光合作用的原理課件

光合作用的原理（第1課時）1依賴光合作用人類面臨四大問題人口急增糧食短缺能源匱乏環(huán)境污染

關注世界糧食日關注并拯救饑餓的孩子呼吁！2袁隆平和他的雜交水稻31.地球表面上的綠色植物每年大約制造了4400億噸有機物！2.地球表面上的綠色植物每年儲存的能量約為7.11×1018KJ，這個數(shù)字相當于24萬個三峽電站每年所發(fā)出的電力，相當于人類在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活和食物營養(yǎng)上所需能量的100倍！請看下面的數(shù)據(jù)：4由此可見：對絕大多數(shù)生物來說，活細胞所需能量的最終源頭來自太陽的光能。

太陽的光能通過什么途徑進入植物體內(nèi)呢？5二、光合作用的原理和應用

第1課時61、人類是怎樣認識到光合作用原理的？2、什么是光反應階段？什么是暗反應階段？3、光反應階段與暗反應階段區(qū)別和聯(lián)系?本節(jié)聚焦9葉片中的葉肉細胞綠葉回顧

葉肉細胞亞顯微結構模式圖

葉綠體亞顯微結構模式圖101.下列標號各代表： ①

②

③

④

⑤2.在④上分布有光合作用所需的

和

，在⑤中也分布有光合作用所需的

。

基質(zhì)酶?

外膜內(nèi)膜類囊體膜基粒色素

酶

葉綠體亞顯微結構模式圖①②④.③⑤11色素葉綠素類胡蘿卜素葉綠素主要吸收紅光和藍紫光吸收太陽光中的可見光類胡蘿卜素主要吸收藍紫光葉綠素a葉綠素b葉黃素胡蘿卜素（藍綠色）（黃綠色）（橙黃色）（黃色）3、葉綠體中色素的種類和作用12光合作用H20C0202糖類(CH20)等有機物是能源物質(zhì)光葉綠體13水二氧化碳有機物氧氣能量葉綠體光合作用的概念：觀察下圖，給出光合作用的概念14什么是光合作用？光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。場所條件產(chǎn)物原料15一.光合作用的探究歷程人們得出這一認識經(jīng)歷了漫長的探索歷程，科學家們用了200多年的時間，經(jīng)過無數(shù)次的實驗才對光合作用有了一個比較清楚的認識?，F(xiàn)在我們就沿著科學家們探尋的足跡，去體驗他們認識問題的思維過程和科學探索的樂趣。16（一）光合作用的探究歷程：1、普利斯特利實驗2、英格豪斯實驗3、梅耶觀點4、薩克斯實驗5、恩格爾曼實驗6、魯賓和卡門實驗7、卡爾文實驗自主探究17植物為什么會生長？18世紀中期前人們一直認為是由于根吸收土壤中的養(yǎng)分。181771年普利斯特利的實驗19一半曝光，一半遮光在暗處放置幾小的葉片1864年薩克斯的實驗暗處理光照酒精脫色碘蒸汽處理201880年恩格爾曼的實驗隔絕空氣黑暗，用極細光束照射完全暴露在光下水綿和好氧細菌的裝片結果：21返回1939年魯賓和卡門的實驗22光合作用產(chǎn)生的有機物又是怎樣合成的呢？20世紀40年代，美國科學家卡爾文利用放射性同位素14C標記的14CO2做實驗研究這一問題。最終探明CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中的碳的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。1961年諾貝爾化學獎得主231、普利斯特利實驗結論是什么?為什么他的實驗有時成功，有時失敗，試想一下可能的原因是什么？2、英格豪斯實驗結論是什么?英格豪斯的實驗設計與前人相比,改進在什么地方?3、梅耶結論是什么?依據(jù)是什么?4、薩克斯的實驗結論是什么？為什么對天竺葵先進行一晝夜的暗處理？此實驗是否采取了對照實驗？如果是其對照組和實驗組分別是什么?在用碘蒸氣鑒定之前,提醒同學們別忘了對葉片進行脫色?5、恩格爾曼實驗結論是什么?6、魯賓和卡門實驗結論是什么?采用了什么方法實驗?共同探究248、自主探究：請設計實驗探究光合作用的過程中需要二氧化碳。7、人類對光合作用的探究歷程來看，生物學的發(fā)展與物理學和化學有什么聯(lián)系？與技術手段的進步有什么關系？試舉例說明。25科學探究的一般過程提出問題作出假設設計實驗進行實驗分析結果表達與交流（光合作用需要二氧化碳嗎？）（光合作用需要二氧化碳）（設計方案、預期結果…）（按預定方案進行實驗）（分析實驗結果，得出結論……）（總結，寫實驗報告并適當交流）26分析：A裝置內(nèi)存在CO2B裝置中不存在CO2探究光合作用需要CO2實驗裝置271、光合作用的反應式CO2+H2O*（CH2O）+O2*↑光能葉綠體二、光合作用的基本過程282、光合作用過程2930H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP光、色素、酶葉綠體內(nèi)的類囊體膜上水的光解：ATP的合成：1.光反應階段條件：場所：物質(zhì)變化：能量變化：光能轉變?yōu)榛钴S的化學能貯存在ATP中[H]ADP＋Pi＋能量酶ATPH2O[H]+O2光能（還原劑）色素、酶31CO2糖類五碳化合物C5

