光合作用的探究历程和过程

1第1课时光合作用的探究历程和过程二、光合作用的原理和应用当你漫步在这绿色葱葱的树林时，你是否感觉神清气爽，心旷神怡----3在17届联合国气候变化大会中，我国曾表示：到2015年，增加森林蓄积量6亿立方米、森林覆盖率提高到21.66%。【思考】提高森林覆盖率与节能减排有什么关系吗？二氧化碳是光合作用的必需原料吗？41.人类探究光合作用的历程2.光合作用的过程五年后柳树增重80kg多土壤减少不到100g结论：植物增重主要来自水分。1.直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料，而没有考虑到植物能否从空气中得到什么。一、光合作用的探究历程现象：蜡烛熄灭。现象：蜡烛持续燃烧。现象：小鼠死亡。现象：小鼠存活。结论：植物能够净化因燃烧或呼吸而变混浊的空气。2.1771年英国科学家普利斯特利的实验证实：植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。不足：没有考虑到光照的影响。实验缺少空白对照，说服力不强。普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功结论1：植物体只有绿叶才能更新空气。结论2：83.1779年，英格豪斯实验结论：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，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。）4.1845年，德国科学家梅耶指出，植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。结论：淀粉是光合作用的产物之一。5.1864年，德国植物学家萨克斯的实验证明：光合作用的产物除氧气外还有淀粉，同时还证明光是光合作用的必要条件。（自身对照实验，自变量为光照，因变量为叶片的颜色变化）10【思考】（萨克斯的实验）a．为什么对天竺葵先进行暗处理？b．为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？c．这个实验说明了什么问题？暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。部分遮光、部分曝光，是为了进行对照。碘遇淀粉变蓝，结果证明绿叶在光下制造了淀粉。黑暗（饥饿）处理是验证光合作用产物和验证CO2是光合作用原料实验的必需操作。116.1939年，美国科学家鲁宾和卡门实验

（相互对照实验，自变量为标记物质（H218O与C18O2），因变量为O2的放射性。）H2OC18O2H218OCO2

O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O2O218O2

18O2

18O2

18O2

18O2

18O2

18O2

18O2

18O2

18O2

18O2

18O2

18O2

18O2

18O2

结论：光合作用释放的氧气全部来自水。绿藻绿藻H218OH2O

C18O2

CO2H2OH218O

O218O2（一）（二）光合作用释放的氧全部来自水。结论:137.20世纪40年代美国科学家卡尔文实验（同位素标记法）最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环。光能CO2+H2O（CH2O）+O2叶绿体光合作用的概念：是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。1:从人类对光合作用的探究历程来看,生物学的发展与物理学和化学有什么联系?与技术手段的进步有什么关系?试举例说明.2:分析人类对光合作用的探究历程,你还有哪些感悟?思考讨论：151.光合作用的原料：2.光合作用的产物：3.光合作用的条件：4.光合作用的场所：二氧化碳、水有机物、氧气光能叶绿体光能CO2+H2O（CH2O）+O2叶绿体光合作用的反应式16二、光合作用的过程项目光反应暗反应场所条件物质变化能量变化联系光合作用的过程阅读课本P:103—106,填写下表181.光反应阶段条件：光、色素、酶、水场所：叶绿体类囊体的薄膜上物质变化：水的光解：2H2O4[H]+O2

光ATP的合成：ADP＋Pi＋光能ATP酶能量变化：光能转换为活跃的化学能贮存在ATP中。光反应产生的ATP只能用于C3的还原。192.暗反应阶段条件：有光、无光都能进行，多种酶、CO2场所：叶绿体内的基质中物质变化：CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：2C3(CH2O)+C5[H]、ATP酶能量变化：ATP中活跃的化学能转换为糖类等有机物中稳定的化学能。项目光反应暗反应场所条件物质变化能量变化联系叶绿体的类囊体薄膜上叶绿体的基质上

光、色素、酶

酶CO2+C5

酶

2C3

2C3

ATP、[H]、酶（CH2O）H2O酶

[H]+O2↑ADP+Pi+能量酶

ATP

光能ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能有机物中稳定化学能光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应产生ADP和Pi为光反应提供原料光合作用的过程阅读课本P:103—106,填写下表21暗反应光反应项目联系能量转换物质变化条件部位光合作用光反应与暗反应的区别光反应为暗反应提供了[H]和ATP；暗反应为光反应提供了ADP和Pi。ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能多种酶、CO2叶绿体内的基质中CO2+C52C3酶2C3（CH2O）+C5酶[H]、ATP①CO2的固定：②C3的还原：光能→ATP中活跃的化学能光、色素、酶、水叶绿体类囊体的薄膜上②ATP的合成：ADP+Pi+能量ATP酶①水的光解：2H2O4[H]+O2光光1：叶绿体中为什么能进行光合作用？2：是否只有在叶绿体中才能进行光合作用？酶、色素否，如蓝藻3、在光下用H218O浇灌植物，在尽可能短的时间进行检测，可在植物周围的什么成分中检测到放射性？在O2中能检测到放射性。【学与用】23【例】下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：光H2OBACDE+PiFGCO2JHI①图中A是______,B是_______,它来自于______的分解。②图中C是_______，它被传递到叶绿体的______部位，用于___________。Ｏ2水色素[H]基质还原C324③图中D是____，在叶绿体中合成D所需的能量来自_________________。④图中G是________,F是_________,J是__________。⑤图中的H表示_______，H为I提供__________。ATP色素吸收的光能光反应[H]和ATPC5C3糖类光H2OBACDE+PiFGCO2JHI25色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶（CH2O）CO2吸收光解固定还原酶光反应暗反应H2OO2ATPCO22C3(CH2O)ADP+Pi酶[H]水的光解多种酶参加催化供氢供能C5还原多种酶参加催化供氢供能多种酶参加催化供氢供能多种酶参加催化供氢供能多种酶参加催化供氢供能多种酶参加催化供氢供能C5固定多种酶参加催化供氢供能多种酶参加催化供氢供能多种酶参加催化供氢供能多种酶参加催化供氢供能多种酶参加催化供氢供能271.线粒体和叶绿体都是进行能量转换的细胞器。下列相关叙述错误的是(）A.两者都能产生ATP，但最初的能量来源不同B.需氧型生物的细胞均有线粒体，植物细胞都有叶绿体C.两者都含有磷脂、DNA和多种酶，叶绿体中还含有色素D.两者都有内膜和外膜，叶绿体基质中一般还有基粒B282.光反应为暗反应提供的物质是（）A.［H］和H2OB.［H］和ATPC.ATP和CO2D.H2O和CO2【解析】光合作用的光反应包括水的光解和ATP的合成，前者产生［H］，后者生成ATP，产生的［H］和ATP用于暗反应中C3的还原。B293.将一株植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后18O存在于（）A．光合作用生成的水中B．仅在周围的水蒸气中C．仅在植物释放的氧气中D．植物释放的氧气和周围的水蒸气中D4.光合作用中，光能转变成活跃化学能发生在()A．水的光解B．ATP的水解C．CO2的固定D．三碳化合物的还原A305.如图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量之比是（）A．1∶2 B．2∶1C．8∶9 D．9∶8C316.请按时间先后顺序排列下列事件（）①德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉②美国科学家鲁宾和卡门用