光合作用(光反应和暗反应的比较

第三节光合作用•一、概念•光合作用——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，并且释放出氧的过程。•二、光合作用的原料、产物、条件和场所•原料：二氧化碳和水•产物：糖类为主的有机物和氧气•条件：光照•场所：叶绿体•三、光合作用的发现年代实验过程及结果结论英国科学家普利斯特利将点燃的蜡烛与绿色植物一起放入一个密闭的玻璃罩内，小鼠也不容易窒息而死亡。植物可以更新空气。德国科学家把绿叶放在暗处几小时，消耗掉叶内原有的营养物质，然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片，遮光的一半无颜色变化，曝光的一半呈深蓝色。绿叶的光合作用能产生淀粉。德国科学家恩吉尔曼把水绵和好氧细菌放在没有空气且黑暗的环境中，用极细光束照射水绵，发现好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射部位；若把上述实验完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体的所有部位。叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是由叶绿体释放出来的。20世纪30年代美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法进行光合作用实验。第一组向植物提供H218O和CO2，释放的氧是18O2；第二组向植物提供H2O和C18O2，释放的氧是O2。光合作用释放的氧全部来自水。1771年1864年1880年植物可以更新空气1864年德国科学家萨克斯的实验:•思考：•1、为什么对绿叶进行暗处理？•2、为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光？•3、这个实验的结果说明了什么？暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。一半曝光，一半遮光是为了进行对照。说明绿叶在光下制造了淀粉。水绵好氧细菌黑暗、无空气的环境里极细光束照射好氧细菌集中在叶绿体的受光部位水绵好氧细菌黑暗、无空气的环境里光好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位恩格尔曼的实验示意图（左为黑暗中，右为光照下）思考•1、水绵做实验材料有什么好处？•2、为什么选用黑暗没有空气的环境？•3、为什么先用极细的光束照射水绵，而后又让水绵完全曝光？•4、好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位。说明了什么问题？因为水绵有细而长的带状叶绿体，便于观察和分析研究。为了排除环境中光线和氧气对实验的影响。先用极细的光束照射水绵，便于用好氧细菌准确检测出水绵细胞的放氧部位。而后让水绵完全曝光是为了与之对照，来证明实验的结果是由光线引起的。说明了氧气是由叶绿体释放的。四、光合作用的重要意义•1、光合作用为生物的生存提供了物质来源和能量来源。•2、维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。•3、对生物的进化有重要作用。三、叶绿体中的色素叶绿体中的色素叶绿素（含量约占总量的3/4）类胡萝卜素（含量约占总量的1/4）叶绿素a（呈蓝绿色）叶绿素b（呈黄绿色）胡萝卜素（呈橙黄色）叶黄素（呈黄色）叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红橙光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。叶绿素a和叶绿素b对绿光的吸收量最少。四、光合作用的过程•（1）总反应式：CO2+H2O(CH2O)+O2（2）根据是否需要光能，光合作用的过程可以分为两个阶段：光能叶绿体第一个阶段：光反应阶段第二个阶段：暗反应阶段1、光反应阶段•条件：光、色素、酶•场所：囊状结构的薄膜上•物质变化：•H2OO2+H•ADP+PiATP•能量变化：•光能(ATP中)活跃的化学能光酶光酶光反应阶段和暗反应阶段是一个整体,紧密联系,缺一不可.2、暗反应阶段•条件：酶•场所：叶绿体的基质中•物质变化：•CO2+C52C3•C3（CH2O）•ATPADP+Pi•能量变化：•ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能光反应阶段和暗反应阶段是一个整体,紧密联系,缺一不可.