《光合作用的原理和应用》学案

1、(4)物质转变产物:NAD PH ATP Q。水在光下裂解为、02和电子。物质转变水中的氢在光下将 NADP还原为NAD PH第4节能量之源一一光与光合作用>>>光合作用的原理和应用根据课本内容填空：一、光合作用的探究历程：根据课本给出资料，完成下列空白时间人物结论1771 年普利斯特利1779 年普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新污浊的空气1785 年梅耶植物在光合作用时把光能转化为化学能储存起来了。1864 年萨克斯1880 年恩格尔曼氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用场所。1939 年光合作用中释放出来的氧全部来自于参加反应得水。20世纪

2、40年代注意：验证陆生植物是否进行光合作用的方法：一般是验证淀粉的存在 验证水生植物是否进行光合作用的方法：一般是验证氧气的产生写出光合作用的概念:二、光合作用的过程:光能 C02+H 20*( CH2O) +0*2叶绿体厂水的光解：H20 72 H + 1/20 2光反应酶L 光合磷酸化： ADP+Pi+光能 ATP条件：叶绿体色素、酶、光和水。场所：叶绿体类囊体膜。-7 -(5)能量转变：光能被吸收并转化为ATP和NAD PH中的化学能。(5)能量转变：。暗反应碳反应CO2的固定:CO 2 + C 5 T 2C 3J C3的还原:2C3 + _酶 (CH 2O) + C5ATP(暗反应)条

3、件：多种酶、ATP NADPH场所：叶绿体基质。产物：三碳糖。主要变化CO+ RuBP">2三碳分子。三碳分子+ NAD PI+ ATi三碳糖。RuB P的再生。注：>>>糖类(CH 20)中各元素和原料的对应关系：C CO 2H H 2O>>>能量的转移途径：光能> ATP中活跃的化学能 >>>碳的转移途径：*C3 (CH 2O)CO 2O2* H 2O(CH 20)中稳定的化学能思考：光合作用过程中进入叶绿体的是,在叶绿体中形成的物质有, (CH2O)中的“ O”来自从外界吸收的二氧化碳。解惑(1)色素分子吸收光能

4、不需要酶的参与，但其他光反应和碳反应过程都需要酶的催化。进行光合作用的生物不一定都有叶绿体，但必须都有相关的色素和酶，如蓝细菌和光合细菌。3 .填表比较光反应与碳反应的区别比较项目光反应碳反应场所在叶绿体类囊体膜上叶绿体基质条件必须在光下有光、无光都可以CQ的固定：CO + RuB 2三碳分子_光水的裂解：2H2O-4+ 4e+ Q(CA物质ATP的形成：AD卉Pi +能量一-T ATPC的还原：转化 NAD P啲形成：NADP + 2e+1 -一C3+ ATP+ NAD P-一三碳糖磷酸NAD PHRuB P的再生：三碳糖分子一-RuBP能量转换光能7活跃化学能，并储存在ATP和NADPH中

5、ATP中活跃的化学能7有机物中稳定的化学能实质光能转换为化学能，并放出Q冋化CO形成有机物易错警示与光合作用过程有关的三个易错点(1) 若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用甲：一直光照10分钟；乙：光照 5秒，黑暗5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲乙(碳反应时间长)。(2)CO2中C进入C3但不进入RuBP最后进入(CHO), RuBP中C不进入(CfO),可用放射性同位素标记法证明。(3) 光合作用光反应产生的 ATP只用于碳反应阶段，不能用于其他生命活动，其他生命活动所需 ATP只能来自细胞呼吸。三、光合作用原理的应用:1. 光合速率：又称光合强度 含义：一定量的植物(如一

6、定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用。(2) 表示方法：产生氧气量/单位时间或消耗二氧化碳量/单位时间。2 .影响光合速率的外界因素(1) 光强度：在一定范围内，光合速率随光强度增加而增加;虽强度增加到一定数值后，光强度再增加光合速率也不会增加，此时的光强度称为光饱和点(2) 温度：低于最适温度，随着温度升高，光合速率加快；超过最适温度，随着温度升高，酶的活性减弱或丧失，光合速率减慢或停止。(3) 二氧化碳浓度：一定范围内，空气中二氧化碳浓度的增加会使光合速率加快。【知识拓展】1、影响光合作用的内在因素：植物种类不同：色素、酶同一植物在不同的生长发育阶段：开花前后，新陈代谢旺盛 同一植物不

7、同部位的叶片：老叶、嫩叶同一叶片的不同生长发育时期：开始阶段，随着叶龄增加，叶面积增加，光合作用增加；当叶龄达到一定阶段(叶成 熟时)，叶面积达到最大，光合速率达到最大；随后光合速率开始下降。因素对光合作用的影响在生产上的应用1 .光照强度：光合作用随光照强度的变化而变化， 光照弱时减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但光照增强到一定程度， 光合作用速度不再增 加 (光饱和现象)2 .光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能力最强，单色光中红光作用 最快，蓝紫光次 之，绿光最差3 .日变化，光合速率在一天中有变化，一般与太阳辐射进程相符合(炎热夏天的中午例外，原因 是)1 .适当提高光

