公開課《光合作用的原理和應(yīng)用》課件2(新人教版必修一)

1、第第4節(jié)節(jié) 能量之源能量之源光與光與 光合作用光合作用1.下列標(biāo)號各代表：下列標(biāo)號各代表： 2.在上分布有光合作用所需的在上分布有光合作用所需的 和和 ，在中也分布有光，在中也分布有光合作用所需的合作用所需的 。 基質(zhì)基質(zhì)酶酶 外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜類囊體類囊體基?；Ｉ厣孛该?葉綠體亞顯微葉綠體亞顯微 結(jié)構(gòu)模式圖結(jié)構(gòu)模式圖.光合光合作用作用H20C0202糖類糖類(CH20)等有機(jī)物等有機(jī)物是能源是能源物質(zhì)物質(zhì)光光葉葉綠綠體體 一、光合作用的概念一、光合作用的概念 光合作用是指光合作用是指綠色植物綠色植物通過通過葉綠體葉綠體利用利用光能光能，把，把二氧化碳二氧化碳和和水水轉(zhuǎn)化成儲存著轉(zhuǎn)化成儲存

2、著能量能量的的有機(jī)物有機(jī)物，并且釋放出并且釋放出氧氣氧氣的過程。的過程。光合作用的探究歷程光合作用的探究歷程觀點(diǎn)：植物體由觀點(diǎn)：植物體由“ “土壤汁土壤汁” ”構(gòu)成，即植物構(gòu)成，即植物生長發(fā)育所需的物質(zhì)完全來自生長發(fā)育所需的物質(zhì)完全來自土壤。土壤。問題：問題：植物生長所需的物質(zhì)來自何處？植物生長所需的物質(zhì)來自何處？亞里士多德亞里士多德(Aristotle)結(jié)論：植物的物質(zhì)積累不結(jié)論：植物的物質(zhì)積累不是來自于土壤，而是完全是來自于土壤，而是完全來源于水。來源于水。開始時(shí)開始時(shí)5年后年后實(shí)驗(yàn)前后的差實(shí)驗(yàn)前后的差值值柳樹的質(zhì)量柳樹的質(zhì)量2.3kg76.7kg干土的質(zhì)量干土的質(zhì)量90.8kg90.7k

3、g+74.7kg0.1 kg17 17世紀(jì)比利時(shí)世紀(jì)比利時(shí) 海爾蒙特海爾蒙特柳苗栽培實(shí)驗(yàn)柳苗栽培實(shí)驗(yàn)二、二、17711771年普利斯特利的實(shí)年普利斯特利的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)論：綠色植物可以更新空氣結(jié)論：綠色植物可以更新空氣普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射下才能成功。下才能成功。 黑暗 光下 植物體只有綠葉才能更新空氣。植物體只有綠葉才能更新空氣。2、英格豪斯實(shí)驗(yàn)、英格豪斯實(shí)驗(yàn) 1864年，薩克斯年，薩克斯(德德)的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)一半遮光一半遮光一半曝光一半曝光 1864年，（德）薩克斯的實(shí)驗(yàn)?zāi)?，（德）薩克斯的實(shí)驗(yàn) 綠色葉片中光合作用中產(chǎn)生了淀粉綠色葉片中光合作用中產(chǎn)生了淀粉結(jié)論：

4、植物在結(jié)論：植物在光光下產(chǎn)生了下產(chǎn)生了淀粉淀粉光合作用在哪里進(jìn)行？光合作用在哪里進(jìn)行？沒沒有有氧氧氣氣的的黑黑暗暗環(huán)環(huán)境境沒沒有有氧氧氣氣的的有有光光環(huán)環(huán)境境極細(xì)的光束極細(xì)的光束實(shí)驗(yàn)證明：氧是由實(shí)驗(yàn)證明：氧是由葉綠體葉綠體釋放出來的，釋放出來的，葉綠葉綠體體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。是綠色植物進(jìn)行光合作用的場所。提出問題：提出問題：光合作用釋放的氧氣到底來自二光合作用釋放的氧氣到底來自二氧化碳還是水？氧化碳還是水？1、需要標(biāo)記什么元素？、需要標(biāo)記什么元素？2、如何作出假設(shè)？、如何作出假設(shè)？3、怎樣設(shè)計(jì)分組對照實(shí)驗(yàn)？、怎樣設(shè)計(jì)分組對照實(shí)驗(yàn)？4、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果有幾種情況？、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果有幾種情況

