高三生物光合作用与生物固氮.ppt
第二章,光合作用与生物固氮,资料,粮食危机严重地影响着人类的生存和发展,是当今世界面临的重大问题之一。我国的可耕地仅占世界总量的7,需要养活的人口却占世界人口的22,满足人们对粮食的需求,事关重大。,提高农作物的光合作用效率和通过生物固氮为农作物提供氮素,可以使粮食产量明显提高。,如何解决上述问题?,第一节 光合作用,光合作用,光合作用是叶绿体内进行的一个复杂的能量转换和物质变化过程。,1)能量方面:光能 稳定的化学能,2)物质方面:水的光解并释放氧气 二氧化碳的固定和还原 糖类等有机物的形成,人们要想提高农作物的光合作用效率,就必须对光合作用中能量转换和物质变化过程进行深入研究。,一 光能在叶绿体中的转换,过程:,光反应,暗反应,图中的A、B表示色素,请问它们分别代表什么色素?以及各自有何作用?,(一)光能转换成电能,A:作用中心色素B:天线色素,绝大多数叶绿素a及全部叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素,吸收、传递光能,少数处于特殊状态的叶绿素a,吸收、转换光能,(一)光能转换成电能,叶绿体中的类囊体薄膜上色素的分类:,(一)光能转换成电能,特殊状态的叶绿素a,在光的照射下发生了什么变化?,特殊状态的叶绿素a是怎么失去电子的?,失去电子,又得到电子,天线色素将吸收的光能,传递给作用中心色素少数特殊状态的叶绿素a,这使叶绿素a被激活,失去电子(e)。,(一)光能转换成电能,失去电子的叶绿素a从哪里夺取电子?,从水分子中夺取电子,使水分子氧化生成氧分子和氢离子(H+)。,试写出水分子光解的反应式?,2H2O O2+4H+4e-,失去电子的叶绿素a是什么性质?,叶绿素a失去电子后,变成一种强氧化剂,需要获得电子,才能恢复稳态。,(一)光能转换成电能,脱离叶绿素a的电子去哪里了?,脱离叶绿素a的电子,经过一系列的传递,最后传递给一种带正电荷的有机物 NADP+。,最终的电子供体和电子受体分别是?,电子供体:H2O电子受体:NADP+,NADP+,辅酶:,许多酶除了含有蛋白质以外,还含有核苷酸等物质,这类物质叫做辅酶。,NADP+:,简称:辅酶全称:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸英文简称:NADP+,(一)光能转换成电能,综上所述,光能是怎样转换成电能的?,在光的照射下,少数处于特殊状态的叶绿素a,连续不断地丢失电子和获得电子,从而形成电子流,使光能转换成电能。,(二)电能转换成 活跃的化学能,O2,H2O,e,H+,NADP+,NADPH,ADP+Pi,ATP,2H2OO2+4H+4e-,水的光解产生的电子和氢离子最终传递给什么物质,并生成了什么物质?尝试写出物质变化的反应式。,在电子传递过程中还形成了什么物质?写出其反应式。,(二)电能转换成 活跃的化学能,(二)电能转换成 活跃的化学能,电能转换成的活跃的化学能,贮存在什么物质中?,贮存在NADPH 和 ATP 中,活跃的化学能意味着什么?,意味着能量很容易释放,供暗反应阶段合成有机物利用。,(二)电能转换成 活跃的化学能,NADPH除了是携带一定能量的物质外,还具有什么性质?,NADPH是强还原剂。,NADPH用来还原什么?,NADPH在暗反应中可将CO2最终还原成糖类等有机物,自身则氧化成NADP+,继续接受脱离叶绿素a的电子。,条件:,过程:,场所:,光反应,光、色素、酶,叶绿体的囊状结构(类囊体)薄膜,水的光解:NADPH的形成:ATP的形成:,暗反应,(活跃化学能),条件:,过程:,场所:,暗反应,多种酶参与催化、ATP、NADPH,叶绿体的基质,CO2的固定:CO2的还原:,NADPH,NADP+,ATP,ADP+Pi,C5,2C3,(三)活跃的化学能 转换成稳定的化学能,ATP和NADPH参与暗反应阶段的什么过程的反应?,C3的还原,在此过程中能量形式发生了什么变化以及场所在哪?,活跃的化学能 稳定的化学能发生在:叶绿体基质,光能在叶绿体中的转换,O2,H2O,e,H+,NADP+,NADPH,ADP+Pi,ATP,(CH2O),光能转化成电能,水在光下分解,电能转换成活跃的化学能,NADPH的形成ATP的形成,CO2的固定,CO2还原及糖类等有机物的形成,活跃的化学能转换成稳定化学能,光能在叶绿体中的转换,1、在光合作用中,光能转换成电能时,电子来自_,最终传递给。2、在光合作用中,电能转换成的活跃的化学能,是指储存在 中的化学能。3、在光合作用中,二氧化碳被固定时,既要接受 释放的能量,又要被_还原。,练习,水,NADP+,ADP和Pi,NADPH和ATP,NADPH,NADPH和ATP,练习,4、在光照条件下,某些色素能够吸收并传递光能,将光能传递给少数叶绿素a,这时,叶绿素a分子所处的状态为()A、被抑制、得到电子 B、被激发、得到电子 C、被抑制、失去电子 D、被激发、失去电子,D,练习,5、在光合作用过程中,碳同化伴随的能量变化是()A、将ATP和NADPH中活跃的化学能,转换成贮存在有机物中稳定的化学能 B、光能转换为电能 C、电能转换为活跃的化学能 D、光能转换为活跃的化学能,A,练习,6、光合作用过程中,不在叶绿体基粒囊状结构的薄膜上进行的是()A、NADP变为NADPH B、氧气的生成 C、ADP转变为ATP D、CO2的固定和还原,D,7、甲、乙两个密闭的玻璃钟罩内,分别喂养同样小鼠各一只,和长势良好的同样绿色植物各一盆。与甲罩不同的是,乙罩内多了一杯氢氧化钙溶液。两玻璃罩同在阳光下培养一段时间后,甲、乙两个钟罩内的小鼠和植物各发生了什么变化?分析产生此现象的原因。,练习,甲罩内的小鼠活着,乙罩内的小鼠死亡。,原因是甲罩内的绿色植物能正常进行光合作用,而乙罩内的绿色植物因缺少原料(CO2)不能进行正常的暗反应,使小鼠缺氧死亡。,移动直播 新媒体直播 新媒体视频技术 新媒体融合 gyp156ika,再见!,