公开课光合作用的原理和应用新人教必修一PPT课件

1、1.下列标号各代表：下列标号各代表： 2.在上分布有光合作用所需的在上分布有光合作用所需的 和和 ，在中也分布有光，在中也分布有光合作用所需的合作用所需的 。 基质基质酶酶 外膜外膜内膜内膜类囊体类囊体基粒基粒色素色素酶酶 叶绿体亚显微叶绿体亚显微 结构模式图结构模式图.第1页/共42页光合光合作用作用H20C0202糖类糖类(CH20)等有机物等有机物是能源是能源物质物质光光叶叶绿绿体体第2页/共42页 一、光合作用的概念一、光合作用的概念 光合作用是指光合作用是指绿色植物绿色植物通过通过叶绿体叶绿体利用利用光能光能，把，把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着转化成储存着能量能量的的有机物有

2、机物，并且释放出并且释放出氧气氧气的过程。的过程。第3页/共42页光合作用的探究历程光合作用的探究历程第4页/共42页观点：植物体由观点：植物体由“ “土壤汁土壤汁” ”构成，即植物构成，即植物生长发育所需的物质完全来自生长发育所需的物质完全来自土壤。土壤。问题：植物生长所需的物质来自何处？亚里士多德亚里士多德(Aristotle)第5页/共42页结论：植物的物质积累不结论：植物的物质积累不是来自于土壤，而是完全是来自于土壤，而是完全来源于水。来源于水。开始时开始时5年后年后实验前后的差实验前后的差值值柳树的质量柳树的质量2.3kg76.7kg干土的质量干土的质量90.8kg90.7kg+74

3、.7kg0.1 kg17 17世纪比利时世纪比利时 海尔蒙特海尔蒙特柳苗栽培实验柳苗栽培实验第6页/共42页二、二、17711771年普利斯特利的实验年普利斯特利的实验结论：绿色植物可以更新空气结论：绿色植物可以更新空气第7页/共42页普利斯特利的实验只有在阳光照射普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。下才能成功。 黑暗 光下 植物体只有绿叶才能更新空气。植物体只有绿叶才能更新空气。2、英格豪斯实验、英格豪斯实验 第8页/共42页第9页/共42页 1864年，萨克斯年，萨克斯(德德)的实验的实验一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光第10页/共42页第11页/共42页 1864年，（德）萨克斯的

4、实验年，（德）萨克斯的实验 绿色叶片中光合作用中产生了淀粉第12页/共42页结论：植物在结论：植物在光光下产生了下产生了淀粉淀粉光合作用在哪里进行？光合作用在哪里进行？第13页/共42页没没有有氧氧气气的的黑黑暗暗环环境境没没有有氧氧气气的的有有光光环环境境极细的光束极细的光束实验证明：氧是由实验证明：氧是由叶绿体叶绿体释放出来的，释放出来的，叶绿叶绿体体是绿色植物进行光合作用的场所。是绿色植物进行光合作用的场所。第14页/共42页提出问题：提出问题：光合作用释放的氧气到底来自二光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？氧化碳还是水？1、需要标记什么元素？、需要标记什么元素？2、如何作出假设？

5、、如何作出假设？3、怎样设计分组对照实验？、怎样设计分组对照实验？4、预测实验结果有几种情况？、预测实验结果有几种情况？5、得出什么结论？、得出什么结论？六、美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）六、美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）第15页/共42页同位素标记法同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。第16页/共42页 返回返回光合作用氧气来源的探究（年）光合作用氧气来源的探究（年）第17页/共42页2020世纪世纪0 0年代，卡尔文年代，卡尔文( CH2 O)+O21

6、4CO2+ H2O 14光能叶绿体糖类糖类卡尔文循环卡尔文循环第18页/共42页卡尔文循环卡尔文循环第19页/共42页1.场所：场所：叶绿体叶绿体2.条件：条件：光光3.原料：原料：二氧化碳、水二氧化碳、水4.产物：产物：糖类糖类 、氧气、氧气 通过以上的研究和探索，你能说出光合作用通过以上的研究和探索，你能说出光合作用的场所、条件、原料、产物分别是什么吗？的场所、条件、原料、产物分别是什么吗？ 你能用一个化学反应式表示出来吗?第20页/共42页年代年代科学家科学家结论结论16641664海尔蒙特海尔蒙特水分是植物建造自身的原料水分是植物建造自身的原料17711771普利斯特利普利斯特利植物可

