光合作用的原理和應(yīng)用2實(shí)用教案

1、三、光合作用(gungh-zuyng)的探究歷程第1頁/共45頁第一頁，共46頁。觀點(diǎn)：植物(zhw)體由“土壤汁”構(gòu)成，即植物(zhw)生長發(fā)育所需的物質(zhì)完全來自土壤。問題：植物(zhw)生長所需的物質(zhì)來自何處？亞里士多德(Aristotle)第2頁/共45頁第二頁，共46頁。5年后 17世紀(jì)40年代(nindi)，海爾蒙特(J.B. van Helmont，荷蘭)植物增重(zn zhn)主要來自水分不足：沒有考慮到空氣對(duì)光合作用的影響。每天澆水，第3頁/共45頁第三頁，共46頁。1771年 英國(yn u) 普里斯特利蠟燭(lzh)熄滅。蠟燭持續(xù)(chx)燃燒。小鼠死亡。小鼠存活。植物能夠

2、更新因燃燒或呼吸而變混濁的空氣。第4頁/共45頁第四頁，共46頁。1779年荷蘭(h ln)的科學(xué)家英格豪斯結(jié)論(jiln)：普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射下才能成功；植物體只有綠葉才能更新空氣。甲乙第5頁/共45頁第五頁，共46頁。 到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確(mngqu)綠葉在光下放出的是O2，吸收的是CO2。光能化學(xué)能儲(chǔ)存在什么物質(zhì)中？德國梅耶第6頁/共45頁第六頁，共46頁。18641864年，德國薩克斯實(shí)驗(yàn)?zāi)?，德國薩克斯實(shí)驗(yàn)(shyn)(shyn)黑暗處理一晝夜讓一張葉片一半(ybn)曝光一半(ybn)遮光用碘蒸氣處理這片葉，發(fā)現(xiàn)(fxin)曝光的一半呈深藍(lán)色，遮光的

3、一半則沒有顏色變化。 光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉。第7頁/共45頁第七頁，共46頁。一半(ybn)曝光，一半(ybn)遮光在暗處放置(fngzh)幾小的葉片暗處理光照酒精脫色碘蒸汽處理第8頁/共45頁第八頁，共46頁。沒有(mi yu)氧氣的黑暗環(huán)境沒有氧氣(yngq)的有光環(huán)境極細(xì)的光束(gungsh)第9頁/共45頁第九頁，共46頁。 材料： 水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于(biny)觀察； 好氧細(xì)菌可確定釋放氧多的部位。 條件： 沒有(mi yu)空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾； 恩格爾曼實(shí)驗(yàn)(shyn)的巧妙之處？ 設(shè)對(duì)照 局部光照：葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相對(duì)于一

4、組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。第10頁/共45頁第十頁，共46頁。 20世紀(jì)(shj)30年代，魯賓和卡門（美）的同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)：這個(gè)(zh ge)實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？第11頁/共45頁第十一頁，共46頁。美國(mi u)卡爾文用14C標(biāo)記14CO2，供小球藻進(jìn)行光合作用，探明了CO2中的C的去向(qxing)，稱為卡爾文循環(huán)。第12頁/共45頁第十二頁，共46頁。產(chǎn)物:淀粉(dinfn)條件:光光合作用發(fā)現(xiàn)(fxin)小結(jié)：1771年，英國(yn u)普利斯特利原料:水1880年，美國恩格爾曼20世紀(jì)30年代，美國魯賓與卡門1864年，德

5、國薩克斯1664年，比利時(shí)海爾蒙特原料和產(chǎn)物:更新空氣(二氧化碳和氧氣)產(chǎn)物氧來自于水。場(chǎng)所:葉綠體條件:光29第13頁/共45頁第十三頁，共46頁。1.場(chǎng)所(chn su)：葉綠體2.動(dòng)力(dngl)：光3.原料(yunlio)：二氧化碳 水4.產(chǎn)物：糖類 氧氣 通過以上的研究和探索，你知道 光合作用的場(chǎng)所、動(dòng)力、原料、產(chǎn)物是分別是什么嗎？五、光合作用總反應(yīng)式：概念：綠色植物通過葉綠體，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程。你能用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式表示出來嗎?第14頁/共45頁第十四頁，共46頁。光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分(hu fn)依據(jù):反應(yīng)過程是否需要光能光反應(yīng)在白

