光合作用的探究歷程與過(guò)程

在中國(guó)的神話傳說(shuō)里,天空中肆虐著十個(gè)太陽(yáng),大地干涸焦枯,寸草不生。英雄后羿神弓射九日，大自然才恢復(fù)風(fēng)調(diào)雨順、鳥(niǎo)語(yǔ)花香的景象。如果當(dāng)時(shí)后羿不聽(tīng)從人們的勸阻而將最后一個(gè)太陽(yáng)也射落，那么世界將會(huì)是什么樣子呢？

后羿“射日”湘潭縣第三屆“杏壇之星”賽課授課班級(jí)：湘潭縣二中222班參賽單位:湘潭縣九中參賽老師：朱立紅2007年11月27日光合作用的探究歷程與過(guò)程一、光合作用的探究歷程回眸歷史解開(kāi)光合作用之謎植物生長(zhǎng)所需的物質(zhì)來(lái)自何處？2000多年前亞里士多德(Aristotle)認(rèn)為：植物增重來(lái)自土壤實(shí)驗(yàn)一：柳樹(shù)栽培實(shí)驗(yàn)回眸歷史解開(kāi)光合作用之謎問(wèn)題……一切才開(kāi)始改變……結(jié)論：建造植物體的原料是水分。1648年[比利時(shí)]海爾蒙特實(shí)驗(yàn)柳2.5kg土100kg五年后只澆水柳82.5kg土99.9kg實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后變化土壤干重100kg99.9kg-

0.1kg柳樹(shù)2.5kg82.5kg+

80kg1771年[英]普利斯特利實(shí)驗(yàn)

不同的人重復(fù)實(shí)驗(yàn)，有的成功，有的失敗，原因何在？問(wèn)題：結(jié)論:植物可以更新空氣

到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的是O2，吸收的是CO2。他把帶葉的枝條放到水里．這些葉在陽(yáng)光下產(chǎn)生氣泡，在暗處不產(chǎn)生氣泡．

重復(fù)500多次結(jié)論：植物只有在陽(yáng)光照射下才能更新空氣1779年，[荷蘭]英格豪斯實(shí)驗(yàn)水二氧化碳氧氣光光能化學(xué)能1845年[德國(guó)]梅耶黑暗處理一晝夜讓一張葉片一半曝光一半遮光碘液處理1864年，[德國(guó)]薩克斯實(shí)驗(yàn)植物光合作用產(chǎn)生了淀粉

極細(xì)光束黑暗中光照下結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。1880年恩格爾曼實(shí)驗(yàn)探究光合作用產(chǎn)生的氧來(lái)自于H2O還是CO2

?第一組H2180C02[美國(guó)]魯賓和卡門(mén)實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）C02第二組H20C18O2C18O2探究光合作用產(chǎn)生的氧來(lái)自于H2O還是CO2第一組H2180C021802[美國(guó)]魯賓和卡門(mén)實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）光合作用產(chǎn)生的氧來(lái)自于H2O結(jié)論:C02第二組H20C18O202C18O220世紀(jì)40年代[美國(guó)]卡爾文用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用中轉(zhuǎn)化成(CH2O)的C，稱(chēng)為卡爾文循環(huán)。14CO2(14CH2O)年代科學(xué)家結(jié)論1648海爾蒙特植物增重來(lái)自水1771普利斯特利植物可以更新空氣1779英格豪斯只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣1845R.梅耶植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)1864薩克斯綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉1880恩格爾曼氧由葉綠體釋放出來(lái)。葉綠體是光合作用的場(chǎng)所。1939魯賓卡門(mén)光合作用釋放的氧來(lái)自水。20世紀(jì)40代卡爾文光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳來(lái)自CO2了解光合作用的探究歷程，你有何感悟?思考與討論科學(xué)探究的一般過(guò)程：提出假設(shè)得出結(jié)果和結(jié)論發(fā)現(xiàn)問(wèn)題分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)交流表達(dá)二、光合作用過(guò)程1、光合作用分為哪兩個(gè)階段？2、各階段的場(chǎng)所?怎么進(jìn)行?3、各階段需要什么條件?產(chǎn)生什么物質(zhì)?自主構(gòu)建(which)(where)(what)三“W”類(lèi)囊體ATP水在光下分解酶ADP+Pi

O2[H]H2O光反應(yīng)階段

光反應(yīng)階段場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化光、色素、酶葉綠體類(lèi)囊體膜水的光解；ATP的生成

