2023学年完整公开课版光合作用

光合作用的发现历程和光合作用过程

斯图尔特希望通过“人与植物共存”实验，向人们讲述植物光合作用对人类生存的重要性。

英国地球科学教授伊恩·斯图尔特于2011年9月15日晚10时进入一个植物园“伊甸园项目”的透明密封箱。箱内培植120株小型和30株大型光合作用速度快植株。伊恩·斯图尔特进入之后箱内氧气水平从通常的21%被降至12.5%。

17日晚，在箱内呆满48小时后，斯图尔特走出了箱子。新闻回顾:模块一：光合作用探索历程之初探序号科学家实验结论1海尔蒙特植物生长需要的养料主要来自

。2普利斯特利空气组成发现后植物能够

空气，吸收

，释放

。3英格豪斯植物更新空气必须在有

的条件下4梅耶光能转化成

。

5萨克斯植物光合作用能够产生

。6恩格尔曼植物光合作用的场所是

。

水更新CO2O2光化学能淀粉叶绿体模块一：光合作用探索历程之初探序号科学家实验结论1海尔蒙特植物生长需要的养料主要来自水。2普利斯特利空气组成发现后植物能够

更新

空气，吸收

CO2

，释放

O2

。3英格豪斯植物更新空气必须在有

光

的条件下4梅耶光能转化成

化学能

。5萨克斯植物光合作用能够产生

淀粉

。6恩格尔曼植物光合作用的场所是

叶绿体

。

C18O2O2CO218O2小球藻H2OH218O结论：光合作用释放的氧全部来自水7.美国科学家鲁宾和卡门的实验方法：同位素标记法模块二：光合作用探索历程之再探究7.美国科学家鲁宾和卡门的实验如果实验这样做，行吗？资料分析一：

将叶绿体破坏后离心，得到类囊体悬浮液、叶绿体基质，分别加入以下试管中。1、2置于光下，3、4置于黑暗中。外膜内膜基粒（类囊体堆叠而成）基质资料分析一：

将叶绿体破坏后离心，得到类囊体悬浮液、叶绿体基质，分别加入以下试管中。1、2置于光下，3、4置于黑暗中。（2）向4只试管加入氧化剂2,6–二氯酚靛酚(一种蓝色染料，会被[H]还原成无色)，发现1号褪色。说明：水分解产生氧气的同时产生了[H]（1）四只试管中只有1号有气泡产生，收集后可使点燃的卫生香复燃。场所：类囊体条件：必须有光反应：水的光解1954年美国科学家阿农等在给叶绿体照光时发现：当供给磷酸、ADP时，会有ATP产生。说明光合作用过程中有ATP的合成过程同样方法处理四只试管，只有①号有ATP产生。

光合作用过程中ATP的合成必须有光场所：类囊体条件：必须有光反应：水的光解ATP的合成场所：类囊体条件：必须有光反应：水的光解ATP的合成H2O类囊体酶Pi

＋ADP[H]ATP光反应阶段、色素、酶8.美国科学家卡尔文的实验方法：同位素标记法CO2到糖类的一系列反应步骤：①CO2首先与植物体内C5（一种五碳化合物）的结合，形成两个C3（一种三碳化合物）②C3在有关酶的催化作用了，接受ATP释放的能量并且被[H]还原，随后，一部分形成糖类，另一部分则又形成C5。过程这些反应在哪里进行呢？对光有什么需求呢？你的思考：给1、2、3、4试管提供CO2、ATP、[H]，只有2、4两试管中有糖产生不给2、4试管提供ATP、[H]，两试管均无糖产生。场所：叶绿体基质条件：有光无光均可你的思考答案：反应：CO2的固定

C3的还原场所：叶绿体基质条件：有光无光均可CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3糖类ATP[H]暗反应阶段、ATP、[H]、酶总结二：光合作用过程光反应阶段暗反应阶段③光反应阶段暗反应阶段H2OO2[H]ATPADP+PiC5C3总结二：光合作用过程类囊体薄膜叶绿体基质光反应与暗反应的比较光反应阶段暗反应阶段区别场所条件反应物

产物能量变化光能→

中活跃的化学能

中活跃的化学能→

中稳定的化学能联系（1）光反应为暗反应提供

；（2）暗反应为光反应提供

。

类囊体薄膜叶绿体基质光、色素、酶有光无光均可、【H】、ATP、酶水、(ADP和Pi）CO2O2、【H】、ATP（CH2O）、(ADP和Pi）ATPATP（CH2O）【H】、ATPADP和Pi模块三：尝试设计探究实验实验植物生理学的奠基人

1.分析萨克斯的实验：（1）该实验中为什么要把绿叶先在暗处放置几个小时再进行实验？（2）该实验中的自变量是什么？如何设置对照的？（3）实验中的因变量是什么？观察指标是什么？（4）该实验中为什么选择一片叶子一半遮光，一半曝光，而不用两片叶子形成对照呢？模块三：尝试设计探究实验实验植物生理学的奠基人

1.分析萨克斯的实验：

（1）消耗掉叶片中原有的营养物质，防止原有营养物质干扰实验结果的分析。（2）该实验中的自变量是什么？如何设置对照的？（3）实验中的因变量是什么？观察指标是什么？（4）该实验中为什么选择一片叶子一半遮光，一半曝光，而不用两片叶子形成对照呢？模块三：尝试设计探究实验实验植物生理学的奠基人

1.分析萨克斯的实验：

（1）消耗掉叶片中原有的营养物质，防止原有营养物质干扰实验结果的分析。

（2）该实验中的自变量是有无光照，叶子一半曝光、一半遮光形成对照。（3）实验中的因变量是什么？观察指标是什么？（4）该实验中为什么选择一片叶子一半遮光，一半曝光，而不用两片叶子形成对照呢？模块三：尝试设计探究实验实验植物生理学的奠基人

1.分析萨克斯的实验：

（1）消耗掉叶片中原有的营养物质，防止原有营养物质干扰实验结果的分析。

（2）该实验中的自变量是有无光照，叶子一半曝光、一半遮光形成对照。

（3）实验中的因变量是有无淀粉产生，用碘蒸汽处理是否出现深蓝色。（4）该实验中为什么选择一片叶子一半遮光，一半曝光，而不用两片叶子形成对照呢？模块三：尝试设计探究实验实验植物生理学的奠基人

1.分析萨克斯的实验：

（1）消耗掉叶片中原有的营养物质，防止原有营养物质干扰实验结果