課時：光合作用的探究歷程和過程

第4節(jié)能量之源－－光與光合作用1整理課件光合作用的探究歷程光合作用（一）2整理課件

人們對于光合作用的認識最早是從研究植物的生長開始的。

早在2000多年前，亞里士多德就提出“植物是由土壤汁構(gòu)成”，即植物生長所需物質(zhì)來自土壤。

植物生長所需要的物質(zhì)來自哪里？17世紀(jì)初，海爾蒙特的柳樹實驗。3整理課件4整理課件

海爾蒙特的實驗證明：柳樹重量的增加來自雨水而并非來自土壤。5整理課件結(jié)論：植物可以更新污濁的空氣。二、1771.英.普利斯特利甲乙課堂練習(xí)光合作用概念探究歷程導(dǎo)航主頁6整理課件1771年，普利斯特利的實驗

普利斯特利認為：植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變渾濁的空氣。

當(dāng)時有人重復(fù)了普利斯特利的實驗，有的成功了，有的卻失敗了。7整理課件

1779年，英格豪斯3個月里做了500多次植物更新空氣的實驗。有一天晚上，他把植物和小白鼠用玻璃罩密封后，由于太困了就睡著了，用來照明的蠟燭也燃盡了，第二天早上他發(fā)現(xiàn)小鼠死掉了。

英格豪斯發(fā)現(xiàn)：普利斯特利的實驗只有在有光照射下才能成功，植物只有綠葉才能更新空氣。

由于當(dāng)時的科學(xué)界尚未發(fā)現(xiàn)空氣的成分，所以當(dāng)時的人們并不知道植物更新了空氣的什么成分。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吸收二氧化碳，放出氧氣。8整理課件

經(jīng)過了100多年的探索，人們才發(fā)現(xiàn)植物吸收二氧化碳和水，在陽光的照射下，產(chǎn)生了氧氣。

在這一過程中，光能哪去了？

依據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，植物在這一過程中把光能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量儲存起來。

儲存在什么物質(zhì)中呢？9整理課件

土豆是變態(tài)的莖，含有大量的淀粉。

馬鈴薯的葉片中有淀粉嗎？

先用熱酒精使葉片脫色，后滴加碘液。10整理課件

植物葉片中的淀粉是光合作用產(chǎn)生的嗎？1864年薩克斯的實驗植物葉片中本來就有淀粉，如何解決？暗處理一晚上11整理課件

經(jīng)過前面的研究，我們已經(jīng)知道綠色植物的葉片在光照下，吸收二氧化碳和水，產(chǎn)生氧氣和有機物。

這些變化是發(fā)生在植物葉片細胞的那種結(jié)構(gòu)中的呢？1887年恩格爾曼的實驗12整理課件13整理課件光合作用原料、產(chǎn)物、條件、場所各是什么？CO2+H2O光能葉綠體(CH2O)+O2CO2和H2O、（CH2O）和O2、光、葉綠體14整理課件探究：

O2中的氧來自CO2還是H2O？15整理課件七、1939.美.魯賓和卡門實驗

16整理課件光合作用發(fā)現(xiàn)過程發(fā)現(xiàn)內(nèi)容發(fā)現(xiàn)年代公元前3世紀(jì)植物生長所需物質(zhì)來自土壤（古希臘：亞里士多德）植物生長需要的物質(zhì)是水H2O（比利時：海爾蒙特）1648年植物可以更新空氣（英國：普里斯特利1771年植物更新空氣需要光照（荷蘭:英格豪斯）1773年綠色植物通過光合作用吸收CO2釋放O2（瑞士：塞尼比爾）1782年綠色植物通過光合作用制造了淀粉（德國：薩克斯）1864年葉綠體是光合作用的場所（美國：恩格爾曼）1880年光合作用釋放的O2全部來自H2O（美國：魯賓和卡門）1939年光合作用的發(fā)現(xiàn)史17整理課件光合作用的概念綠色植物通過葉綠體，利用可見光中的光能，把二氧化碳和水合成為儲存能量的有機物（通常指糖類中葡萄糖）并且釋放出氧氣的過程。18整理課件光合作用的探究到此結(jié)束了嗎？20世紀(jì)40年代，美國科學(xué)家卡爾文用同位素標(biāo)記法發(fā)現(xiàn)了卡爾文循環(huán)，探明了二氧化碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑.課堂練習(xí)光合作用概念探究歷程導(dǎo)航主頁19整理課件1、在光合作用實驗里，如果所用的水中有0.2%的水分子含18O，二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含18O，那么，植物進行光合作用釋放的氧氣中，含18O的比例為不要灰心，再來一次！恭喜你，答對了！再接再厲！課堂練習(xí)C．0.88%不要灰心，再來一次！不要灰心，再來一次！A．0.20%B．0.48%D．0.68%注：答題請單擊選項20整理課件

