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1、光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换光合作用中光能和光合作用中光能和C3和和C4植物的关系植物的关系1光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换光合作用机理研究的重要性q粮食危机粮食危机据哥伦比亚据哥伦比亚时代报时代报报道，联合国世界粮食计划署执行干事詹报道，联合国世界粮食计划署执行干事詹姆斯姆斯莫里斯说，全球饥饿人口年间猛增亿，到年莫里斯说，全球饥饿人口年间猛增亿，到年底已达到亿，相当于世界人口的，底已达到亿，相当于世界人口的，粮食危机粮食危机已经成为已经成为全球关注的问题。全球关注的问题。q耕地减少耕地减少国国土土资资源源部部20032003年年4 4月月日日公公布布的的年年中中国国国国
2、土土资资源源公公报报显显示示，去去年年我我国国耕耕地地面面积积减少.。公公报报称称，年年建建设设用用地地占占用用耕耕地地.万万公公顷顷。生生态态退退耕耕面面积积.万万公公顷顷。耕耕地地调调整整为为园园地地等等农农用用地地.万万公公顷顷。自自然然灾灾害害毁坏耕地毁坏耕地.万公顷。万公顷。德德国国自自然然保保护护联联盟盟说说：现现在在德德国国的的耕耕地地面面积积正正以以每天公顷的的速速度度减减少少，这这一一数数字字相相当当于于大大约约个个足足球球场场。由由于于人人口口的的增增长长，以以及及为为了了满满足足人人类类的的生生存存需需要要，德德国国各各类类基基础础设设施施不不断断增增加，结果造成大量耕地
3、被改为他用，耕地面积不断减少。加，结果造成大量耕地被改为他用，耕地面积不断减少。2光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换粮食危机q世界卫生组织的年度报告说，世界上每个世界卫生组织的年度报告说，世界上每个儿童中就有一人因为营养不良死亡，在不发达儿童中就有一人因为营养不良死亡，在不发达国家，儿童死亡人数有是营养不良造成国家，儿童死亡人数有是营养不良造成的。的。3光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换实验探索q这个实验说明了什么？这个实验说明了什么？室室外外植植物物上午上午电荷检测器电荷检测器检测检测带电（弱）带电（弱）中午中午电荷检测器电荷检测器检测检测带电（强）带电（强）下午下午电荷检测器电
4、荷检测器检测检测带电（强）带电（强）室室内内植植物物暗处理暗处理电荷检测器电荷检测器检测检测不带电不带电4光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换叶绿体q叶绿体是光合作用的重要细胞器。高等植物的叶绿体大叶绿体是光合作用的重要细胞器。高等植物的叶绿体大多数呈椭圆形，一般直径为多数呈椭圆形，一般直径为3 36m6m，厚约厚约2 23m3m。5光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换叶绿体色素叶叶绿绿体体色色素素吸收和传递光能吸收和传递光能吸收和传递光能吸收和传递光能将光能转变成电能将光能转变成电能大多数叶绿素a全部叶绿素b全部类胡萝卜素少数特殊状态的叶绿素a6光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换
5、换光能在色素中的转移大多数叶绿素大多数叶绿素a全部叶绿素全部叶绿素b全部类胡萝卜素全部类胡萝卜素 AB吸收和传递光能吸收和传递光能少数特殊状态的叶绿素a7光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换光合作用中光能转化过程光能转化光能转化成电能成电能电能转化成电能转化成活跃化学能活跃化学能活跃化学能活跃化学能转化成稳定转化成稳定的化学能的化学能8光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换光能转换成电能H2OeNADP+NADPHe9光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换1.叶绿体中光能转换成电能时,电子的最终来源及最终受体是 ()A 叶绿体a、NADPH B H2O 、NADP+C 叶绿体a、NAD
6、P+D H2O、NADPH2.光合作用中,光能转变成电能的场所是在 ()A 类囊体薄膜上 B 叶绿体a上C 叶绿体基质上 D 基粒3.处于激发态的叶绿体a,所具有的特点是 ()A 具有很高的能量,易失去电子B 具有很高的能量,易得到电子C 具有很高的能量,是强氧化剂D具有很高的能量,是强氧化剂还原剂10光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换电能转化成活跃的化学能 H2OH2O的光解中电子的传递和氢离子的去路的问题的光解中电子的传递和氢离子的去路的问题1.H2O的光解中电子和氢离子的最的光解中电子和氢离子的最终传递给什么物质终传递给什么物质,并生成了什么并生成了什么物质物质?需要什么条件需要什
