光合作用

杭州市余杭高级中学 吴江林

学然后知不足，教然后知困。知不足， 学然后知不足，教然后知困。知不足， 然后能自反也；知困，然后能自强也。 然后能自反也；知困，然后能自强也。 —— —— 《礼记《礼记 ·· 学记》学记》

光合作用的概念

课本 P85 ：“进行光合作用的生物包括植物、藻类和某些细菌，它们以 CO2 和 H2O 为原料，通过叶绿体，利用光能合成糖类等有机物质”。

衣藻

高等植物细

胞

蓝细菌

破碎离心

黑暗高速离心

叶绿体 叶绿体基质

基粒

合作学习

合作学习一： 为完成光反应，应向 A 试管加入的物质是？产物是？能量变化是？外界条件是？

合作学习二： 为完成碳反应，应向 B 试管加入的物质是？产物是？能量变化是？外界条件是？

A

B

探究光合作用过程中的物质变化

ADP 、 Pi水、 NADP+

ATP 、 O2

NADPH

H2O 1/2O22H+ 2e-

ADP ATPPi 能量（电能）

NADPHNADP+

光能+ +

+ +酶

H+ 2e-+ +酶

水的光解：

ATP 的合成：

NADPH 的合成：

光能→电能→活跃的化学能内部条件：色素、酶、 ADP 、 Pi 、 NADP+

外部条件：适宜的温度、 H2O 、矿质离子

叶绿体基质中的化学反应

CO2

NADPH NADP+

酶C5 糖（ RuBP ） 2C3 酸+

2C3 酸 2C3 糖ADP+PiATP 酶

酶酶

C3 糖 酶 C5 糖

CO2 的固定：

C3 酸的还原：

C5 糖的再生 :

卡尔文循

环

C3 糖生成有机物 : C3 糖 酶 有机物

ATP 、 CO2

NADPH

葡萄糖、淀粉、脂质氨基酸、蛋白质等

活跃的化学能→稳定的化学能内部条件：酶、 ATP 、 NADPH 、 C5 糖外部条件：适宜的温度、适宜的 CO2 、矿质离子

光合作用的概念图

+

CO2

C5 糖（ RuBP ）C3 酸

C3 糖

固定

还原 再生卡尔文循环

C3 糖淀粉 氨基酸 蛋白质

C3 糖

蔗糖呼吸作用其它代谢

脂质

叶绿体基质

ADP+PiATP

O2H+ NADP+NADPH

H2O

光 色素

1

3

36

5

例 1: 下图表示高等植物体内发生的有关代谢过程，其中甲、乙、丙代表化合物，①～④表示相关过程。下列叙述正确的是 A ．乙量的改变对①无影响 B ．④产生的 [H] 和 ATP 可以在①受阻时维持③的进行 C ．只有①②③过程一定发生在细胞器中 D ．乙中 C 元素的转移途径为乙→ C5 糖→ C3 酸→ C3

糖 →C6H12O6

C

H2O H2O

CO2

① 光反应② 需氧呼吸第三阶段

③ 碳反应 ④ 需氧呼吸第一、二阶段

例 2 ．将普通水稻放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如下图。下列叙述正确的是 A ． d 点时，叶绿体的类囊体上刚开始产生 ATP 和 [H] B ． e 点时，细胞内 C3 酸的合成速率比 f 点慢 C ． f—g 时段，叶绿体基质中利用 C5 糖的速率逐渐下降 D ．相同条件培养转基因水稻，未出现“午休”现象，则 目的基因表达产物可能是一种能固定低浓度 CO2 的酶

D

探究光合作用过程中的物质变化

H2O O2+H+

光

NADP ++H +

NADPH ADP+Pi ATP

光