6、天可以(ky)進(jìn)行嗎？夜間呢？暗反應(yīng)在白天可以(ky)進(jìn)行嗎？夜間呢？有光才能(cinng)反應(yīng)有光、無光都能反應(yīng)六、光合作用的過程第15頁/共45頁第十五頁，共46頁。 第16頁/共45頁第十六頁，共46頁。H2O水的光解O2H ADP+Pi 酶ATPco2C5光反應(yīng)2c3固定供氫供能還原(CH2O)糖類、脂肪、蛋白質(zhì)多種酶參加(cnji)催化暗反應(yīng)能量(nngling)轉(zhuǎn)化:光能ATP活躍(huyu)化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)能元素轉(zhuǎn)移O元素:H2O O2C元素:C O2C3 （CH2O）光能六、光合作用的過程第17頁/共45頁第十七頁，共46頁。條件(tiojin) ：光、色素(s s)、酶場(chǎng)所(c

7、hn su)：反應(yīng)水的光解：ATP的合成：基粒類囊體薄膜上H2O H+O2光ADPPi 光能 ATP酶光能1.光反應(yīng)階段能量轉(zhuǎn)變：ATP中活躍的化學(xué)能第18頁/共45頁第十八頁，共46頁。條件(tiojin)：有沒有光都能進(jìn)行(jnxng)，需多種酶場(chǎng)所(chn su)：葉綠體基質(zhì)中過程CO2的固定：CO2C5 2C3酶三碳化合物的還原：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(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能能量第19頁/共45頁第十九頁，共46頁。項(xiàng)目項(xiàng)目光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)反應(yīng)場(chǎng)所反應(yīng)場(chǎng)所反應(yīng)條件反應(yīng)條件物質(zhì)變化物質(zhì)變化能量變化能量變化聯(lián)系聯(lián)系葉

8、綠體的類囊體膜上葉綠體的基質(zhì)(j zh)上 光、色素(s s)、酶酶光能 ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供(tgng)H和ATP，暗反應(yīng)產(chǎn)生ADP和Pi為光反應(yīng)提供(tgng)原料小結(jié)：光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較水的光解；ATP的合成CO2的固定； 三碳化合物 的還原第20頁/共45頁第二十頁，共46頁。 整個(gè)光合作用(gungh-zuyng)過程中的物質(zhì) 變化和能量變化分別是什么？物質(zhì)(wzh)變化：無機(jī)物能量(nngling)變化：光能轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變3、光合作用的實(shí)質(zhì)：有機(jī)物糖類等有機(jī)物中的化學(xué)能 合成有機(jī)物，儲(chǔ)存能量。第21頁/共45頁第二十一頁，

9、共46頁。請(qǐng)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(tngzh)光照光反應(yīng)停止(tngzh)請(qǐng)分析光下的植物突然增加CO2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(hun yun)受阻C3 C5 CO2 固定停止C3 C5 第22頁/共45頁第二十二頁，共46頁。五、影響(yngxing)光合作用的因素及在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用（1）光-影響(yngxing)光反應(yīng)光質(zhì)（光的波長(bchng)）光照強(qiáng)度白光、藍(lán)紫光、紅光光照(gungzho)時(shí)間應(yīng)用：輪作；套作、間作：（增大光合作用的面積）大棚中：人工光照第23頁/共45頁第二十三頁

10、，共46頁。（2 2）CO2CO2濃度（如圖所示）濃度（如圖所示）主要主要(zhyo)(zhyo)影響暗反影響暗反應(yīng)應(yīng) 第24頁/共45頁第二十四頁，共46頁。（3）溫度(wnd)應(yīng)用：大田(dtin)種植：適時(shí)播種大棚中：白天升溫，增強(qiáng)光合作用，晚上降低室溫，抑制呼吸作用，以積累有機(jī)物。第25頁/共45頁第二十五頁，共46頁。第26頁/共45頁第二十六頁，共46頁。二、外界(wiji)因素：1、光照強(qiáng)度：對(duì)植物光合作用速率(sl)的影響（如圖所示）第27頁/共45頁第二十七頁，共46頁。二、外界(wiji)因素：1、光照強(qiáng)度：對(duì)植物光合作用(gungh-zuyng)速率的影響（如圖所示）第2

