焦點 1 生物與能量的關係 1953克列伯 發現『克列伯循環』 細胞中養分轉換 成為能量的過程 1961卡爾文 發現『卡耳文循環』利用C 追蹤發現 葉綠體的暗反應 1966米奇爾 化學滲透原理 細胞產生ATP機制 能量的型態 (可互相轉換) 化學能 光能 機械能 熱能 聲波 生物獲得能量  進行生命活動 合成物質,運輸物質 肌肉收縮,維持體溫 傳導神經衝動 生物獲得能量 光合自營 自營 化學自營 異營—動物,真菌 細菌,原生生物 光合自營 化學自營 陸生植物 鐵細菌 藻類 硫細菌 藍綠菌 硝化菌 光合細菌 亞硝化菌 焦點 2 太陽輻射能 太陽輻射能 可見光 短波輻射 長波輻射 能量高 能量低 380~750nm  X紫可紅無 射射外見外線 線線光光線電 波 可見光(380~760 nm) 生命世界能量來源 葉綠素不吸收綠光 光合作用藍,紅光 淺海 濾去紅光 濾去橙光 濾去黃光 濾去綠光 深海 僅存藍光,紫光 光照影響植物生長 陽地植物 蒲公英,柳樹,樟 陰地植物 醡醬草,紅豆杉 光照影響植物開花 長日照植物 菠菜,甘藍,蘿蔔 短日照植物 水稻,聖誕紅,菊 中性日照植物 開花不受日照影響 蒲公英,蕃茄,胡瓜 光照影響動物行為 晝行性動物 鳥類,昆蟲,松鼠 夜行性動物 蝙蝠,壁虎,家鼠 焦點 3 葉綠體 植物色素 光合色素 花青素 葉綠囊 液泡 光合作用  光合色素 主要色素葉綠素a 輔助色素 葉綠素b, 葉黃素,胡蘿蔔素 英吉曼 水綿吸收紫,藍,紅光 光合作用產生O2 好氣性細菌聚集 葉綠素a,葉綠素b 吸收紅光,藍光 類胡蘿蔔素 吸收紫光,藍光 作用光譜 光合作用產生氧氣 吸收光譜 光合色素吸收光波 激動態(高能階) 釋能 吸能 基礎態(低能階) 焦點 4 光合作用 光合作用 1.光反應(葉綠囊) 2.暗反應(基質) 碳反應 光反應 1.葉綠素吸收光能 2.水分解釋出氧氣 3.電子傳遞鏈 ATP,NADPH 暗反應 (卡爾文循環) 1.固定CO2 2.合成G3P 3.再生RuBP 焦點 5 光反應 光系統 II 光系統 I 光反應 反應中心 電子傳遞鏈 天線色素 (類胡蘿蔔素) 吸收光能 能量傳至葉綠素 光水解 + H2O→½O2+2H +2e O2氣孔釋出 + H 葉綠囊內腔 e 被PSII吸收 電子傳遞鏈 釋出能量合成ATP + H.