7、么条件?2.在电子传递过程中在电子传递过程中,还形成了什么还形成了什么物质物质?写出反应式写出反应式?3.电能转换成活跃的化学能电能转换成活跃的化学能,储存在储存在什么物质中什么物质中?11光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换1.ATP储存的能量和ADP 形成AT时接收的能量分别是()A 化学能、只能是电能 B 电能、化学能C 化学能、电能和化学能 D 化学能、只能是化学能2.叶绿体能将光能转变为化学能,储存在 ()A ATP B NADP+C ATP 、NADP+D ATP、ADPH 12光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换活跃的化学能转化成稳定的化学能q 在暗反应阶段，二氧化碳被固
8、定后形成的一些三碳化合物，在在暗反应阶段，二氧化碳被固定后形成的一些三碳化合物，在有关酶的作用下，接收有关酶的作用下，接收ATPATP和和NADPHNADPH释放出的能量，最终形成糖类。释放出的能量，最终形成糖类。13光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换1.NADPH 和ATP的相同之处是 ()A 前者在暗反应阶段作还原剂,后者提供能量B 两者都是光反应的产物,都能为暗反应提供能量,储存在葡萄糖等有机物中C 两者都可以作为暗反应中还原剂D两者都可以为暗反应中提供能量并作还原剂2.见教学案 巩固练习 4 题和 5题 14光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换二二 C C3 3植物和植物和C
9、 C4 4植物植物CO2NADPHNADP+ATPADP+Pi（CH2O）酶酶C52C3 1.在小麦体内该反应发生的场所在哪里？在小麦体内该反应发生的场所在哪里？在小麦体内该反应发生的场所在哪里？在小麦体内该反应发生的场所在哪里？2.CO2.CO2 2的的受体是什么，产物是几碳化合物？受体是什么，产物是几碳化合物？3.哪些物质来自光反应的什么阶段？哪些物质来自光反应的什么阶段？15光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换（一）（一）C C3 3植物和植物和C C4 4植物植物 叶片结构特点叶片结构特点C C3 3植物植物植物植物C C4 4植物植物植物植物16维管束鞘细胞维管束鞘细胞维管束鞘细
10、胞维管束鞘细胞叶肉细胞叶肉细胞叶肉细胞叶肉细胞细胞细胞细胞细胞大小大小大小大小是否是否是否是否含叶绿体含叶绿体含叶绿体含叶绿体排列排列排列排列是否是否是否是否含叶绿体含叶绿体含叶绿体含叶绿体C3植植物物C4植植物物小小栅栏组织栅栏组织栅栏组织栅栏组织海绵组织海绵组织海绵组织海绵组织维管束外面围维管束外面围维管束外面围维管束外面围绕着绕着绕着绕着“花环型花环型花环型花环型”的两圈细胞的两圈细胞的两圈细胞的两圈细胞不含不含大大含没有基粒的叶含没有基粒的叶含没有基粒的叶含没有基粒的叶绿体，叶绿体数绿体，叶绿体数绿体，叶绿体数绿体，叶绿体数多、个体大多、个体大多、个体大多、个体大含有含有含有含有（一）
11、（一）C C3 3植物和植物和C C4 4植物植物 叶片结构特点叶片结构特点3/3/202317二二 C C3 3植物和植物和C C4 4植物植物什么叫什么叫C C3 3途径？途径？COCO2 2 2 2+C+C5 5 5 5 C C3 3 CHCH2 20 0什么叫什么叫C C4 4途径？途径？C3 CH20CO2 C43/3/202318光光能能在在叶叶绿绿体体中中的的转转换换叶肉细胞叶肉细胞叶肉细胞叶肉细胞中的叶绿体中的叶绿体中的叶绿体中的叶绿体维管束鞘细胞维管束鞘细胞维管束鞘细胞维管束鞘细胞中的叶绿体中的叶绿体中的叶绿体中的叶绿体C C4 4植物光合作用特点示意图植物光合作用特点示意图
12、植物光合作用特点示意图植物光合作用特点示意图COCO2 2NADPHNADPHNADPNADP+ATPATPADP+PiADP+Pi（CHCH2 2OO）多种酶多种酶多种酶多种酶参加催化参加催化参加催化参加催化C C5 52C2C3 3COCO2 2C C C C4 4 4 4C C C C3 3 3 3(PEP)(PEP)(PEP)(PEP)（丙酮酸）（丙酮酸）（丙酮酸）（丙酮酸）C C C C4 4 4 4ADP+PiADP+PiADP+PiADP+PiATPATPATPATPC C C C3 3 3 3酶酶酶酶19C4途径产生的原因途径产生的原因 PEPPEP羧化酶与羧化酶与COCO2