5、？5、得出什么結(jié)論？、得出什么結(jié)論？六、美國魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）六、美國魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。用同位素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)律。用同位素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不會改變?？茖W(xué)家通過追蹤同位素標(biāo)記不會改變。科學(xué)家通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)的化合物，可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。這種方法叫做同位素標(biāo)記法。過程。這種方法叫做同位素標(biāo)記法。 返回返回光合作用氧氣來源的探究（年）2020世紀(jì)世紀(jì)0 0年代，卡爾文年代，卡爾文( CH2 O)+O214CO2+ H2O

6、14光能光能葉綠體葉綠體糖類糖類卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)1.場所：場所：葉綠體葉綠體2.條件：條件：光光3.原料：原料：二氧化碳、水二氧化碳、水4.產(chǎn)物：產(chǎn)物：糖類糖類 、氧氣、氧氣 通過以上的研究和探索，你能說出光合作用通過以上的研究和探索，你能說出光合作用的場所、條件、原料、產(chǎn)物分別是什么嗎？的場所、條件、原料、產(chǎn)物分別是什么嗎？ 你能用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式表示出來嗎你能用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式表示出來嗎?年代年代科學(xué)家科學(xué)家結(jié)論結(jié)論16641664海爾蒙特海爾蒙特水分是植物建造自身的原料水分是植物建造自身的原料17711771普利斯特利普利斯特利植物可以更新空氣植物可以更新空氣1779

7、1779英格豪斯英格豪斯只有只有在光照下在光照下只有綠葉才可以更只有綠葉才可以更新空氣新空氣18451845R.R.梅耶梅耶植物在光合作用時(shí)植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能了化學(xué)能儲存起來儲存起來18641864薩克斯薩克斯綠色葉片光合作用綠色葉片光合作用產(chǎn)生淀粉產(chǎn)生淀粉18801880恩格爾曼恩格爾曼氧氧由葉綠體釋放出來。由葉綠體釋放出來。葉綠體葉綠體是是光合作用的場所。光合作用的場所。19391939魯賓魯賓 卡門卡門光合作用釋放的光合作用釋放的氧氧來自來自水水。2020世紀(jì)世紀(jì)4040代代卡爾文卡爾文光合產(chǎn)物中有機(jī)物的光合產(chǎn)物中有機(jī)物的碳碳來自來自COCO2 2三、光合作

8、用的過程三、光合作用的過程1、光合作用分為、光合作用分為光反應(yīng)光反應(yīng)和和暗反暗反應(yīng)應(yīng)兩個(gè)階段兩個(gè)階段2 2、劃分依據(jù)、劃分依據(jù): :反應(yīng)過程反應(yīng)過程是否需要是否需要光能光能 光合作用的過程能分為哪幾個(gè)階光合作用的過程能分為哪幾個(gè)階段？劃分的依據(jù)又是什么段？劃分的依據(jù)又是什么?ADP+PiATP酶酶色素分子色素分子光能光能吸收吸收2H2OO24H光解光解光反應(yīng)光反應(yīng)多種酶多種酶C52C3CO2固定固定還原還原(CH2O)+H2O供能供能酶酶暗反應(yīng)暗反應(yīng)那么，每個(gè)階段具體是怎樣進(jìn)行的呢那么，每個(gè)階段具體是怎樣進(jìn)行的呢?光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段進(jìn)行進(jìn)行部位部位條件條件物質(zhì)物質(zhì)變化變化能量能量變化變化聯(lián)系

