第五节、光合作用(文科)

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1、第五节光合作用思考：菟丝子是异养型生物还是自养型生物？思考：自养生物和异养生物的区别？自养生物：以二氧化碳和水等为原料，通过叶绿体，利用光能合成糖类等有机物，这些有机物为其自身的生长、发育和繁殖提供物质和能量异养生物：直接或间接依靠自养生物的光合产物生活如：植物、藻类、蓝细菌如：人、动物、真菌和大部分细菌判断：能够制造有机物的生物为自养生物。同化作用：又叫合成代谢，生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程。异化作用：又叫分解代谢，是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的最终产物排出体外的变化过程。

2、非己变成自己：消化过程、光合作用呼吸作用数据：①地球表面上的绿色植物每年大约制造4400亿吨有机物；②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.11×1018kJ，这个数字大约相当于24万个三峡水电站所发出的电力。光合作用是指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，并且释放氧气的过程。（狭义的）光合作用的定义:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O光能叶绿体光合作用的反应式:1、光合作用的场所叶绿体（1）分布：叶肉细胞（主要）保卫细胞幼嫩茎的皮层细胞某些果实的表皮细胞等（2）形态：扁平的椭圆形或球形外膜内膜基粒基质类囊体1、光

3、合作用的场所叶绿体（3）结构:外膜、内膜、基粒、基质（4）捕获光能的色素位于类囊体的薄膜上(即光合膜上)活动－绿叶中色素的提取和分离实验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)目的要求：绿叶中色素的提取和分离及色素的种类材料用具：新鲜的绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：1.提取绿叶中的色素2.制备滤纸条3.画滤液细线4.分离绿叶中的色素5.观察和记录称取5g左右的鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许的石英砂（充分研磨）和碳酸钙(中和细胞中的酸，防止镁从叶绿素分子中移出)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。（橙黄色）（黄色）（蓝绿色）（黄绿色）色素的分离结

4、果最少最多类胡萝卜素叶绿素叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素吸收可见的太阳光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光色素基粒(类囊体)光合膜(橙黄色)(黄色)(蓝绿色)(黄绿色)叶绿素a叶绿素b色素的结构式注意：叶绿素a、b中含有Mg离子类胡萝卜素为碳氢链ACD色素的功能：吸收、传递和转化光能可见光透过三棱镜可见光透过色素提取液在1883年，德国生物学家恩格尔曼用巧妙的实验研究了光合作用的作用光谱。400500600700波长/nm叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿体色素吸收光谱光合作用的作用光谱和单纯的叶绿素的吸收光谱不一样，而和各种光合色素的总吸收光谱大致相同。不

5、同波长的光照射均可以进行光合作用，但是光照强度一样前提下，红光和蓝紫光照射光合效率更高。光反应（需要光）碳反应（不需要光）二、光合作用过程一、光反应光反应包括许多反应，其中最重要的是发生在两种叶绿素蛋白质复合体（称为光系统I和光系统II）中的电子被光激发的反应。光系统Ⅰ光系统ⅡATP合酶Cytob6复合体基质基质类囊体膜类囊体腔基粒基质类囊体腔光合作用的光反应示意图光系统II光系统IH2OO2+2H+12高能电子高能电子思考：光反应中能量的转换？2、碳反应1、CO2的固定3个CO2与3个RuBP（核酮糖二磷酸）反应生成3个六碳分子，这3个六碳分子随即分解成6个三碳酸（3

6、-磷酸甘油酸）2.还原6分子三碳酸（3-磷酸甘油酸）接受6分子ATP的磷酸基团和6分子NADPH的氢，形成6分子的三碳糖（3-磷酸甘油醛）【其中1分子三碳糖转化为葡萄糖等己糖和各种多糖如淀粉，但这些反应不属于卡尔文循环】3.RuBP的再生5分子的三碳糖转变为3分子的五碳糖（RuBP）1）场所：叶绿体基质CO2+C5(RuBp)C6酶酶2C3三碳糖ATP、NADPH3个CO26个三碳糖1个保持用于糖的生成或其他5个经一系列变化再生为3个RuBp3）条件：酶、ATP、NADPH2）物质变化：4）能量变化：ATP、NADPH中的活跃化学能转变成有机物中稳定的化学能5)产物:三

7、碳糖酸酸核酮糖二磷酸（RuBP）光反应阶段与碳反应阶段的比较项目光反应阶段碳反应阶段区别场所条件物质变化能量转换联系叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体的基质中光、色素、酶酶、NADPH、ATP(有无光均可)①水在光下裂解光能→ATP、NADPH中活跃的化学能ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能CO2+C52三碳酸酶①CO2的固定：②ATP的合成1、光反应是碳反应的基础，光反应为碳反应的进行提供NADPH和ATP2、碳反应是光反应的继续，碳反应水解ATP生成ADP和Pi为光反应的物质(ATP)合成提供原料②CO2的还原：2三碳酸三