
光合作用:綠色植物通過 ,利用 ,把 轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的 ,并且釋放 的過程。
(二)光合作用的反應(yīng)式:
注:(CH2O)表示糖類,光合作用產(chǎn)物一部分是淀粉,一部分是蔗糖。
(三)探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)
1928年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對(duì)植物有毒害作用,而且甲醛不能通過光合作用轉(zhuǎn)化為糖。
2、1937年 希爾:
離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水光解產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)稱為希爾反應(yīng)
3、1941年,魯賓和卡門:
結(jié)論:光合作用釋放的氧氣全部來自水。
4、1954-1957年,阿爾農(nóng):
在光照下,葉綠體可合成ATP,且此過程總是與水的光解相伴隨。
光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水,氧氣的產(chǎn)生和糖類的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng),而是分階段進(jìn)行的。
學(xué)生活動(dòng):閱讀P102部分實(shí)驗(yàn)介紹,完成P103討論。
1.希爾的實(shí)驗(yàn)說明水的光解產(chǎn)生氧氣,是否說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來自水?
不能說明,希爾反應(yīng)僅說明了離體葉綠體在適當(dāng)條件下可以發(fā)生水的光解,產(chǎn)生氧氣。該實(shí)驗(yàn)并沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾,也沒有直接觀察到氧元素的轉(zhuǎn)移。
2.希爾的實(shí)驗(yàn)是否說明水的光解和糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)?
能夠說明,希爾反應(yīng)是將離體的葉綠體置于懸浮液中完成的,懸浮液中有水,沒有合成糖的另一種必需原料——CO2,因此,該實(shí)驗(yàn)說明水的光解并非必須與糖的合成相關(guān)聯(lián),暗示著希爾反應(yīng)是相對(duì)獨(dú)立的反應(yīng)階段。
3.分析魯賓和卡門做的實(shí)驗(yàn),你能得出什么結(jié)論?
結(jié)論:光合作用產(chǎn)生的O2來自于H2O。
4.嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應(yīng)的關(guān)系
劃分依據(jù):反應(yīng)過程是否需要光能
類囊體薄膜上的色素分子
光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+
O2、ATP、NADPH
(3)30秒后檢測(cè)產(chǎn)物,檢測(cè)到了多種帶14C標(biāo)記的化合物。
弄清了CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物過程:
1946年開始,美國(guó)的卡爾文等用14CO2研究了CO2轉(zhuǎn)化為糖的途徑:向反應(yīng)體系中充入一定量的14CO2,給予光照
(1)光照時(shí)間為幾分之一秒時(shí)發(fā)現(xiàn),90%的放射性出現(xiàn)在一種三碳化合物(C3)中。
(2)在5秒鐘光照后,卡爾文等檢測(cè)到含有放射性的五碳化合物(C5)和六碳糖(C6).
2、暗反應(yīng)(碳反應(yīng))階段
有沒有光都可以,需多種酶、CO2、ATP、NADPH
(CH2O)、ADP 、Pi、NADP+
說明: C3是三碳化合物,即3-磷酸甘油酸; C5是五碳化合物,即核酮糖-1,5-二磷酸;
NADPH和ATP的移動(dòng)途徑是?
從類囊體薄膜到葉綠體基質(zhì)
NADP+和ADP、Pi的呢?
從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜
①活潑的還原劑;②儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用
光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能
ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能
光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi、NADP+等原料
3、光反應(yīng)和暗反應(yīng)比較
練3.對(duì)某植株做如下處理:(甲)持續(xù)光照10分鐘;(乙)光照5秒,再暗處理5秒,連續(xù)交替20分鐘。若其他條件不變,則在甲、乙兩種情況下,植株所制造的有機(jī)物總量是:( )A、甲>乙 B、甲
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