9、聯(lián)系葉綠體類囊體薄膜上葉綠體類囊體薄膜上 葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中光、光、色素和酶色素和酶不需光不需光、多種酶、多種酶、ATPATP、HH光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑還原劑HH和和能量能量ATPATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADPADP和和PiPi為光反應(yīng)合成為光反應(yīng)合成ATPATP提供原料提供原料水的光解水的光解 2H2O4H+O2合成合成ATP ADP+Pi ATP光光 酶酶光能光能CO2的固定的固定CO2+C5 2C3C3的還原的還原 2C3 (CH2O) 酶酶 酶酶ATP H3、光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較、光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較ATPATP中活中活 躍化學(xué)能躍化學(xué)

10、能光光能能ATPATP中活中活 躍化學(xué)能躍化學(xué)能有機(jī)物有機(jī)物中穩(wěn)定中穩(wěn)定化學(xué)能化學(xué)能 光反應(yīng)與暗反應(yīng)是否一個(gè)在光下進(jìn)行光反應(yīng)與暗反應(yīng)是否一個(gè)在光下進(jìn)行, ,一個(gè)一個(gè)在暗處進(jìn)行在暗處進(jìn)行? ? 夜晚植物能進(jìn)行光反應(yīng)、暗反應(yīng)嗎？為什么夜晚植物能進(jìn)行光反應(yīng)、暗反應(yīng)嗎？為什么? ? 白天放在無白天放在無COCO2 2的密閉玻璃罩內(nèi)的植物能長的密閉玻璃罩內(nèi)的植物能長期進(jìn)行光反應(yīng)、暗反應(yīng)嗎？為什么？期進(jìn)行光反應(yīng)、暗反應(yīng)嗎？為什么？積極思維積極思維4、光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的聯(lián)系：、光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的聯(lián)系： 光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供提供H和和ATP。光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)。

11、光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)也隨即終止。暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，也隨即終止。暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，暗反應(yīng)水解暗反應(yīng)水解ATP生成生成ADP和和Pi為光反應(yīng)為光反應(yīng)合成合成ATP提供原料。同時(shí)，如果暗反應(yīng)提供原料。同時(shí)，如果暗反應(yīng)受阻，光反應(yīng)也會因產(chǎn)物積累而不能正受阻，光反應(yīng)也會因產(chǎn)物積累而不能正常進(jìn)行。常進(jìn)行。光反應(yīng)光反應(yīng)H、ATP暗反應(yīng)暗反應(yīng)ADP、Pi四、光合作用的實(shí)質(zhì)四、光合作用的實(shí)質(zhì)物質(zhì)變化：物質(zhì)變化：把簡單的無機(jī)物轉(zhuǎn)變把簡單的無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的有機(jī)物為復(fù)雜的有機(jī)物能量變化：能量變化：把光能轉(zhuǎn)變成儲存在把光能轉(zhuǎn)變成儲存在有機(jī)物中的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能 基質(zhì)基質(zhì)類囊體類囊體CO2 2糖類糖類C5(

12、五碳化合物五碳化合物)CO2的的固定固定 2C3 (三碳化合物三碳化合物) C C3 3的的還原還原 H H2 2O O酶酶Pi ADPATP光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)色素色素O O2 2 HH多種酶多種酶(還原劑還原劑)課堂總結(jié)課堂總結(jié) 科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，綠色植物光合作用的產(chǎn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，綠色植物光合作用的產(chǎn)物除了糖類（物除了糖類（CHCH2 2O)O)和和O O2 2外，還有外，還有蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)脂質(zhì)等。等。 綠色植物通過綠色植物通過 吸收吸收 ，將，將CO2和和H2O合成為合成為 并釋放出并釋放出 ，同時(shí)也將太陽能轉(zhuǎn)化為同時(shí)也將太陽能轉(zhuǎn)化為 儲存在儲存在 和其他有機(jī)物中，這一過程稱為光合