13、2有很强的亲和力有很强的亲和力,可促可促使使PEPPEP把大气中把大气中含量很低的含量很低的COCO2 2以以C C4 4的形式固的形式固定下来定下来 C C4 4植物这种独特的作用，被形象的比植物这种独特的作用，被形象的比喻成喻成“二氧化碳泵二氧化碳泵”。3/3/20233/3/20232020C4植物和植物和C3植物植物CO2固定的途径分别有几条？固定的途径分别有几条？C4植物有两条：植物有两条：C4途径和途径和C3途径途径C3植物有一条：植物有一条：C3途径途径上述途径分别发生在什么细胞内？上述途径分别发生在什么细胞内？C4植物的植物的C4途径发生在：叶肉细胞的叶绿体内途径发生在：叶肉细
14、胞的叶绿体内 C3途径发生在：途径发生在：维管束鞘细胞的叶绿体内维管束鞘细胞的叶绿体内C3植物的植物的C3途径发生在：途径发生在：叶肉细胞叶肉细胞的叶绿体内的叶绿体内3/3/202322COCO2 2的的的的受体受体受体受体COCO2 2固定固定固定固定后的产物后的产物后的产物后的产物COCO2 2固定固定固定固定的场所的场所的场所的场所C C3 3还原还原还原还原的场所的场所的场所的场所ATPATP和和和和NADPHNADPH的的的的作用对象作用对象作用对象作用对象暗反应暗反应暗反应暗反应途径途径途径途径C C3 3植物植物植物植物C C4 4植物植物植物植物C C C C3 3 3 3PE
15、PPEPPEPPEPC C C C5 5 5 5C C C C3 3 3 3C C C C3 3 3 3途径途径C C C C3 3 3 3C C C C4 4 4 4途径途径C C C C3 3 3 3途径途径C C C C4 4 4 4C C C C3 3 3 3C C C C5 5 5 5叶肉细胞叶肉细胞叶肉细胞叶肉细胞的叶绿体的叶绿体的叶绿体的叶绿体叶肉细胞叶肉细胞叶肉细胞叶肉细胞的叶绿体的叶绿体的叶绿体的叶绿体维管束鞘维管束鞘维管束鞘维管束鞘细胞的叶细胞的叶细胞的叶细胞的叶绿体绿体绿体绿体叶肉细胞叶肉细胞叶肉细胞叶肉细胞的叶绿体的叶绿体的叶绿体的叶绿体维管束鞘维管束鞘维管束鞘维管束鞘
16、细胞的叶细胞的叶细胞的叶细胞的叶绿体绿体绿体绿体C C3 3植物和植物和C C4 4植物光合作用比较植物光合作用比较3/3/202323练习练习1 1）C C4 4植物光合作用过程中的重要特点是植物光合作用过程中的重要特点是 A A、既有既有C C4 4途径又有途径又有C C3 3途径途径 B B、只有只有C C4 4途径没有途径没有C C3 3途径途径 C C、先进行先进行C C3 3途径后进行途径后进行C C4 4途径途径 D D、只有只有C C3 3途径没有途径没有C C4 4途径途径A3/3/202324练习练习2 2）C C4 4植物具有较强光合作用的原因是有关植物具有较强光合作用的
17、原因是有关的一种酶能催化的一种酶能催化 （）A A、PEPPEP固定较低浓度固定较低浓度COCO2 2 B B、C C5 5化合物与化合物与COCO2 2结合结合 C C、NADPHNADPH还原还原C C3 3生成有机物生成有机物 D D、特殊状态的叶绿素特殊状态的叶绿素a a将光能转换成电能将光能转换成电能 A3/3/202325练习练习3 3）C C4 4植物与植物与C C3 3植物相比，其发生光合作用植物相比，其发生光合作用的场所为的场所为 （）A A、只发生在叶肉细胞叶绿体中只发生在叶肉细胞叶绿体中 B B、只发生在维管束鞘细胞叶绿体中只发生在维管束鞘细胞叶绿体中 C C、叶肉细胞和
18、维管束鞘细胞的叶绿体中叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体中 D D、叶肉细胞和导管细胞的叶绿体中叶肉细胞和导管细胞的叶绿体中 C3/3/202326练习练习4 4 4 4）关于）关于）关于）关于C4C4C4C4植物和植物和植物和植物和C3C3C3C3植物对固定植物对固定植物对固定植物对固定CO2CO2CO2CO2的叙述的叙述的叙述的叙述,正确正确正确正确的是的是的是的是()()()()A C3A C3A C3A C3植物对植物对植物对植物对CO2CO2的固定需要能量的固定需要能量的固定需要能量的固定需要能量,C4,C4植物不需要能植物不需要能植物不需要能植物不需要能量量量量B B B B C3C3植物对植物对植物对植物对CO2CO2的固定不需要能量的固定不需要能量的固定不需要能量的固定不需要能量,C4,C4植物需要能量植物需要能量植物需要能量植物需要能量C C C C C4C4植物和植物和植物和植物和C3C3植物固定植物固定植物固定植物固定CO2CO2的场所完全相同的场所完全相同的场所完全相同的场所完全相同D D D D C4C4植物和植物和植物和植物和C3C3植物固定植物固定植物固定植物固定CO2CO2的都发生一次的都发生一次的都发生一次的都发生一次B3/3/202327