11、8頁/共45頁第二十八頁，共46頁。第29頁/共45頁第二十九頁，共46頁。第30頁/共45頁第三十頁，共46頁。2、溫度(wnd)主要影響暗反應(yīng) 0 10 20 30 40 50 第31頁/共45頁第三十一頁，共46頁。2、溫度主要(zhyo)影響暗反應(yīng) 0 10 20 30 40 50 第32頁/共45頁第三十二頁，共46頁。3、CO2濃度(nngd)（如圖所示）主要影響暗反應(yīng) 第33頁/共45頁第三十三頁，共46頁。3、CO2濃度(nngd)（如圖所示）主要影響暗反應(yīng) 第34頁/共45頁第三十四頁，共46頁。4、礦質(zhì)元素(yun s)的影響： 第35頁/共45頁第三十五頁，共46頁。5、

12、水分(shufn)的影響： 缺水時(shí)光合速率下降的重要原因是氣孔(qkng)關(guān)閉會(huì)使CO2供應(yīng)不足造成的。第36頁/共45頁第三十六頁，共46頁。第37頁/共45頁第三十七頁，共46頁。2、下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜(zhuy)中某作物植株對(duì)C02的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請(qǐng)據(jù)圖回答問題：（1）甲圖曲線中C點(diǎn)和E點(diǎn)(外界環(huán)境中C02濃度變化為零)處，植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài)？ _（2）根據(jù)甲圖推測(cè)該植物接受光照的時(shí)間是曲線中的_ 段，其中光合作用強(qiáng)度最高的是_ 點(diǎn)，植株積累有機(jī)物最多的是 點(diǎn)（3）乙圖中FG段C02吸收量逐漸減少是為 ，以致光反應(yīng)產(chǎn)

13、生的 和 逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)度，使_化合物數(shù)量減少，影響了C02固定。 （4）乙圖曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，可能是因?yàn)?_.呼吸作用釋放C02的量等于(dngy)光合作用吸收C02的量BFDE光照強(qiáng)度逐步(zhb)減弱 ATPH C5 溫度高，蒸騰作用過強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，影響了C02原料的供應(yīng) 第38頁/共45頁第三十八頁，共46頁。1進(jìn)行光合作用(gungh-zuyng)完整的單位是 （ ）A葉肉細(xì)胞B葉綠素C綠色基粒D葉綠體第39頁/共45頁第三十九頁，共46頁。2.綠色植物在暗處不能放出氧氣是因?yàn)?（ ） ACO2的固定受阻B三碳化合物的還原需要光C水的分解不能進(jìn)行(jnx

14、ng)D五碳化合物的再生困難第40頁/共45頁第四十頁，共46頁。3、光合作用不在葉綠體類囊體膜上進(jìn)行的是( )A.ADP+Pi+能量 ATP B.氧氣的產(chǎn)生(chnshng)C.二氧化碳的固定 D.H的產(chǎn)生(chnshng)第41頁/共45頁第四十一頁，共46頁。4.下圖是小球藻進(jìn)行光合作用(gungh-zuyng)示意圖，圖中物質(zhì)A與物質(zhì)B的分子量之比是（ ）C18O2AH2OCO2BH218O光照射(zhosh)下的小球藻A： B：第42頁/共45頁第四十二頁，共46頁。5.下 圖是光合作用(gungh-zuyng)過程圖解，請(qǐng)分析后回答下列問題：圖中B是， 它來自于的分解。圖中C是，它

15、被傳遞到葉綠體的 部位，用于 。圖中D是，在葉綠體中合成(hchng)D所需的能量來自 圖中的H表示， H為I提供光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水H基質(zhì)(j zh)C3的還原ATP色素吸收的光能光反應(yīng)H和ATP 第43頁/共45頁第四十三頁，共46頁。例題(lt)：（1）預(yù)計(jì)(yj)乙圖Q點(diǎn)之后三條曲線的走勢(shì)為： 。（2）干旱初期，小麥光合作用速率下降的主要原因可 以用 圖來說明，其具體解釋是： 。（3）小麥灌漿期如遇連綿陰雨會(huì)減產(chǎn)，其原因由 圖信息可以說明；溫室大棚作物如遇陰雨天，為避免減產(chǎn)，可以適當(dāng)降溫，原因是 。都會(huì)隨溫度上升(shngshng)而下降丙干旱初期因氣孔關(guān)閉導(dǎo)致CO2吸收減少,光合作用速率下降光照弱，光合速率低，適當(dāng)降溫不影響光合作用卻可降低呼吸作用對(duì)有機(jī)物的消耗乙第44頁/共45頁第四十四頁，共46頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第45頁/共45頁第四十五頁