第4節(jié)能量之源-光與光合作用第2課時(shí)課件

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用教育部重點(diǎn)科研課題組科學(xué)規(guī)劃金星集團(tuán)教育實(shí)驗(yàn)區(qū)成功實(shí)踐全國(guó)教育名家名師精心打造金星教學(xué)考試網(wǎng)§4.2光合作用的原理和應(yīng)用探究一光合作用的探究歷程1.綠色植物可以更新空氣。（普利斯特利的實(shí)驗(yàn)）點(diǎn)燃的蠟燭密閉的玻璃罩不久熄滅點(diǎn)燃的蠟燭綠色植物密閉的玻璃罩蠟燭熄滅綠色植物不易小白鼠密閉的玻璃罩很快窒息死亡小白鼠綠色植物密閉的玻璃罩小白鼠死亡綠色植物不易普里斯特利的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物可以更新空氣說(shuō)明：同樣的環(huán)境，出現(xiàn)不同的結(jié)果，原因是有綠色植物，綠色植物可以更新空氣。但是，有人重復(fù)普利斯特利實(shí)驗(yàn)，卻得到相反的的結(jié)論，為什么？2.綠色植物只有在光下才能更新空氣。（英格豪斯實(shí)驗(yàn)）

直到1785年，由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣，吸收的是二氧化碳。更新空氣？光能那里去了？3.1845年德國(guó)科學(xué)家梅耶根據(jù)能量守恒定律明確指出：植物進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)。儲(chǔ)存在那里？4.光合作用產(chǎn)生淀粉。綠色葉片黑暗處理曝光遮光碘蒸汽變藍(lán)不變藍(lán)（目的是消耗葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）魯賓和卡門(mén)的實(shí)驗(yàn)魯賓和卡門(mén)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光合作用釋放的氧全部來(lái)自水。思考

光合作用的原料有水和二氧化碳，產(chǎn)物有氧氣。那么，氧氣到底是來(lái)自二氧化碳還是來(lái)自水呢？5.光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自水。同位素標(biāo)記法第一組：H2O和CO2

OO2第二組：H2O和CO2OO2有機(jī)物是怎樣合成的？聯(lián)系：兩個(gè)階段是連續(xù)進(jìn)行的。（1）光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供〔H〕和ATP。（2）暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供原料、ADP和Pi。例11864年，德國(guó)植物學(xué)家薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時(shí)，然后把此葉片一半遮光、一半曝光。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，用碘蒸氣處理葉片，成功的證明了綠色葉片在光合作用過(guò)程中產(chǎn)生了淀粉。該實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上具有很強(qiáng)的嚴(yán)密性，具體體現(xiàn)在（

）A.本實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)B.曝光處作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)C.本實(shí)驗(yàn)為空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)D.遮光處作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)D練習(xí)下圖表示3株脫淀粉（經(jīng)充分即饑餓處理）的同種相似植物放在不同的鐘罩內(nèi)一下關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的敘述中最準(zhǔn)確的是（

）

A.證明光合作用的強(qiáng)度隨著CO2濃度的增大而增大

B.證明光合作用的必需條件是CO2C.證明過(guò)多的CO2阻礙光合作用D.證明NaOH能促進(jìn)光合作用探究二光合作用的過(guò)程CO2+H2O(CH20)+O2光能葉綠體

從公式中我們可以得知光合作用的原料、產(chǎn)物、條件和場(chǎng)所。從整體上看，光合作用是一個(gè)氧化還原過(guò)程，在光合作用的原料中CO2是C的最氧化狀態(tài)，O在水中卻是一種還原狀態(tài)，而光合作用的產(chǎn)物CH2O的C是比較還原的，通過(guò)反應(yīng)，CO2被還原成糖類(lèi)水平，水中的O成為分子態(tài)的O。要知道，在常溫、常壓下，無(wú)機(jī)界根本不可能實(shí)現(xiàn)這個(gè)反應(yīng)，而綠色植物僅僅由葉綠素吸收光能作為反應(yīng)推動(dòng)力，就能使一個(gè)很難被氧化的水分子去還原一個(gè)很難還原的CO2，并使一個(gè)基本不含能量的CO2變成富含能量的有機(jī)物，這不能不使人類(lèi)嘆為觀止。

光反應(yīng)條件：光、色素、酶場(chǎng)所：葉綠體基粒類(lèi)囊體薄膜上物質(zhì)變化：（1）水的光解：2H2O

4[H]+O2

（2）光合磷酸化：ADP+Pi+光能ATP能量變化：光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能光酶暗反應(yīng)條件：酶場(chǎng)所：葉綠體的基質(zhì)物質(zhì)變化：（1）CO2的固定：CO2

＋C52C3（2）C3化合物的還原：2C3+[H](CH2O)+C5+H2O能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能酶酶ATPADP+Pi

基質(zhì)類(lèi)囊體CO2糖類(lèi)C5(五碳化合物)CO2的固定

2C3(三碳化合物)

C3的還原

H2O酶Pi

＋ADPATP光反應(yīng)暗反應(yīng)色素O2

[H]多種酶(還原劑)全過(guò)程探究三光合作用原理的應(yīng)用1.光強(qiáng)度和光波長(zhǎng)（1）光合作用隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而加快，但增強(qiáng)到一定程度不再增加。（2）紅光合成最快，藍(lán)、紫光其次，綠光最差。光合作用隨CO2濃度的增大而加強(qiáng)，但到一定的程度不再增加。2.CO2濃度3.溫度主要是影響酶的活性，進(jìn)而影響光合作用。4.其他因素水：間接影響。影響氣孔的開(kāi)閉，從而影響CO2進(jìn)入。無(wú)機(jī)鹽：光合作用與細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用

為何北方的瓜果、蔬菜要比南方的大、甜、脆？主要原因是北方陽(yáng)光充沛、晝夜溫差大。四光合作用的意義細(xì)胞代謝是指細(xì)胞內(nèi)全部有序的化學(xué)變化的總稱(chēng)。細(xì)胞代謝不僅需要酶的參與，而且也需要能量，即在酶的作用下，細(xì)胞內(nèi)一系列物質(zhì)變化和能量變化。細(xì)胞代謝同化作用異化作用（合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量）（分解有機(jī)物，釋放能量）自養(yǎng)型異養(yǎng)型（把無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物）（把現(xiàn)成有機(jī)物合成自身有機(jī)物）光合作用化能合成作用利用光能，合成有機(jī)物利用化學(xué)能，合成有機(jī)物需氧型厭氧型：有氧呼吸型：無(wú)氧呼吸型厭氧型生物的特征：在有氧存在時(shí)，無(wú)氧呼吸受到抑制。探究四細(xì)胞代謝的基本類(lèi)型NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O2