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),科學(xué)技術(shù)發(fā)展的車輪在不斷前進!希望同學(xué)們能站在先人的肩膀上成為”車輪”前進的有力推動者!教師寄語:21整理課件

根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識可知，水和二氧化碳反應(yīng)，應(yīng)該生成什么產(chǎn)物？碳酸哪為什么在植物光合作用的過程中產(chǎn)物不是碳酸而是有機物？這說明光合作用過程中水和二氧化碳是否直接反應(yīng)？哪光合作用的過程是怎樣的？其全過程分為幾個階段？不是直接反應(yīng)的全過程根據(jù)條件的不同分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段22整理課件葉綠體中的色素H2O

①水的光解O2[H]ADP+Pi

酶②ATPco2C5光反應(yīng)2c3①固定供氫酶酶供能②還原(CH2O)[糖類]多種酶參加催化暗反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化:光能ATP活躍化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)能元素轉(zhuǎn)移O元素:H2＊O

＊O2C元素:＊C

O2＊C3(＊CH2O)四、光合作用的過程光能23整理課件葉綠體中的色素可見光GHDEABC多種酶酶MF吸收光解能固定還原NKH2OO2[H]ADP+PiATPC52C3(CH2O)CO2光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段葉綠體類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中二光合作用的過程24整理課件三、光合作用的過程：25整理課件1.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別回歸課本,知識整合

項目

光反應(yīng)階段

暗反應(yīng)階段場所條件物質(zhì)變化能量變化類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)需光,色素和酶需多種酶、ATP、[H](1)2H2O

光

4[H]+O2光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛顫姷幕瘜W(xué)能，儲存在ATP中ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類等有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能酶(2)ADP+Pi+光能

ATPCO2的固定：CO2+C52C3酶C3的還原：2C3(CH2O)+C5[H]酶ATPADP+Pi26整理課件光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個整體,二者緊密聯(lián)系,缺一不可。光反應(yīng)暗反應(yīng)ATP[H]ADPPi2.光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段的聯(lián)系27整理課件物質(zhì)上把CO2和H2O轉(zhuǎn)變成以糖類為主的有機物能量上把光能轉(zhuǎn)變成有機物中的化學(xué)能3.光合作用的實質(zhì)28整理課件4、光合作用的意義:物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變在自然界中所起的作用物質(zhì)合成全球自養(yǎng)植物每年可以生產(chǎn)(4～5)×1011噸有機物“綠色工廠”能量轉(zhuǎn)化每年轉(zhuǎn)化太陽能3×1018千焦“巨型能量轉(zhuǎn)化站”環(huán)境保護每年釋放氧氣5.35×1011噸“自動空氣凈化器”29整理課件5、光合作用原理的運用植物自身因素環(huán)境因素對光合作用的影響1）光照2）溫度3）二氧化碳濃度4）水分5）礦質(zhì)元素30整理課件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(yīng)停止請分析光下的植物突然停止CO2的供應(yīng)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↑31整理課件AB光照強度0吸收CO2陽生植物陰生植物B：光補償點C：光飽和點應(yīng)根據(jù)植物的生活習(xí)性因地制宜地種植植物。C光補償點、光飽和點：陽生植物陰生植物>釋放CO21.影響光合作用效率的因素—光照強度32整理課件一天的時間光合作用效率O光照強度121311光合作用效率與光照強度、時間的關(guān)系A(chǔ)BCDE10151433整理課件輪作：延長光合作用時間間種、合理密植：增加光合作用面積合理利用光能34整理課件光合作用的實際應(yīng)用35整理課件光合作用速率CO2濃度2.二氧化碳的供應(yīng)對光合效率的影響規(guī)律:在一定的濃度范圍內(nèi),光合作用速率隨CO2的濃度增大而加快，超過一定濃度光合作用速率趨于穩(wěn)定。36整理課件光合作用是在酶的催化下進行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常進行光合作用。3.影響光合作用的因素——溫度應(yīng)用：增加晝夜溫差37整理課件N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能K：促進光合產(chǎn)物向貯藏器官運輸Mg：葉綠素的重要組分4.影響光合作用的因素——礦質(zhì)營養(yǎng)38整理課件延長光合作用時間增加光合作用面積增加光能利用率提高光合作用效率控制光照強弱控制光質(zhì)控制溫度控制CO2供應(yīng)控制必需礦質(zhì)元素供應(yīng)控制H2O供應(yīng)提高復(fù)種指數(shù)（輪作）溫室中人工光照合理密植間作套種通風(fēng)透光在溫室中施有機肥，使用CO2發(fā)生器陰生植物陽生植物應(yīng)用——提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施紅光和藍紫光適時適量施肥合理灌溉保持晝夜溫差39整理課件八、化能合成作用人、動物和植物最大的區(qū)別是什么？異養(yǎng)生物vs.自養(yǎng)生物40整理課件化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量