8、照强度2 .延长光合作用时间3 .增加光合作用面积一一合理密植 4 .对温 室大棚用无色透明玻璃5.若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光吸收其它波长的光，光合 能力较白光弱，但较其它单色光强温度光合作用的暗反应是酶促反应，温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。温度过高，影响叶片气 孔开放，影响C02供应，进而影响暗反应，从而影 响光合速率1 .适时播种2.温至栽培植物时，白天适当提咼温度，晚 上适当降底温度3 植物“午休”现象的原因之一二氧化碳浓度二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二氧化碳 浓度的高低明显影响光合速率。在一定范围内，植物的光合速率是随C02浓度增加，但到达一

9、定程度 时再增加C02浓度，光合速率不再增加温室栽培植物时，适当提高室内 C02的浓度， 如释放一定量的干冰或多施有机肥，使植物 吸收C02增多大田中，要注意通风透气水水分是光合作用原料之一，又是各种化学反应的介 质，缺少时光合速率下降合理灌溉但是能够利用体外环境中的某些 这些细菌也属于自养生物。如：HN02氧化成HNOs。硝化细菌能利用这四、化能合成作用C02和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用, 无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用, 硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中

10、的 NH3氧化成HN02，进而将 两个化学反应中释放出来的化学能，将2、类囊体的薄膜上、叶绿体内的基质中、吸收光能把C02和H20转变成有机物把光能转变成化能合成作用与光合作用有和不同?过程光反应暗反应反应场所基粒(类囊结构薄膜)基质条件光、色素、酶ATP、H 、多种酶等物质变化 水光解成H 和02 ADP+Pi+ 光能7 ATP(1) C02的固定：(2) C3的还原：能量变化光能光能7活跃化学能 ATP活跃化学能7稳定化学能C6H1206联系物质联系：光反应阶段产生的H L在暗反应阶段用于还原 C3:能量联系：光反应阶段生成的ATP,在暗反应阶段中将其储存的化学能释放岀来，帮助C3形成糖类

11、，ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。 或者(光反应为暗反映提供 ATP和NADH，暗反应为光反应补充 ADP和NADP+)1、光反应、暗反应、是否需要光能3、暗反应、光反应、光反应4、最基本的物质代谢和能量代谢有机物中的化学能5、习题巩固第一课时1、光合作用可分为光<2、光反应的场所是 囊状结构薄膜，叶绿体中色素功能是光反应和 暗反应两个阶段，其依据是是否需，暗反应的场所是_叶绿体基质吸收、传递、转化光能3、光合作用中，糖类是在 _暗反应 _反应 阶段形成的。4、 光合作用的实质：是最基本的 物质代谢和能量代谢 ；把无机物转化成有机物 ；能量上 _把光能转化成化学能 。14C

12、的CO来追踪光合作用中的 C原子，这种C原子的转移途径是( 叶绿体 叶绿素 乙醇 三碳化合物需消耗 ATP的是(阶段形成的， O2 是在光反应阶段形成的，ATP是在 _光物质上5、某科学家用含有CO2A、ATPCO2CO2CO2B 、C 、D、6、在光合作用中，ATP糖类糖类)A、三碳化合物的还原C、水在光下分解7、光合作用过程中，A、 H 和 ATPC、C2 和 ATPB 、 CO2 的固定D 、叶绿素吸收光能光反应为暗反应提供的物质是(BD、 H 和 O2 、 H 和 H2O8、绿色植物在暗处不能放出氧气是因为(A.B.CO的固定受阻 三碳化合物的还原需要光 水的分解不能进行 五碳化合物的

13、再生困难CD9、光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自(AB呼吸作用产生的 ATP和光能 都是呼吸作用产生的 光能和光反应产生的 都是光反应产生的ATPATPATP将黑藻放入含有18o的水中，过一段时间后，分析B 、在植物体内的淀粉中发现CD10、在光照充足的环境里，A、在植物体内的葡萄糖中发现C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现D在植物体周围的空气中发现第二课时1、水稻在适宜的情况下生长，如改变下列哪一项会使产量增加A. 氧的含量B. CO的含量C. 氮的含量D. 水蒸气的含量2、有些植物在春天开花时，叶子尚没有上长出来，开花时期植物需要能量主要来自A. 春天