ATP中活躍化學(xué)能光能類(lèi)囊體ATP水在光下分解酶ADP+Pi

O2[H]H2O光反應(yīng)階段2C3CO2C5[H]供氫ATPADP+Pi供能多種還原

（CH2O）C5暗反應(yīng)固定酶2C3CO2C5[H]供氫ATPADP+Pi供能多種還原

（CH2O）C5暗反應(yīng)

暗反應(yīng)階段場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化酶、[H]、ATP葉綠體基質(zhì)CO2的固定；C3的還原ATP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能固定酶

聯(lián)系條件場(chǎng)所物質(zhì)變化能量變化葉綠體類(lèi)囊體膜光反應(yīng)階段光、色素、酶水的光解；ATP的生成

ATP中活躍化學(xué)能光能暗反應(yīng)階段酶、[H]、ATP葉綠體基質(zhì)CO2的固定；C3的還原ATP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi

。光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較

CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體光合作用過(guò)程

（CH2O）CO22C3C5多種酶固定供氫供能還原類(lèi)囊體O2ATP水在光下分解酶ADP+Pi[H]H2O暗反應(yīng)階段（葉綠體基質(zhì)）光反應(yīng)階段（葉綠體基粒）實(shí)質(zhì)?物質(zhì)變化：無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物能量變化：光能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中的化學(xué)能

CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體“無(wú)中生有”概念?總結(jié)歸納葉綠體（CH2O）+O2CO2+H2O光

一、光合作用的探究歷程

二、光合作用的過(guò)程總反應(yīng)式光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段2H2O

光

4[H]+O2光ADP+PiATP酶CO2的固定：CO2+C52C3酶C3的還原：2C3

（CH2O）+C5

[H]，ATP酶光能ATP中化學(xué)能(CH2O)中化學(xué)能1、光合作用的過(guò)程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，下列說(shuō)法正確的是（）

A.葉綠體類(lèi)囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)

B.葉綠體類(lèi)囊體膜上進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng)

C.葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)

D.葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行暗反應(yīng),不進(jìn)行光反應(yīng)D體驗(yàn)成功2、光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，下列參與暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是（）A、H2O、CO2、ADPB、CO2、[H]、ATPC、H2O、CO2、ATPD、[H]、H2O、ADPB體驗(yàn)成功

某科學(xué)家用含有14C的CO2來(lái)追蹤光合作用中的C原子，14C的轉(zhuǎn)移途徑是（）

A、CO2→葉綠體→ATPB、CO2→葉綠素→ATPC、CO2→乙醇→(CH2O)D、CO2→C3→(CH2O)D鞏固提高清晨或傍晚,在一些廣場(chǎng)上、公園里、或?qū)W校操場(chǎng)等處,只要沒(méi)有下雨,便能見(jiàn)到一些人在鍛煉身體。請(qǐng)結(jié)合你所學(xué)過(guò)的知識(shí)，談一談是清晨鍛煉好,還是傍晚鍛煉好呢?生物與生活光照和CO2是影響光合作用的重要因素。某生物興趣小組欲通過(guò)下列裝置探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響規(guī)律。（下圖為測(cè)定光合作用速度的儀器）如果你是其中的一員，請(qǐng)說(shuō)說(shuō)你的探究思路。體驗(yàn)探究密閉玻璃小室葉片刻度玻璃管金屬網(wǎng)CO2緩沖液恒溫水槽紅色液滴1、在一密閉小室內(nèi)放置一片某作物新鮮葉片和CO2緩沖液，在另一密閉小室內(nèi)放置同樣大小死葉片和CO2緩沖液作為對(duì)照。2、固定適宜濃度CO2緩沖液，依次調(diào)節(jié)光強(qiáng)為5klx、10klx、15klx、20klx、25klx、30klx、35klx、40klx……分別測(cè)出光合作用數(shù)值。3、根據(jù)毛細(xì)管內(nèi)紅色液滴的移動(dòng)距離測(cè)定兩小室內(nèi)氣體體積的變化。4、計(jì)算出兩小室內(nèi)氣體體積的差值,記錄并比較。體驗(yàn)探究步驟：感謝各位專(zhuān)家指導(dǎo)感謝各位同學(xué)配合請(qǐng)多提寶貴意見(jiàn)謝謝！

CO2+H2O（