2HNO2+O22HNO3+能量能量6CO2+6H2O(CH20)+6O2硝化細菌的化能合成作用41整理課件化能合成作用細菌利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用叫化能合成作用。除了硝化細菌外，自然界還有鐵細菌、硫細菌屬于進行化能合成作用的自養(yǎng)生物。42整理課件條件：光、色素、酶場所：反應(yīng)水的光解：ATP的合成：基粒類囊體膜上H2O[H]+O2光、酶葉綠體中的色素ADP＋PiATP光、酶葉綠體光能1.光反應(yīng)階段吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能能量轉(zhuǎn)變：ATP中活躍的化學(xué)能產(chǎn)物：[H]、O2、ATP43整理課件條件：不需光，需多種酶場所：基質(zhì)中過程CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP中活躍的化學(xué)能2.暗反應(yīng)階段C3+[H](CH2O)+C5酶ATPADP+Pi能量轉(zhuǎn)變：有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能產(chǎn)物：CH2O、ADP、Pi44整理課件

1、光合作用發(fā)生的部位是

。

競賽練習(xí)２、光合作用分為

和

兩個階段。３、光合作用釋放氧氣來自于

物質(zhì)。４、光合作用中的ＡＴＰ形成于

反應(yīng)階段。

５、光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供

和

物質(zhì)。８、光反應(yīng)階段能量變化是

。

9、暗反應(yīng)階段能量變化是

10、若白天突中斷了二氧化碳的供應(yīng)，則首先積累起來的物質(zhì)是

。葉綠體６、光反應(yīng)場所

暗反應(yīng)場所是

。

光反應(yīng)暗反應(yīng)水光［Ｈ］ATP類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)７、二氧化碳中碳的轉(zhuǎn)移途徑是

。

co2c3(CH2O)光能活躍化學(xué)能ATP中ATP中活躍化學(xué)能有機物中穩(wěn)定化學(xué)能五碳化合物45整理課件11.光照增強，光合作用增強。但夏季的中午卻又因葉表面氣孔關(guān)閉而使光合作用減弱。這是由于（）

A、水分產(chǎn)生的[H]數(shù)量不足

B、葉綠體利用的光能合成的ATP不足

C、空氣中CO2量相對增多，而起抑制作用

D、暗反應(yīng)中三碳化合物產(chǎn)生的量太少12.下列措施中，不會提高溫室蔬菜產(chǎn)量的是（）

A、增大O2濃度B、增大CO2濃度

C、增強光照D、調(diào)節(jié)室溫46整理課件13、在溫室中栽培作物，如遇持續(xù)的陰雨天氣，為了保證作物的產(chǎn)量，對溫度的控制應(yīng)當(dāng)A．降低溫室溫度，保持晝夜溫差B．提高溫室溫度，保持晝夜溫差C．提高溫室溫度，晝夜恒溫D．降低溫室溫度，晝夜恒溫47整理課件14、施用農(nóng)家肥能提高溫室作物光合作用效率的理由中，正確的是A.促進植物對水的吸收