14、植物从土壤中吸收的矿质元素B. 春天植物从土壤中吸收的有机肥料C. 花瓣的光合作用D. 上一年贮存在植物体中的营养物质3、齐民要术中，要求栽种农作物要“正其行，通其风”A 确保通风透光，从而有利于提高光合作用的效率B .通风透光，可以增强农作物的呼吸作用C .可以增强农作物的抗性D. 增强农作物的蒸腾作用4、光合作用过程中，能量流动的大致途径是(A. 光色素(CH2O)B. 光色素 ADP (CH，原理是(18O放射性标记,最先(2O)- 9 -C. 光 ATPD. 光 ADP(CHATP2O) (CH2O)-15 -第 4 节 能量之源光与光合作用>>>光合作用的原理和应用

15、根据课本内容填空： 教学目标 知识目标1. 了解光合作用的探究历程2. 理解光合作用的过程和原理3了解光合作用原理的应用能力目标：通过回顾光合作用发现过程中的几个经典实验，提高学生的科学素质，培养学生设计实验、分析实验的能力。 情感态度价值观目标：通过对光合作用实验的分析、讨论，使学生感受到科学发现的艰难，体验科学工作的方法和过程，培养学生严谨 的科学态度，激发学生的创新意识，增强学生进行科学研究的兴趣和信心。教学重点1. 光合作用的过程和原理2. 影响光合作用的外界因素教学难点光合作用的过程和原理课时：2教学过程：【导入】今天天气很好，阳光明媚，同学们想一想这样的天气对植物有什么益处？（利于

16、植物进行光合作用）问：根据上节课的学习，同学们回顾一下进行光合作用的场所是哪里？吸收光能的物质是什么？（场所是叶绿体，吸收光能的物质是色素。）问：光合作用的反应式怎样写？其实人们对光合作用的认识经历了漫长的探索历程，许多科学家进行了大量的实验才逐步认识了光合作用的原 理，这节课我们继续学习光合作用的第二部分：光合作用的原理和应用。首先我们先来重温科学家对光合作用的探究历程。（3） 光合作用的探究历程：根据课本给出资料，完成下列空白时间人物结论1771 年普利斯特利1779 年普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新污浊的空气1785 年梅耶植物在光合作用时把光能转化为化

17、学能储存起来了。1864 年萨克斯1880 年恩格尔曼氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用场所。1939 年光合作用中释放出来的氧全部来自于参加反应得水。20世纪40年代（4）光合作用的过程:光能 C02+H 20*（ CH2O）+0*2叶绿体光反应暗反应严水的光解：HQ 72 H + 1/20 2J光合磷酸化：ADP+Pi+光能 酶 .ATPCO2的固定:CO 2 + C 5 T 2C 3C02 的还原：2C3 + H 酶 /ch 2O) + C5ATP注：1、糖类(CH 2O)中各元素和原料的对应关系:C C0 2H一2、能量的转移途径：光能 ATP中活跃的化学能3、碳的转移途径：C0 2

18、 C302 H 2O(CH 20)中稳定的化学能过程光反应暗反应反应场所条件物质变化能量变化联系> (CH 20)三、光合作用原理的应用： 影响光合作用的外界因素：空气中的二氧化碳浓度土壤中水分光照的长短与强弱、光的成分温度的高低1)2)3)4)四、化能合成作用：能够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的合成作用。小结:一、光合作用二、化能合成4原理的应用1、光反应、暗反应、是否需要光能3、暗反应、光反应、光反应4、有机物中的化学能2、类囊体的薄膜上、叶绿体内的基质中、吸收光能最基本的物质代谢和能量代谢把CO2和H2O转变成有机物把光能转变成过程光反应暗反应反应场所基

19、粒（类囊结构薄膜）基质条件光、色素、酶ATP、 H 、多种酶等物质变化 水光解成H 和O2 ADP+Pi+ 光能7 ATP（5）CO2的固定：（6）C3的还原：能量变化光能光能7活跃化学能 ATP活跃化学能7稳定化学能C6H12O6联系物质联系：光反应阶段产生的H :,在暗反应阶段用于还原 C3;能量联系：光反应阶段生成的ATP,在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助C3形成糖类，ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。 或者（光反应为暗反映提供 ATP和NADH，暗反应为光反应补充 ADP和NADP+）5、习题巩固第一课时1、光合作用可分为光<2、光反应的场所是 囊状结构薄

20、膜 ，叶绿体中色素功能是3、 光合作用中，糖类是在 暗反应 阶段形成的，O2是在反应阶段形成的。4、 光合作用的实质：是最基本的 物质代谢和能量代谢 .把无机物转化成有机物；能量上_把光能转化成化学能O14C的CO来追踪光合作用中的 C原子，这种C原子的转移途径是（ 叶绿体 叶绿素 乙醇 三碳化合物 需消耗 ATP的是（B、CQ的固定D、叶绿素吸收光能光反应为暗反应提供的物质是（BD8、绿色植物在暗处不能放出氧气是因为（A.B.C.D.9、光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成葡萄糖所需能量分别来自（光反应和 暗反应两个阶段，其依据是是否需物质上5、某科学家用含有CQCQCOCQATP_, 暗反应的场所是_