7、以更新空气植物可以更新空气17791779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有绿叶才可以更只有绿叶才可以更新空气新空气18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用时植物在光合作用时把光能转变成把光能转变成了化学能了化学能储存起来储存起来18641864萨克斯萨克斯绿色叶片光合作用绿色叶片光合作用产生淀粉产生淀粉18801880恩格尔曼恩格尔曼氧氧由叶绿体释放出来。由叶绿体释放出来。叶绿体叶绿体是是光合作用的场所。光合作用的场所。19391939鲁宾鲁宾 卡门卡门光合作用释放的光合作用释放的氧氧来自来自水水。2020世纪世纪4040代代卡尔文卡尔文光合产物中有机物的光合产物中有机物的碳

8、碳来自来自COCO2 2第21页/共42页三、光合作用的过程1、光合作用分为、光合作用分为光反应光反应和和暗反暗反应应两个阶段两个阶段2 2、划分依据、划分依据: :反应过程反应过程是否需要是否需要光能光能 光合作用的过程能分为哪几个阶光合作用的过程能分为哪几个阶段？划分的依据又是什么段？划分的依据又是什么?第22页/共42页ADP+PiATP酶酶色素分子光能吸收吸收2H2OO24H光解光解光反应光反应多种酶多种酶C52C3CO2固定固定还原还原(CH2O)+H2O供能供能酶酶暗反应暗反应那么，每个阶段具体是怎样进行的呢那么，每个阶段具体是怎样进行的呢?第23页/共42页光反应阶段暗反应阶段进

9、行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质中叶绿体基质中光、光、色素和酶色素和酶不需光不需光、多种酶、多种酶、ATPATP、HH光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供还原剂还原剂HH和和能量能量ATPATP暗反应产生的暗反应产生的ADPADP和和PiPi为光反应合成为光反应合成ATPATP提供原料提供原料水的光解水的光解 2H2O4H+O2合成合成ATP ADP+Pi ATP光光 酶酶光能光能CO2的固定的固定CO2+C5 2C3C3的还原的还原 2C3 (CH2O) 酶酶 酶酶ATP H3、光反应阶段和暗反应阶段的比较、光反应

10、阶段和暗反应阶段的比较ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能光光能能ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物有机物中稳定中稳定化学能化学能第24页/共42页 光反应与暗反应是否一个在光下进行光反应与暗反应是否一个在光下进行, ,一个一个在暗处进行在暗处进行? ? 夜晚植物能进行光反应、暗反应吗？为什么夜晚植物能进行光反应、暗反应吗？为什么? ? 白天放在无白天放在无COCO2 2的密闭玻璃罩内的植物能长的密闭玻璃罩内的植物能长期进行光反应、暗反应吗？为什么？期进行光反应、暗反应吗？为什么？积极思维积极思维第25页/共42页4、光反应和暗反应之间的联系：、光反应和暗反应之间的联系： 光反应是

11、暗反应的基础，为暗反应光反应是暗反应的基础，为暗反应提供提供H和和ATP。光反应停止，暗反应。光反应停止，暗反应也随即终止。暗反应是光反应的继续，也随即终止。暗反应是光反应的继续，暗反应水解暗反应水解ATP生成生成ADP和和Pi为光反应为光反应合成合成ATP提供原料。同时，如果暗反应提供原料。同时，如果暗反应受阻，光反应也会因产物积累而不能正受阻，光反应也会因产物积累而不能正常进行。常进行。光反应H、ATP暗反应ADP、Pi第26页/共42页四、光合作用的实质四、光合作用的实质物质变化：物质变化：把简单的无机物转变把简单的无机物转变为复杂的有机物为复杂的有机物能量变化：能量变化：把光能转变成储