13、作用。和其他有機(jī)物中，這一過程稱為光合作用。2 2、什么是光合作用？、什么是光合作用？3、總反應(yīng)式：、總反應(yīng)式：CO2+H2O葉綠體葉綠體光能光能糖類糖類(CH2O)+O2葉綠體葉綠體光能光能有機(jī)物有機(jī)物O2化學(xué)能化學(xué)能糖類糖類光合作用的總反應(yīng)式：光合作用的總反應(yīng)式：光能光能葉綠體葉綠體CO2+H2O* （CH2O）+O*26CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O光能光能葉綠體葉綠體思考思考:生成的氧氣中的氧來自哪里生成的氧氣中的氧來自哪里?全部來自反應(yīng)物中的全部來自反應(yīng)物中的水水CO2中中C的轉(zhuǎn)移途徑：的轉(zhuǎn)移途徑：H2O中中H H轉(zhuǎn)移途徑：轉(zhuǎn)移途徑：3、總反應(yīng)式：、總反應(yīng)式：C

14、O2+H2O葉綠體葉綠體光能光能(CH2O)+O2CO2C3（CH2O）H2OH（CH2O） 1、光合作用發(fā)生的部位是、光合作用發(fā)生的部位是。 、光合作用分為、光合作用分為和和兩個(gè)階段。兩個(gè)階段。、光合作用釋放氧氣來自于、光合作用釋放氧氣來自于物質(zhì)。物質(zhì)。、光合作用中的形成于、光合作用中的形成于反應(yīng)階段。反應(yīng)階段。、光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供、光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供和和物質(zhì)。物質(zhì)。、光反應(yīng)場所、光反應(yīng)場所_， 暗反應(yīng)場所是暗反應(yīng)場所是_。 、光反應(yīng)階段能量變化是、光反應(yīng)階段能量變化是。9、暗反應(yīng)階段能量變化是、暗反應(yīng)階段能量變化是10、若白天突然中斷了二氧化碳的供應(yīng)，則首、若白天突然中斷了二氧化碳的供應(yīng)，

15、則首先積累起來的物質(zhì)是先積累起來的物質(zhì)是。、二氧化碳中碳的轉(zhuǎn)移途徑是、二氧化碳中碳的轉(zhuǎn)移途徑是 。co2c3(CH2O) 下圖是利用小球藻進(jìn)行光合作用時(shí)的實(shí)下圖是利用小球藻進(jìn)行光合作用時(shí)的實(shí)驗(yàn)示意圖，圖中驗(yàn)示意圖，圖中A A物質(zhì)和物質(zhì)和B B物質(zhì)的相對分子質(zhì)物質(zhì)的相對分子質(zhì)量比是量比是 （ ）A A1212 B B2121C C8989 D D9898C C 一展身手一展身手 請分析光下的植物突然停止光照后，其體請分析光下的植物突然停止光照后，其體內(nèi)的內(nèi)的C5化合物和化合物和C3化合物的含量如何變化？化合物的含量如何變化？停止停止光照光照光反應(yīng)光反應(yīng)停止停止請分析光下的植物突然停止請分析光下的

16、植物突然停止CO2的供的供應(yīng)后，其體內(nèi)的應(yīng)后，其體內(nèi)的C5化合物和化合物和C3化合物化合物的含量如何變化？的含量如何變化？H ATP還原還原受阻受阻C3 C5 CO2 固定固定停止停止C3 C5 能力提升能力提升 （CH2O）CO2C52C3H酶酶固定固定還還原原供氫供氫供能供能ATP1、光合作用中光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段、光合作用中光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段提供了提供了 （ ） AO2和和C3化合物化合物 B葉綠體色素葉綠體色素 CH20和和O2 DH和和ATPD舉一反三舉一反三2、在光合作用的暗反應(yīng)過程中，沒有被、在光合作用的暗反應(yīng)過程中，沒有被消耗掉的是消耗掉的是 （ ） A、H B、五碳化合物、五碳化合物 C、ATP D、二氧化碳、二氧化碳B3、光合作用過程中，產(chǎn)生光合作用過程中，產(chǎn)生ADP和消耗和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為的部位在葉綠體中依次為 ( ) 外膜外膜 內(nèi)膜內(nèi)膜 基質(zhì)基質(zhì) 類囊體膜類囊體膜 A B C DB4、葉綠體中色素的作用是、葉綠體中色素的作用是 ( ) A.固定二氧化碳固定二氧化碳 B.還原二氧化碳還原二氧化碳 C.形成葡萄糖形成葡萄糖 D.吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能吸收、