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Transcript 焦點 1 生物與能量的關係 1953克列伯 發現『克列伯循環』 細胞中養分轉換 成為能量的過程 1961卡爾文 發現『卡耳文循環』利用C 追蹤發現 葉綠體的暗反應 1966米奇爾 化學滲透原理 細胞產生ATP機制 能量的型態 (可互相轉換) 化學能 光能 機械能 熱能 聲波 生物獲得能量  進行生命活動 合成物質,運輸物質 肌肉收縮,維持體溫 傳導神經衝動 生物獲得能量 光合自營 自營 化學自營 異營—動物,真菌 細菌,原生生物 光合自營 化學自營 陸生植物 鐵細菌 藻類 硫細菌 藍綠菌 硝化菌 光合細菌 亞硝化菌 焦點 2 太陽輻射能 太陽輻射能 可見光 短波輻射 長波輻射 能量高 能量低 380~750nm  X紫可紅無 射射外見外線 線線光光線電 波 可見光(380~760 nm) 生命世界能量來源 葉綠素不吸收綠光 光合作用藍,紅光 淺海 濾去紅光 濾去橙光 濾去黃光 濾去綠光 深海 僅存藍光,紫光 光照影響植物生長 陽地植物 蒲公英,柳樹,樟 陰地植物 醡醬草,紅豆杉 光照影響植物開花 長日照植物 菠菜,甘藍,蘿蔔 短日照植物 水稻,聖誕紅,菊 中性日照植物 開花不受日照影響 蒲公英,蕃茄,胡瓜 光照影響動物行為 晝行性動物 鳥類,昆蟲,松鼠 夜行性動物 蝙蝠,壁虎,家鼠 焦點 3 葉綠體 植物色素 光合色素 花青素 葉綠囊 液泡 光合作用  光合色素 主要色素葉綠素a 輔助色素 葉綠素b, 葉黃素,胡蘿蔔素 英吉曼 水綿吸收紫,藍,紅光 光合作用產生O2 好氣性細菌聚集 葉綠素a,葉綠素b 吸收紅光,藍光 類胡蘿蔔素 吸收紫光,藍光 作用光譜 光合作用產生氧氣 吸收光譜 光合色素吸收光波 激動態(高能階) 釋能 吸能 基礎態(低能階) 焦點 4 光合作用 光合作用 1.光反應(葉綠囊) 2.暗反應(基質) 碳反應 光反應 1.葉綠素吸收光能 2.水分解釋出氧氣 3.電子傳遞鏈 ATP,NADPH 暗反應 (卡爾文循環) 1.固定CO2 2.合成G3P 3.再生RuBP 焦點 5 光反應 光系統 II 光系統 I 光反應 反應中心 電子傳遞鏈 天線色素 (類胡蘿蔔素) 吸收光能 能量傳至葉綠素 光水解 + H2O→½O2+2H +2e O2氣孔釋出 + H 葉綠囊內腔 e 被PSII吸收 電子傳遞鏈 釋出能量合成ATP + H.

焦點 1
生物與能量的關係
1953克列伯
發現『克列伯循環』
細胞中養分轉換
成為能量的過程
1961卡爾文
發現『卡耳文循環』
14
利用C 追蹤發現
葉綠體的暗反應
1966米奇爾
化學滲透原理
細胞產生ATP機制
能量的型態
(可互相轉換)
化學能 光能
機械能 熱能
聲波
生物獲得能量

進行生命活動
合成物質,運輸物質
肌肉收縮,維持體溫
傳導神經衝動
生物獲得能量
光合自營
自營
化學自營
異營—動物,真菌
細菌,原生生物
光合自營 化學自營
陸生植物
鐵細菌
藻類
硫細菌
藍綠菌
硝化菌
光合細菌 亞硝化菌
焦點 2
太陽輻射能
太陽輻射能
可見光
短波輻射 長波輻射
能量高
能量低
380~750nm
 X紫可紅無
射射外見外線
線線光光線電
波
可見光(380~760 nm)
生命世界能量來源
葉綠素不吸收綠光
光合作用藍,紅光
淺海
濾去紅光
濾去橙光
濾去黃光
濾去綠光
深海 僅存藍光,紫光
光照影響植物生長
陽地植物
蒲公英,柳樹,樟
陰地植物
醡醬草,紅豆杉
光照影響植物開花
長日照植物
菠菜,甘藍,蘿蔔
短日照植物
水稻,聖誕紅,菊
中性日照植物
開花不受日照影響
蒲公英,蕃茄,胡瓜
光照影響動物行為
晝行性動物
鳥類,昆蟲,松鼠
夜行性動物
蝙蝠,壁虎,家鼠
焦點 3
葉綠體
植物色素
光合色素 花青素
葉綠囊
液泡
光合作用