蛋白質(zhì)脂質(zhì)三碳化合物2C3

基質(zhì)多種酶H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP[H]322.暗反應階段CO2＋C52C3酶C3的還原：條件：場所：物質(zhì)變化：能量變化：葉綠體的基質(zhì)中CO2的固定：脂質(zhì)ATP

ATP中活躍的化學能轉變?yōu)樘穷惖扔袡C物中穩(wěn)定的化學能多種酶ATP[H]、ADP+Pi2C3(CH2O)+H2O酶CO2五碳化合物C5

蛋白質(zhì)三碳化合物2C3

基質(zhì)多種酶[H]糖33比較項目光反應暗反應區(qū)別場所條件反應時間短促、以毫微秒計較緩慢（有機物的合成量取決于暗反應時間長短）反應產(chǎn)物與光的關系與溫度的關系物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系光合作用的實質(zhì)葉綠體類囊體結構薄膜上葉綠體液態(tài)基質(zhì)中光、葉綠體色素、酶許多酶，不受光限制O2、NADPH、ATP(CH2O)、H2O、ADP、Pi、C5需光不需光，但有光照樣能進行與溫度無直接關系與溫度關系密切1、水的光解2、ATP的合成1、CO2的固定2、C3的還原ATP中活躍的化學能轉化為有機物中穩(wěn)定化學能光反應為暗反應提供[H]和ATP，暗反應為光反應提供ADP和Pi，二者相互影響把CO2和H2O轉變成有機物并放出氧氣光能轉變?yōu)榛瘜W能光能活躍化學能34請分析光下的植物突然停止光照后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？停止光照光反應停止請分析光下的植物突然停止CO2的供應后，其體內(nèi)的C5化合物和C3化合物的含量如何變化？[H]

↓

ATP↓還原受阻C3

↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5↑能力提升

（CH2O）CO2C52C3[H]酶固定還原供氫供能ATP35下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：①圖中B是—，它來自于——的分解。②圖中C是——，它被傳遞到葉綠體的——部位，用于——。③圖中D是——，在葉綠體中合成D所需的能量來自——

④圖中的H表示——，H為I提供——光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水[H]基質(zhì)C3的還原ATP色素吸收的光能光反應[H]和ATP一展身手36CO2+H2O*（CH2O）+O2*光能葉綠體產(chǎn)物中氧原子、碳原子和氫原子的來源？6CO2+12H2O*C6H12O6+6H2O+6O2*光能葉綠體（1）（2）光合作用完整反應式(計算式)及元素來龍去脈積極思維37下圖是小球藻進行光合作用示意圖，圖中物質(zhì)A與物質(zhì)B的分子量之比是（）BC18O2AH2OCO2H218O光照射下的小球藻Ｄ

A.１：２B.２：１

C.９：８D.８：９38課堂小結光合作用光合作用的探究歷程光合作用的概念過程光反應階段暗反應階段區(qū)別與聯(lián)系391．圖示德國科學家薩克斯的實驗,在葉片照光24小時后,經(jīng)脫色、漂洗并用碘液處理，結果有錫箔覆蓋的部分呈藍色。本實驗說明（）

①光合作用需要CO2②光合作用需要光③光合作用需要葉綠素④光合作用放出氧⑤光合作用制造淀粉A．①②B．③⑤C．②⑤D．①③C課堂反饋403、光合作用實質(zhì)是()A．把二氧化碳轉變成ATPB．產(chǎn)生化學能，貯藏在ATP中C．把光能轉變成化學能，貯藏在ATP中D．無機物轉變成有機物，光能轉變成化學能D2、光合作用過程中，產(chǎn)生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為()①外膜②內(nèi)膜③基質(zhì)④類囊體膜A．③②B．③④C．①②D．④③B思考:葉綠體中ATP向哪運輸?ADP向哪運輸?415．某科學家用含碳的同位素14C的二氧化碳來追蹤光合作用中碳原子在下列分子中的轉移，最可能的途徑是（）

A．二氧化碳→葉綠素→ADP

B．二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖C．二氧化碳→酒精→葡萄糖

D．二氧化碳→葉綠素→AT