈书〉动堵塞；壅塞。②形不开通；闭塞。 【蔽障】①动遮蔽；阻挡：浓雾～了视线｜防

资
料
一度是小麦出产大国的印 度如今面临粮食短缺，6年 来首次需要进口小麦。图 为一名印度农民睡在一袋 袋 小 麦 上 。 2006-07-31 09:51:03 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％，能长期满足我们对 粮食的需求?且人口在增长，耕地……危机?! 问 题 必 须 解 决 ! 怎 么 办 ？
练习
1、在光合作用中，光能转换成电能时，电子来 水 NADP+，ADP和Pi 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， NADPH和ATP 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 NADPH和ATP 释放的能量，又要被________ 还原。 NADPH
6.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。
光反应
• 场所： 叶绿体的囊状结构（类囊体）薄膜
• 条件： 光、色素、酶 • 过程：
水的光解：
2H2O
光
色素
暗反应 O2+4H++4e酶
NADPH的形成： ATP的形成：
NADP++2e+H+
NADPH ATP
ADP+Pi + 电能
ATP在细胞内数量不多并易水解释放高能磷酸键的能量， NADP+很容易与氢离子和电子结合而被还原，在需要氢的反 应中，又很容易与氢离子和电子分离的特性。特殊状态的 叶绿素a 呢？
2.ATP和NADPH参与暗反应阶段的什么过程的 C3的还原 反应？
3.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 叶绿体基质
酶

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活跃的化学能转化成稳 定的化学能
在暗反应阶段，二氧化碳被固定后形成的一些三碳化合物，在 有关酶的作用下，接收ATP和NADPH释放出的能量，最终形成糖类。
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结束语
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退出
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粮食危机
• 世界卫生组织的年度报告说，世界上每
１４个儿童中就有一人因为营养不良死
年中国国土资源公报》显示，去年我国耕地面
积减少１.３２％。 公报称，２００２年建设
用地占用耕地１９.６５万公顷。生态退耕面
积１４２.５５万公顷。耕地调整为园地等农
用地３４.９０万公顷。自然灾害毁坏耕地５.
６４万公顷。
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实验探索
上午
电荷检测器 带电（弱）
室
检测
外
植
中午
电荷检测器 带电（强）Leabharlann 物检测下午
电荷检测器 带电（强）
检测
室
内
暗处理
植
物
电荷检测器 检测
不带电
• 这个实验说明了什
么？
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叶绿体
• 叶绿体是光合作用的重要细胞器。高等植 物的叶绿体大多数呈椭圆形，一般直径为 3～6μ m，厚约2～3μ m。
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叶绿体色素
叶 素绿
体 色
吸收和传递光能
大多数叶绿素a 全部叶绿素b 全部类胡萝卜素
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亡，在不发达国家，儿童死亡人数有５ 返回
０％是营养不良造成的。
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； 成都新华医院: ；
就是把盐、铁、酒、货币、山林川泽等五类收归国有以控制经济 匈奴 [157] 和匈奴军短兵肉搏 玉堂 可

资料2：1954年美国阿尔农等人用离体的叶绿体做
实验。实验①：在给叶绿体光照时发现，当向反应 体系中供给ADP、Pi和H受体时，体系就会有ATP和 NADPH产生(NADP+和H+和电子结合形成NADPH， 简称[H]) 。
资料分析：
1还.资产料生1了中还说原明态了在的类物囊质体（上氧H化2O态分/解还产原生态O）2之。外该，反 应发生需要 光照 的环境条件。 2.资料2说明 光能 能转变成 化学能能储存在直接能源 物质 ATP 中。 3.根据资料1和2，写出光反应的产物： 氧气 、NADPH
课前复习：叶绿体的结构并绘图
绿色植物通过叶绿体，利用光
能，把CO2和H2O转化成储存能量的有 机物，并释放出O2的过程。
反应物、条件、 场所、生成物
CO2＋H2O
光能 叶绿体
（CH2O）＋O2
糖类
任务一：资料分析
资料1：1937年，植物生理学家希尔发现，植物生理学
家希尔发现，无CO2条件下给予光照，Fe3+在装有类囊 体的试管中变成了Fe2+，同时放出O2。黑暗条件下上述 反应无法进行。
3．光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能
量分别来自 （ ）
A．呼吸作用产生的ATP和光能 B．都是呼吸作用产生的ATP
C．光能和光反应产生的ATP
D．都是光反应产生的ATP
4．光合作用中，光反应对暗反应的连续进行的主要作用在于，
生成的物质促进了（ ）
A.CO2的固定 B.C3的还原 C.葡萄糖的产生 D.C5的再生
性的C5和葡萄糖等C6化合物。
4.资料3说明ATP和[H]用于 CO2转变为糖类过程。
资料4说明CO2
C3