12、存在把光能转变成储存在有机物中的化学能有机物中的化学能第27页/共42页 基质基质类囊体类囊体CO2 2糖类糖类C5(五碳化合物五碳化合物)CO2的的固定固定 2C3 (三碳化合物三碳化合物) C C3 3的的还原还原 H H2 2O O酶酶Pi ADPATP光反应光反应暗反应暗反应色素色素O O2 2 HH多种酶多种酶(还原剂还原剂)课堂总结第28页/共42页第29页/共42页 科学实验表明，绿色植物光合作用的产科学实验表明，绿色植物光合作用的产物除了糖类（物除了糖类（CHCH2 2O)O)和和O O2 2外，还有外，还有蛋白质、蛋白质、脂质脂质等。等。 绿色植物通过 吸收 ，将CO2和H2

13、O合成为 并释放出 ，同时也将太阳能转化为 储存在 和其他有机物中，这一过程称为光合作用。2 2、什么是光合作用？、什么是光合作用？3、总反应式：、总反应式：CO2+H2O叶绿体叶绿体光能光能糖类糖类(CH2O)+O2叶绿体叶绿体光能光能有机物有机物O2化学能化学能糖类糖类第30页/共42页光合作用的总反应式：光合作用的总反应式：光能光能叶绿体叶绿体CO2+H2O* （CH2O）+O*26CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体思考思考:生成的氧气中的氧来自哪里生成的氧气中的氧来自哪里?全部来自反应物中的全部来自反应物中的水水第31页/共42页CO2中中C的转移

14、途径：的转移途径：H2O中中H H转移途径：转移途径：3、总反应式：、总反应式：CO2+H2O叶绿体叶绿体光能光能(CH2O)+O2CO2C3（CH2O）H2OH（CH2O）第32页/共42页 1、光合作用发生的部位是。 、光合作用分为和两个阶段。、光合作用释放氧气来自于、光合作用释放氧气来自于物质。物质。、光合作用中的形成于、光合作用中的形成于反应阶段。反应阶段。、光反应为暗反应提供、光反应为暗反应提供和和物质。物质。、光反应场所、光反应场所_， 暗反应场所是暗反应场所是_。第33页/共42页 、光反应阶段能量变化是、光反应阶段能量变化是。9、暗反应阶段能量变化是、暗反应阶段能量变化是10、

15、若白天突然中断了二氧化碳的供应，则首、若白天突然中断了二氧化碳的供应，则首先积累起来的物质是先积累起来的物质是。、二氧化碳中碳的转移途径是、二氧化碳中碳的转移途径是 。co2c3(CH2O)第34页/共42页 下图是利用小球藻进行光合作用时的实下图是利用小球藻进行光合作用时的实验示意图，图中验示意图，图中A A物质和物质和B B物质的相对分子质物质的相对分子质量比是量比是 （ ）A A1212 B B2121C C8989 D D9898C C 一展身手一展身手第35页/共42页 请分析光下的植物突然停止光照后，其体请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的内的C5化合物和化合物和C3化合物的含

16、量如何变化？化合物的含量如何变化？停止停止光照光照光反应光反应停止停止请分析光下的植物突然停止请分析光下的植物突然停止CO2的供的供应后，其体内的应后，其体内的C5化合物和化合物和C3化合物化合物的含量如何变化？的含量如何变化？H ATP还原还原受阻受阻C3 C5 CO2 固定固定停止停止C3 C5 能力提升能力提升 （CH2O）CO2C52C3H酶酶固定固定还还原原供氢供氢供能供能ATP第36页/共42页1、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了 （ ） AO2和C3化合物 B叶绿体色素 CH20和O2 DH和ATPD举一反三举一反三第37页/共42页2、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是 （ ） A、H B、五碳化合物 C、ATP D、二氧化碳B第38页/共42页3、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的部位在叶绿体中依次为 ( ) 外膜 内膜 基质 类囊体膜 A B C DB第39页/共42页4、叶绿体中色素的作用是、叶绿体中色素的作用是 ( ) A.固定二氧化碳固定二氧化碳 B.还原二氧化碳还原二氧化碳 C.形成葡萄糖形成葡萄糖 D.吸收、传递、转化光能吸收、传递、转化光能D第40页/共42页5.下下 图是光合作用过程图解，