光合色素
主要色素葉綠素a
輔助色素
葉綠素b,
葉黃素,胡蘿蔔素
英吉曼
水綿吸收紫,藍,紅光
光合作用產生O2
好氣性細菌聚集
葉綠素a,葉綠素b
吸收紅光,藍光
類胡蘿蔔素
吸收紫光,藍光
作用光譜
光合作用產生氧氣
吸收光譜
光合色素吸收光波
激動態(高能階)
釋能
吸能
基礎態(低能階)
焦點 4
光合作用
光合作用
1.光反應(葉綠囊)
2.暗反應(基質)
碳反應
光反應
1.葉綠素吸收光能
2.水分解釋出氧氣
3.電子傳遞鏈
ATP,NADPH
暗反應
(卡爾文循環)
1.固定CO2
2.合成G3P
3.再生RuBP
焦點 5
光反應
光系統 II
光系統
I
光反應
反應中心
電子傳遞鏈
天線色素
(類胡蘿蔔素)
吸收光能
能量傳至葉綠素
光水解
+
H2O→½O2+2H +2e
O2氣孔釋出
+
H 葉綠囊內腔
e 被PSII吸收
電子傳遞鏈
釋出能量合成ATP
+
H 主動運輸
至葉綠囊內腔
葉綠囊腔
+
H 濃度高
葉綠體基質
+
H 濃度低
質子濃度
葉綠囊內>葉綠囊外
(囊腔)
(基質)
產生電化學梯度
葉綠囊腔
+
H 濃度高
ATP合成酶
葉綠體基質
+
H 濃度低
+
葉綠囊內腔累積H
形成電化學梯度
+
H 通過囊狀膜
合成ATP
(用於暗反應)
焦點 6
光系統
天線
光系統 色素
反應
中心
PSII 葉黃素 P680
PSI 胡蘿蔔素 P700
焦點 7
光水解
光水解
+
H2O→½O2+2H +2e
O2氣孔釋出
+
H 葉綠囊內腔
e被PSII吸收
焦點 8
電子傳遞鏈
電子傳遞鏈
非循環式PSII,PSI
循環式PSI
P680
P700
+
NADP
光系統 I
光系統 II
水分解
非循環式電子傳遞
一對電子的傳遞
形成
1ATP,1NADPH
+
+4H +4e
2H2O→O2
光水解產生1O2
可釋出4e
形成
2ATP,2NADPH
循環式電子傳遞
PSI 回收電子
僅形成1ATP
PSII未參與,無水解
不形成NADPH,O2
焦點 9
暗反應
暗反應
(卡爾文循環)
1.固定CO2
2.合成G3P
3.再生RuBP
RuBP
雙磷酸核酮糖(5C)
固定CO2
RuBP+CO2+H2O
→2PGA
PGA
磷酸甘油酸(3C)
RuBP+CO2→2PGA
ATP
PGA
G3P
NADPH
ATP 提供能量
NADPH
+
提供H ,
ATP
PGA
G3P
NADPH
e
G3P
磷酸甘油醛(3C)
光合作用產物
2G3P→1C6H12O6
澱粉,蔗糖,纖維素
G3P
葡萄糖
胺基酸
脂肪酸
1 CO2
1 RuBP 2 PGA
PGA
ATP
NADPH
G3P
G3P
5/6
1/6
ATP
RuBP
C6H12O6
固定CO2
消耗3ATP,2NADPH
CO2+H2O
RuBP  PGA
 碳循環 
RuBP  G3P

C6H12O6
H2O
光ATP
NADPH
反
應
O2
CO2
暗
反
應
C6H12O6
H2O
焦點 10
CO2的固定
固定CO2
C3植物甘油酸
C4植物草醋酸
CAM植物蘋果酸
C3植物
CO2固定為甘油酸
甘油酸進入
卡爾文循環
ex.水稻,多數植物
C4植物
CO2固定為草醋酸
草醋酸分解
釋出CO2
再參與卡爾文循環
CAM植物
(景天酸代謝)
夜間氣孔開放
CO2固定為蘋果酸
CAM植物
白天氣孔關閉
蘋果酸分解釋出
CO2
再參與卡爾文循環
CAM植物
乾旱地區,沙漠地區
ex.景天科植物,
石蓮,鳳梨,
落地生根,仙人掌
焦點 11
探討活動
1.光合色素層析分離
2.光反應的還原作用
光合色素層析分離
80℃烘乾菠菜葉片
90%丙酮(溶解色素)
雙層紗布過濾
展開液5ml
石油醚4.5ml
+90%丙酮0.5ml
DCPIP氧化型
藍色 光水解
+
H ,e
DCPIP-H2還原型
無色