能源之源——光与光合作用.ppt

水 绵 水绵是常见的淡水藻类 每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。 水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。 同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。 同位素标记法研究 C18O2 CO2 H2O H218O 光照下的 球藻悬液 O2 18O2 A B 同位素18O标记H2O和CO2 H2 18O和C18O2 结论：光合作用释放的氧来自水 光合作用释放的O2到底是来自H2O ，还是CO2 20世纪４0年代,美国科学家卡尔文 ( CH2 O) 14 CO2 14 碳的同位素 C 标记CO2 14 CO2 14 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。 年代 科学家 结论 1771 普利斯特利 植物可以更新空气 1779 英格豪斯 只有在光照下只有绿叶才可以更新空气 1845 R.梅耶 植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来 1864 萨克斯 绿色叶片光合作用产生淀粉 1880 恩格尔曼 氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所 1939 鲁宾 卡门 光合作用释放的氧来自水 20世纪40代 卡尔文 光合产物中有机物的碳来自CO2 光合作用探索历程 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? 光能 CO2+H2O 叶绿体 （CH2O）+O2 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 Pi ＋ADP ATP 1.光反应阶段 酶 光 色素 叶绿体内的类囊体薄膜上 水的光解： H2O [H] + O2 光能 （还原剂） ATP的合成： ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP 酶 条件 ： 场所： 物质变化： 能量变化： 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中 [H] CO2 糖类 五碳化合物 C5 蛋白质 脂质 CO2的固定 三碳化合物 2C3 C3的还原 基质 多种酶 H2O 类囊体膜 酶 Pi ＋ADP ATP [H] CO2 糖类 五碳化合物 C5 蛋白质 脂质 CO2的固定 三碳化合物 2C3 C3的还原 基质 多种酶 [H] ATP 2.暗反应阶段 CO2的固定： CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP [H] 、 ADP+Pi 条件： 场所： 物质变化： 能量变化： 叶绿体的基质中 多种酶、 ATP中活跃的化学能转变为糖类等 有机物中稳定的化学能 2C3 (CH2O) 酶 糖类 [H] 、ATP 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 转变 转变 光合作用的实质： 有机物 糖类等有机物中的化学能 叶绿体中的 色素分子 可见光 C5 2C3 ADP+Pi ATP 2H2O O2 4[H] 多种酶 酶 (CH2O)n CO2 吸收 光解 能 固定 还原 酶 光反应 暗反应 光合作用的过程 供氢 （在类囊体的薄膜上进行） （在叶绿体的基质中进行） 光反应 暗反应 酶 酶 酶 色素 酶 联 系 能量变化 物质变化 场所 条件 光 暗 反 应 光 反 应 过程 项目 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 。 光能 CO2+H2O 叶绿体 （CH2O）+O2 光合作用强度表示方法 1、单位时间内光合作用产生有机物的量 2、单位时间内光合作用吸收CO2的量 3、单位时间内光合作用放出O2的量 化能合成作用 细菌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，这种合成作用叫化能合成作用。 除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌属于进行化能合成作用的自养生物。 化能合成作用 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量 6CO2+6H