高中生物-光合作用的原理教學(xué)課件設(shè)計(jì)

5.4.2光合作用的原理光合作用的探究歷程1771普利斯特利1779英格豪斯1845梅耶1864薩克斯1880恩格爾曼1941魯賓和卡門20世紀(jì)四十年代卡爾文17851.海爾蒙特實(shí)驗(yàn)：認(rèn)為只有土壤中的

是植物建造自身的原料。2.普利斯特利實(shí)驗(yàn)：植物可更新空氣。

英格豪斯實(shí)驗(yàn)：植物只有

在

條件下，才能更新空氣。1785年人們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)植物更新空氣是指吸收

放出___.

3.德國(guó)科學(xué)家梅耶指出，植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，把

能轉(zhuǎn)化成

能儲(chǔ)存起來(lái)。水綠葉陽(yáng)光CO2O2光化學(xué)光合作用的探究歷程1771普利斯特利17851845梅耶1779英格豪斯1864薩克斯1880恩格爾曼CO2光能水O2化學(xué)能

1880年，恩格爾曼還原實(shí)驗(yàn)

恩格爾曼把載有水綿和好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中，然后用極細(xì)的光束照射水綿。他發(fā)現(xiàn)細(xì)菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中；如果臨時(shí)裝片暴露在光下，細(xì)菌則分布在葉綠體所有受光的部位。

請(qǐng)分析該實(shí)驗(yàn)過(guò)程，恩格爾曼是如何設(shè)置對(duì)照試驗(yàn)、排除無(wú)關(guān)變量的。并總結(jié)得出的結(jié)論。光合作用的探究歷程1771普利斯特利17851845梅耶1779英格豪斯1864薩克斯1880恩格爾曼光能H2OCO2O2？一、光能轉(zhuǎn)換成的化學(xué)能儲(chǔ)存與什么物質(zhì)？（綠色植物、黑色紙片、酒精及其他試劑）二、光合作用的產(chǎn)物氧氣中的氧元素來(lái)自與誰(shuí)？（小球藻懸液、同位素標(biāo)記法）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則說(shuō)出實(shí)驗(yàn)思路

1864年，薩克斯1941年，魯賓和卡門光合作用的產(chǎn)物還有淀粉產(chǎn)物O2中的氧原子全部來(lái)自H2O

光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程。

【材料1】1946年開(kāi)始，美國(guó)的卡爾文等用14CO2研究了植物進(jìn)行光合作用時(shí)CO2轉(zhuǎn)化為糖的路線。（1）光照時(shí)間為幾分之一秒時(shí)發(fā)現(xiàn)，90%的放射性出現(xiàn)在一種三碳化合物（C3）中。（2）在5秒鐘的光照后，卡爾文等檢測(cè)到了含有放射性的六碳糖(C6).（3）向反應(yīng)體系中充入一定量的14CO2,光照30秒后檢測(cè)產(chǎn)物，檢測(cè)到了多種帶14C標(biāo)記的有機(jī)化合物。

20世紀(jì)40年代，卡爾文

1954年，阿爾農(nóng)等【材料2】1954年，美國(guó)阿爾農(nóng)等用離體的葉綠體做實(shí)驗(yàn)：在給葉綠體照光時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向反應(yīng)體系中供給ADP、Pi等物質(zhì)時(shí)，體系中就會(huì)有ATP出現(xiàn)。并且可以在黑暗條件下，只要提供ATP和[H],葉綠體就能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)樘?。?qǐng)嘗試根據(jù)材料推出光合作用的大致過(guò)程光反應(yīng)與暗反應(yīng)比較比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供

；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供

；類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)光、色素、酶酶、【H】、ATP1水的光解2ATP的合成1CO2的固定2C3的還原光能ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能[H]和ATP

ADP和Pi

光合作用的過(guò)程葉綠體中的色素光能供氫酶供能還原多種酶參加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段H2OO2[H]水在光下分解場(chǎng)所：葉綠體的類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)酶（1）Wilstatter從綠色植物的葉片中將葉綠素分離純化出來(lái)，對(duì)它的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，使人們對(duì)綠色植物吸收光能并引起光化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行光合作用的主要色素有所了解。Wilstatter在1915年因此獲得諾貝爾獎(jiǎng)。（2）20世紀(jì)20年代初，F(xiàn)ischer因研究葉綠素化學(xué)和闡明葉綠素結(jié)構(gòu)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。（3）Woodward于1965年因人工合成葉綠素等工作獲得諾貝爾獎(jiǎng)。（4）20世紀(jì)80年代末，Deisenhofer等測(cè)定了紫色非硫細(xì)菌Rs.viridis光合作用中心的三維結(jié)構(gòu)，并因此于1988年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。（5）1992年，Marcus因研究包括光合作用電子傳遞在內(nèi)的生命體系的電子傳遞理論而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。（6）1961年，Mitchell等提出了化學(xué)滲透假說(shuō)?；瘜W(xué)滲透假說(shuō)不僅使人們了解光合作用中的能量轉(zhuǎn)換機(jī)理，并且導(dǎo)致將質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)與離子運(yùn)轉(zhuǎn)、類囊體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化和能量轉(zhuǎn)換反應(yīng)調(diào)控過(guò)程聯(lián)系起來(lái)研究。Mitchell于1978年獲諾貝爾獎(jiǎng)。（7）20世紀(jì)90年代末，催化光合作用的光合磷酸化和呼吸作用的氧化磷酸化的腺三磷（ATP）合成酶的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)與反應(yīng)機(jī)理的研究獲得重大進(jìn)展。鑒于Boyer和Walker在ATP合成酶催化ADP形成ATP研究工作方面的貢獻(xiàn)，他們獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。光合作用研究歷程中的七次諾貝爾獎(jiǎng)獲得情況暗反應(yīng)（美國(guó)：阿爾農(nóng)）H2OO2ADP+Pi2C3[H]ATPCO2(CH2O)供氫參與反應(yīng)的多種酶酶C5植物生長(zhǎng)所需物質(zhì)來(lái)自土壤（古希臘：亞里士多德）植物生長(zhǎng)需要的物質(zhì)是水H2O（比利時(shí)：海爾蒙特）植物可以更新空氣（英國(guó)：普利斯特利）植物更新空氣需要光照（荷蘭:英格豪斯）綠色植物吸收CO2釋放O2（卡文迪許等）綠色植物制造了淀粉（德國(guó)：薩克斯）場(chǎng)所是葉綠體（恩格爾曼）水光解（英國(guó)：希爾）卡爾文循環(huán)（美國(guó)：卡爾文）1648年公元前3世紀(jì)1771年1773年1782年1864年1880年1937年1946年1954年光合作用發(fā)現(xiàn)過(guò)程小結(jié)光合作用的全過(guò)程供氫供能還原酶2C3C5固定CO2光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段停止光照：增加光照：停止CO2：