课堂练习: 课堂练习:
光合作用过程中, 光合作用过程中,叶绿体中完成活跃 化学能转变为稳定化学能的结构是: 化学能转变为稳定化学能的结构是: –A,基粒 , B –B,基质 , –C,内膜 , –D,外膜 ,
课堂练习: 课堂练习:
光合作用过程中, 光合作用过程中,电能转换成活跃 化学能时,电子e的根本来源是 的根本来源是: 化学能时,电子 的根本来源是: –A,叶绿素 ,叶绿素a –B,特殊状态的叶绿素 ,特殊状态的叶绿素a –C,吸收和传递光能的色素分子 , –D,参与光反应的水分子 ,
第二章 光合作用与生物固氮 第一节 光合作用
光合作用回顾: 光合作用回顾:
光合作用的原料,条件,场所, 光合作用的原料,条件,场所,产物 光合作用有关的色素及色素的分布 光合作用的反应式 光合作用的过程的几个阶段, 光合作用的过程的几个阶段,几个过程 光合作用的意义 为什么说光合作用是生物界最基本的物质代谢 和能量代谢? 和能量代谢
吸收 中心 色素
得e 失e
传递
NADP+
H2O
O2+H+
3,活跃的化学能转换成稳定的化学能 ,
光能
O2 H2O
叶绿体内囊状结构 H+ ADP+PiATP NADP+ NADPH
e
(CH2O)
C5
CO2
光合作用过程图解:
H2O 氧气 2C3 光能 叶绿体 中的色素 NADPH 氢 NADP+ ATP ADP+Pi 光反应 暗反应 C5 (CH2O) CO2
H2O 光能 光能 叶绿体 中的色素 氧气 氢
2C3
CO2 C5
ATP ADP+Pi +

色素提取的过程： 1.烘干、研磨： （研钵）菠菜叶 二氧化硅: 为了研磨充分 碳酸钙: 保护叶绿素分子不被破坏 95%乙醇: 溶解色素 2.过滤： 小玻璃漏斗 尼龙布：减少色素吸附
3.制备滤纸条
滤纸条剪去两角：
宽1 cm 长
10 cm
层析液同步到达滤液细线
4.点样
要求： 一是越细越齐越好（避免色素带重叠）
a
e
CO2的浓度
农业生产启示：温室栽培植物时适当提高室内CO2浓 度，如放一定量的干冰或有机肥。
4.水分对光合速率的影响
缺水时植物气孔关闭，影响二氧化碳进入叶肉细胞； 缺水，则叶片淀粉水解减弱，糖类堆积，光合产物输 出缓慢。 因此，植物体水分减少会使光合速率下降。
农业生产启示：合理浇灌。
5.必需矿质元素的供应
光合效率降低。
总结
1.光合作用的概述。 2.光合色素的提取与分离。 3.光反应和碳反应。 4.环境因素对光合速率的影响。
谢谢
二是待干燥后再重复2-3次（增加色素的量）
5.分离色素
要求： A、滤纸条要斜靠烧怀壁 B、不能让层析液没及滤液细线 （色素会溶解在层析液中） C、试管加软木塞
光合色素的提取与分离
色素含量: 叶绿素a＞叶绿素b 叶黄素＞胡萝卜素 叶绿素约占 ¾ 类胡萝卜素约占 1/4
溶解度: 胡萝卜素＞叶黄素＞ 叶绿素a＞叶绿素b
+ 的 还 物N质AD变PH化：co2 C5 酶多2种C3酶酸（CO2的CO固2的定固）定
原
NADP+ 三碳62三三（糖碳碳21/6酸糖）C51A3个个TP、（N酶5A三3/6DC）碳P5H糖（C2R5三五u碳B碳糖P再（糖三生R碳C）uO酸B2P的还原）
能量变化在：叶A绿T体P、内N或A运D到PH中活跃五化碳学糖能再生 叶绿糖体类外等被利有用机物中的稳定化学能