酶H酶如何正确理解光反应和暗反应的关系？•1、联系：•光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系。光反应是暗反应的基础.•(1).光反应阶段为暗反应阶段提供:•能量（ATP）和还原剂（〔H〕）•(2).暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。项目光反应暗反应条件场所物质转化能量转化需叶绿素、光和酶不需叶绿素和光，需多种酶在叶绿体类囊体薄膜上进行在叶绿体基质中进行水光解放出氧，合成ATP二氧化碳的固定和二氧化碳的还原叶绿素把光能转化为活跃的化学能并贮存在ATP中ATP中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能3.影响光合作用的条件有哪些?•影响光合作用的条件主要包括:•光（可分为光照强度和光照时间的长短）•环境中二氧化碳的浓度•温度（主要影响光合作用中酶的催化作用）•水肥条件五、光合作用的重要意义•1、光合作用为生物的生存提供了物质来源和能量来源。•2、维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。•3、对生物的进化有重要作用。练习•1.光合作用过程中,光反应为暗反应提供的物质是()•A.氧气和ATPB〔H〕和氧气•C〔H〕和ATPD〔H〕和水•2、生物界中最基本的物质代谢和能量代谢是（）•A、新陈代谢B、光合作用C、呼吸作用D、蒸腾作用CB练习•3、在光合作用的光反应中，叶绿素分子把吸收的光能贮存在（）•A、葡萄糖中B、叶绿素中C、ATP中D、三碳化合物中•4、光照增强，光合作用增强，但在光照最强的夏季中午，光合作用不继续增强，反而有所下降，主要原因是（）•A、水分解产生的氢数量不足B、叶绿素利用光能合成ATP数量不足C、暗反应必需的还原剂不足D、暗反应过程中产生的C3化合物减少CD5、在正常条件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中C5的含量突然上升，则改变的条件是（）A、停止光照B、停止光照并降低CO2浓度C、升高CO2浓度D、降低CO2浓度6、在一定时间内，绿色植物在哪种光的照射下，放出的氧最多？（）A、红光和绿光B、红光和蓝紫光C、蓝紫光和绿光D、蓝光和橙光DB•7、下列各项中不属于光合作用意义的是（）•A、把无机物制造成有机物•B、把光能转变成化学能•C、吸收CO2放出O2D、是生命的基本特征D•47、在一定时间内，绿色植物在哪种光的照射下，放出的氧最多？（）•A、红光和绿光B、红光和蓝紫光C、蓝紫光和绿光D、蓝光和橙光•5、让白色自然光通过叶绿素的酒精提取液，将透过的光用三棱镜散射，发现光栅上呈暗带的位置应该是（）•A、黄光、红光、蓝光B、红光和蓝紫光C、与红光和蓝紫光互补的光D、橙光和绿光•6、新疆哈密瓜引种内地，甜度大大降低的原因是（）•A、内地条件使其发生遗传物质的改变B、新疆矿质元素丰富C、新疆白天光合作用旺盛合成的糖多D、昼夜温差大，新疆果实积累的糖多•7、在做植物实验的暗室内，为尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装（）•A、红光灯B、白炽灯C、绿光灯D、蓝紫光灯BBDC项目光反应暗反应实质时间条件场所物质转化能量转化光能转变为化学能并放出O2同化CO2形成（CH2O）（酶促反应）短促，以微秒计较缓慢需叶绿素、光和酶不需叶绿素和光，需多种酶在叶绿体类囊体薄膜上进行在叶绿体基质中进行水光解放出氧，合成ATP二氧化碳的固定和二氧化碳的还原叶绿素把光能转化为活跃的化学能并贮存在ATP中ATP中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能练习•1、生物界中最基本的物质代谢和能量代谢是（）•A、新陈代谢B、光合作用C、呼吸作用D、蒸腾作用•2、下列各项中不属于光合作用意义的是（）•A、把无机物制造成有机物B、把光能转变成化学能C、吸收CO2放出O2D、是生命的基本特征•3、光合作用的实验中，如果所有的水中有0.20%的水分子含有18O，所有的二氧化碳中0.68%的分子中含有18O，那么，光合作用释放的氧气中含有18O的比例为（）•A、0.20%B、0.48%C、0.68%D、0.88%BDA