【課件】光合作用與能量轉化課件2023-2024學年高一上學期生物人教版必修1

必修一第5章細胞的能量供應和利用第4節(jié):光合作用與能量轉換(第2課時)葉綠體的結構適于進行光合作用12為什么葉綠體結構適于進行光合作用？葉綠體除吸收光能還有什么功能？葉綠體的結構適于進行光合作用1類囊體膜上含有光合作用有關的色素和酶。多個類囊體堆疊形成基粒，極大地擴展了受光面積。類囊體薄膜能吸收光的復合體色素酶類囊體閱讀教材P102的思考·討論，回答相關問題。恩格爾曼的實驗（一）實驗的自變量和因變量是什么？自變量：因變量：葉綠體是否光照（觀測指標：好氧細菌的分布）完全光照葉綠體光照部位是否產生氧氣黑暗，無空氣極細光束照射好氧細菌思考?討論葉綠體的功能思考?討論葉綠體的功能恩格爾曼的實驗（一）在選材、實驗設計上有何巧妙之處？設計： 選材：①無空氣黑暗環(huán)境,排除氧氣和光的干擾①水綿葉綠體呈螺旋帶狀分布，便于觀察；②用需氧細菌可確定釋放氧氣多的部位。②用極細光束照射，使葉綠體形成有光和無光部位，相當于一組對比實驗。閱讀教材P102的思考·討論，回答相關問題。完全光照黑暗，無空氣極細光束照射好氧細菌這是因為水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍紫光，在此波長光的照射下，葉綠體會釋放氧氣，適于需氧細菌在此區(qū)域分布。思考?討論葉綠體的功能恩格爾曼的實驗（二）為什么大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域呢？三棱鏡好氧細菌葉綠體能吸收光能用于光合作用氧氣是葉綠體釋放出來的由此實驗能得出什么結論？綠色植物通過________，利用______，將________________轉化成儲存著能量的_________，并且釋放出________的過程。葉綠體光能二氧化碳和水有機物氧氣光合作用釋放的氧氣是來自原料中的水還是二氧化碳呢？我們先來分析科學家做過的一些實驗。光合作用CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O2思考任務一：建構概念————光反應實驗1:希爾反應活動1閱讀教材“思考?討論”第1、2段，回答下列問題：希爾實驗說明水的光解產生氧氣，能否確定氧氣中的氧元素全部來自水？不能，該實驗沒有排除葉綠體中其他物質的干擾，也并沒有直接觀察到氧元素的轉移。希爾的實驗是否說明水的光解和糖的合成不是同一個化學反應？能夠說明，因為懸浮液中沒有CO2，糖類合成時需要CO2的碳元素任務一：建構概念————光反應實驗2:魯賓和卡門的實驗活動2閱讀教材“思考?討論”第3段，回答下列問題：任務一：建構概念————光反應光合作用釋放的氧氣來自于水。分析魯賓和卡門的實驗，你能得出什么結論？實驗3:阿爾農的發(fā)現(xiàn)活動3閱讀教材“思考?討論”第4段，回答下列問題：任務一：建構概念————光反應光、色素、酶葉綠體內的類囊體薄膜上水的光解：H2O1/2O2+2e+2H+光能ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶場所：條件：物質變化能量變化光能轉變?yōu)镹ADPH。ATP活躍的化學能NADP++H++2e

NADPH光反應階段1NADPH的合成:酶光合作用第一個階段的化學反應，必須有光才能進行，這個階段叫作光反應階段。光反應階段是在類囊體的薄膜上進行的。實驗4:卡爾文實驗（一）實驗過程:2.連續(xù)60s取樣，將藻類細胞置于熱酒精中3.分離溶解物中的分子三碳化合物多種產物：C3、C5、C6等5秒內60秒后請據(jù)此大致描述CO2轉化成有機物過程中，C的轉移途徑。CO2→C3

→C6C51.向藻類細胞光合作用的原料中加入14CO24.進行放射性顯影，以確定放射性的部位時間順序依次出現(xiàn)的放射性物質代表了暗反應過程中各種產物依次出現(xiàn)的順序實驗結果：任務二：建構概念————暗反應CO2葉綠體基質多種酶葉綠體的基質中(提供酶、原料等)場所：NADPH、ATP、酶條件：①CO2的固定：CO2＋C52C3酶②C3的還原：ATP活躍的化學能轉變?yōu)樘穷惖扔袡C物中穩(wěn)定的化學能2C3(CH2O)酶＋C5物質變化能量變化：NADPH2C3C5(CH2O)NADPHATP暗反應階段2核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）三磷酸甘油酸光反應還原任務三：構建光合作用過程的模型O2H2ONADPHATPADP+PiNADP+C3C5暗反應固定多種酶參加催化水在光下的分解類囊體的薄膜上光能①H的轉移：H2O→NADPH→(CH2O)②C的轉移：CO2→C3→（CH2O）③O的轉移：CO2→C3→（CH2O）H2O→O2CO2（CH2O）概念光合作用的原理的探索光反應暗反應反應式希爾魯賓和卡門阿爾農卡爾文水的光解NADPH合成

ATP合成CO2的固定C3的還原CO2+H2O(CH2O)+O2光能葉綠體光合作用的過程光合作用葉綠體基質中有許多由囊狀結構堆疊而成的基粒光合色素分布在類囊體薄膜上，光合作用的酶分布在類囊體薄膜和基質葉綠體是捕獲光能、進行光合作用的場所。結構功能課堂小結概念檢測1.基于對葉綠體的結構和功能的理解，判斷下列相關表述是否正確。(1)葉綠體中只有葉綠素吸收的光能才能用于光合作用（）(2)葉綠體的類囊體上有巨大的膜面積，有利于充分吸收光能（）(3)植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，是因為葉片中的葉綠體吸收了綠光（）×√×概念檢測2.下列關于高等植物細胞內色素的敘述，錯誤的是（）A.所有植物細胞中都含有4種色素B.有些植物細胞的液泡中也含有色素C.葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收光能D.植物細胞內的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類A拓展應用1.海洋中的藻類，習慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們在海水中的垂直分布大致依次是淺、中、深。這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關嗎?有關。不同