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第5章 细胞的能量供应和利用 第4节 能量之源－－光与光合作用
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白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。
正常苗 白化苗 正常幼苗能进行光合作用制造有机养料。 白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料。 光合作用需要色素去捕获光能。
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一、捕获光能的色素 1.色素的种类 （1）提取绿叶的色素 原理：色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取色素。
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（2）制备滤纸条 （3）画滤液细线 铅笔线 画铅笔细线 ★要求：细、直、齐 重复2—3次
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原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。
（4） 分离绿叶中的色素 原理：色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。 层析液 培养皿 ★层析液不能没及滤液线
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色素的种类 叶绿素a (蓝绿色) 类胡萝卜素 叶绿素 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 叶绿素b（黄绿色） 1 /4 3 /4
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2. 色素的作用 实验表明：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。
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二、捕获光能的结构 恩格尔曼的实验 隔绝空气黑暗环境 完全暴露在光下 用极细光束照射 结论：
氧是由 叶绿体释放出来的， 叶绿体是进行光合作用的场所。
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捕获光能的色素和结构
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三、光合作用的探究历程 不足：没有考虑到空气对光合作用的影响。 5年后 植物增重主要来自水分
17世纪40年代，赫尔蒙特(J.B. van Helmont，荷兰) 5年后 柳树增重74.47kg 土壤减少0.06kg 植物增重主要来自水分 不足：没有考虑到空气对光合作用的影响。
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1771年 英国 约瑟夫·普里斯特利 蜡烛 持续 燃烧。 蜡烛 熄灭。 小鼠 死亡。 小鼠 存活。 植物能够更新因燃烧或呼吸而变混浊的空气。
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结论：绿叶在光下吸收CO2 ，释放O2。 1779年,荷兰科学家英格豪斯确定植物只有绿叶才能更新空气并且依赖于光。
1782年,拉瓦锡发现了空气的组成。 结论：绿叶在光下吸收CO2 ，释放O2。 1845年，德国科学家梅耶指出，植物光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。
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1864年 德国 萨克斯 光合作用的产物除氧气外还有淀粉。
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1939年 美国 鲁宾和卡门 CO2 H218O C18O2 H2O O2 18O2 光合作用释放的氧全部来自水。
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光合作用发现小结： O2* CO2 + H2O* (CH2O) + 1664年，比利时海尔蒙特 1771年，英国普利斯特利
1880年，美国恩格尔曼 20世纪30年代，美国鲁宾与卡门 1864年，德国萨克斯 产物:淀粉 更新空气 原料：CO2产物：O2 场所:叶绿体条件:光 产物氧来自于水。 原料:水 O2* CO2 + H2O* (CH2O) + 光能 叶绿体
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光反应 暗反应 四、光合作用的过程 H2O O2 2C3 CO2 [H] 酶 C5 ATP 酶 ADP+Pi C6H12O6 +H2O 固定
光解 2C3 C5 CO2 固定 酶 C6H12O6 +H2O 还原 吸收 可见光 色素分子 ADP+Pi ATP 酶 光反应 暗反应
![光反应 暗反应 四、光合作用的过程 H2O O2 2C3 CO2 [H] 酶 C5 ATP 酶 ADP+Pi C6H12O6 +H2O 固定](http://slidesplayer.com/slide/16162624/95/images/16/%E5%85%89%E5%8F%8D%E5%BA%94+%E6%9A%97%E5%8F%8D%E5%BA%94+%E5%9B%9B%E3%80%81%E5%85%89%E5%90%88%E4%BD%9C%E7%94%A8%E7%9A%84%E8%BF%87%E7%A8%8B+H2O+O2+2C3+CO2+%5BH%5D+%E9%85%B6+C5+ATP+%E9%85%B6+ADP%2BPi+C6H12O6+%2BH2O+%E5%9B%BA%E5%AE%9A.jpg "光解. 2C3. C5. CO2. 固定. 酶. C6H12O6. +H2O. 还原. 吸收. 可见光. 色素分子. ADP+Pi. ATP. 酶. 光反应. 暗反应.")
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光合作用过程 ： ⑴光反应阶段 ①发生部位： 叶绿体类囊体薄膜上 ②反应条件： ③物质变化 光、水、色素分子、酶 a.水的光解：
b.ATP形成： ④能量转变： 叶绿体类囊体薄膜上 光、水、色素分子、酶 光能→ ATP中活跃化学能
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光合作用过程 ： ⑵暗反应阶段 ①发生部位： 叶绿体基质中 ②反应条件： ③物质变化 C02、多种酶 a.CO2固定： b.C3化合物还原：
④能量转变： 叶绿体基质中 C02、多种酶 ATP中活跃化学能→ 有机物中稳定化学能。
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光合作用光反应与暗反应的对比 暗反应 光反应 项目 联系 能量转换 物质变化 条件 部位 光能→ ATP中活跃的化学能 光、色素、酶、水
叶绿体基粒囊状膜上 ②ATP的合成 ： ADP+Pi+能量 ATP 酶 ①水的光解 ： H2O [H]+O2 光 ATP中活跃的化学能→ 有机物中稳定的化学能 CO2、多种酶 叶绿体基质中 CO2+C C3 酶 2C （CH2O） [H] ATP ①CO2的固定： ②C3的还原： 光反应为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi。
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化能合成作用 定义：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。 代表生物（化能自养型）： 硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等
NH3 + O2 → HNO2 + 能量 HNO2 + O2 → HNO3 + 能量 CO2 + H2O → (CH2O) + O2
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