2023學(xué)年完整公開課版光合作用

下列能量轉(zhuǎn)變需經(jīng)哪些生理過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)？光能糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能直接用于各種生命活動(dòng)光合作用呼吸作用ATP水解能量之源——光與光合作用能量的最終來(lái)源----太陽(yáng)光能O2葉綠體H2O有機(jī)物陽(yáng)光CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體綠色植物通過(guò)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(guò)程。CO2一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)吸收光能的色素分布在___________類囊體薄膜上光合作用的場(chǎng)所----葉綠體還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。

增大受光面積外膜內(nèi)膜葉綠體基質(zhì)基粒類囊體【實(shí)驗(yàn)原理】1．色素提取的原理綠葉中的色素能溶解在有機(jī)溶劑無(wú)水乙醇中。2．色素分離的原理各種色素在層析液中溶解度不同：溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快；溶解度低的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢。

綠葉中色素的提取和分離操作步驟：提取色素制備濾紙條畫濾液細(xì)線分離色素觀察與記錄

綠葉中色素的提取和分離1)提取色素：

稱取、剪碎、研磨（碳酸鈣、二氧化硅、無(wú)水乙醇），過(guò)濾（單層尼龍布）2)制備濾紙條：

剪去兩角（防止兩邊濾液擴(kuò)散速度太快），畫鉛筆線3)畫濾液細(xì)線：

細(xì)、直、齊，重復(fù)幾次。4)分離色素：

用層析液，液面不能淹沒(méi)濾液細(xì)線

實(shí)驗(yàn)步驟稱取5g左右的綠葉，剪碎，放入研缽中。加少許的二氧化硅和碳酸鈣與10ml無(wú)水乙醇。在研缽中快速研磨。將研磨液進(jìn)行過(guò)濾。提取色素收集的濾液要用棉塞塞住制備濾紙條防止邊緣擴(kuò)散速度太快畫濾液細(xì)線細(xì)、直、齊分離色素濾液細(xì)線不能觸及層析液防止細(xì)線中色素被層析液溶解層析時(shí)要加蓋

二氧化硅作用？碳酸鈣作用？無(wú)水乙醇作用？層析液作用？使研磨更加充分防止色素被破壞提取色素實(shí)驗(yàn)幾種試劑的作用分離色素實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵1.選材時(shí)應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠、無(wú)漿汁的葉片。如菠菜葉。2.畫濾液細(xì)線時(shí)應(yīng)以細(xì)、齊、直為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)畫線時(shí)必須等上次畫線干燥后再進(jìn)行，重復(fù)2-3次。3.分離色素時(shí)，不能讓濾液細(xì)線觸及層析液。4.因無(wú)水乙醇和層析液都是易的有機(jī)溶劑，所以研磨要快，收集的濾液要用棉塞塞住，層析時(shí)要加蓋，盡量減少有機(jī)溶劑的揮發(fā)。分離結(jié)果濾紙上色帶的排列順序如何？寬窄如何？說(shuō)明什么？捕獲光能的色素類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b(占1/4)(占3/4)（橙黃色）（黃色）（藍(lán)綠色）（黃綠色）葉綠體色素功能：吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能CHONMg葉綠體中的色素提取液四種色素對(duì)光的吸收葉綠素主要吸收___________類胡蘿卜素主要吸收________藍(lán)紫光藍(lán)紫光、紅光分析：為什么植物春夏葉子翠綠，而深秋則葉片金黃呢？

由于葉綠素的含量大大超過(guò)類胡蘿卜素，而使類胡蘿卜素的顏色被掩蓋，只顯示出葉綠素的綠色由于葉綠素比類胡蘿卜素易受到低溫的破壞，秋季低溫使葉綠素大量破壞，而使類胡蘿卜素的顏色顯示出來(lái)恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)P100好氧型細(xì)菌水綿分析：這一巧妙的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？

葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。光合作用的具體過(guò)程是如何被人們認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)的？CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體一、光合作用的探究歷程（P101－102）結(jié)論：水分是植物建造自身的原料。17世紀(jì)海爾蒙特栽培的柳樹實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物可以更新空氣有人重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，得到相反的結(jié)果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？1779年，英格豪斯普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽(yáng)光照射下才能成功；植物體只有綠葉才能更新空氣。

到1785年，發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確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？1845梅耶葉綠體中的色素提取液四種色素對(duì)光的吸收葉綠素主要吸收___________類胡蘿卜素主要吸收________藍(lán)紫光藍(lán)紫光、紅光P100練習(xí)好氧型細(xì)菌水綿從這一實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿贸鍪裁唇Y(jié)論？

葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著許多吸收光能的色素分子，還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。薩克斯的實(shí)驗(yàn)放在暗處幾小時(shí)，目的是什么？結(jié)論：產(chǎn)物———淀粉光合作用釋放的O2來(lái)自CO2，還是H2O？魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)（同位素標(biāo)記法）結(jié)論：光合作用釋放的氧氣來(lái)自水。美國(guó)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在光合作用轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑，這一途徑稱為卡爾文循環(huán)。1897年，人們首次把綠色植物的上述生理活動(dòng)稱為光合作用。這樣，植物的生長(zhǎng)之迷也終于被揭開了。O2葉綠體H2O有機(jī)物陽(yáng)光CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體綠色植物通過(guò)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，并且放出氧的過(guò)程。CO2二、光合作用的原理和應(yīng)用（1）光合作用分為哪幾個(gè)階段？分類依據(jù)是什么？（2）每個(gè)階段反應(yīng)的條件、場(chǎng)所、物質(zhì)變化、能量變化？（3）夜晚植物能進(jìn)行光反應(yīng)、暗反應(yīng)嗎？為什么?光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)暗反應(yīng)聯(lián)系類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)中光、色素、酶、水、ADPPi[H]、ATP、酶、CO2水的光解ATP的合成CO2的固定C3的還原光能→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)定的化學(xué)能1、光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP；2、暗反應(yīng)為光反應(yīng)補(bǔ)充消耗掉的ADP和Pi。物質(zhì)上把CO2和H2O轉(zhuǎn)變成糖類等的有機(jī)物能量上把光能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中的化學(xué)能光合作用的實(shí)質(zhì)對(duì)應(yīng)訓(xùn)練將下圖補(bǔ)充完整1.(光合作用過(guò)程)如圖表示葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能B.供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序?yàn)镃3→甲C.結(jié)構(gòu)A釋放的O2可進(jìn)入線粒體中D.結(jié)構(gòu)A釋放的O2可能來(lái)自CO2D對(duì)應(yīng)訓(xùn)練光合作用與有氧呼吸的比較2.條件驟變時(shí)物質(zhì)含量的變化CO2濃度不變光反應(yīng)[H]ATPO2C3C5（CH2O）光照減弱

光照增強(qiáng)H2OCO2[H]O2酶多種酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）水的光解形成ATPCO2的固定C3的還原積累、增加消耗、減少2.條件驟變時(shí)物質(zhì)含量的變化光照不變暗反應(yīng)C3C5[H]ATPO2（CH2O）CO2濃度減少

CO2濃度增加H2OCO2[H]O2酶多種酶ADP+PiATPC52C3（CH2O）水的光解形成ATPCO2的固定C3的還原積累、增加消耗、減少溫度pH強(qiáng)度波長(zhǎng)澆水Mg2+施肥CO2濃度光（光強(qiáng)、波長(zhǎng)）、溫度、CO2濃度、礦質(zhì)元素、水等哪些條件會(huì)影響光合作用?CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體一、光合作用強(qiáng)度指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造有機(jī)物的量。

①O2的產(chǎn)生量

②CO2的消耗量③有機(jī)物的產(chǎn)生量如何測(cè)定實(shí)際光合速率？影響光合作用強(qiáng)度的因素及應(yīng)用

學(xué)案P54、55觀測(cè)指標(biāo)：O2的產(chǎn)生量CO2的消耗量

有機(jī)物產(chǎn)生量

實(shí)際光合速率=凈(表觀)光合速率+呼吸速率光合作用的計(jì)算：＝O2的釋放量＋呼吸作用的耗O2量＝CO2吸收量＋呼吸作用CO2產(chǎn)生量＝有機(jī)物積累量＋呼吸作用有機(jī)物消耗量影響光合作用的環(huán)境因素光照強(qiáng)度：光照弱時(shí)光合作用減慢，光照逐步增強(qiáng)時(shí)光合作用隨之加快，但光照增加到一定程度，光合作用速率不再增加。光質(zhì)：白光下光合作用能力最強(qiáng)，單色光中紅光作用最快，藍(lán)紫光次之，綠光最差。光溫度CO2濃度溫度直接影響酶的活性，溫度過(guò)高，影響植物葉片氣孔開度，影響CO2供應(yīng)。在一定范圍內(nèi)，植物的光合速率是隨CO2濃度增加而增加，但達(dá)到一定程度時(shí)，再增加CO2濃度，光合速率不再增加。礦質(zhì)元素水光照強(qiáng)度O2的產(chǎn)生量OA

一定范圍內(nèi)，光照強(qiáng)度越強(qiáng)，光合作用速率越快；但是光照增強(qiáng)到一定程度，光合作用速率不再增加。實(shí)際光合作用①光照強(qiáng)度CO2吸收量OCO2釋放量光照強(qiáng)度···ABC黑暗中呼吸放出的CO2（呼吸速率）光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)凈光合速率陽(yáng)生植物D實(shí)際光合速率①光照強(qiáng)度白光紅光或藍(lán)紫光綠光最強(qiáng)：次之：最弱：光質(zhì)不同波長(zhǎng)的光塑料大棚選用白色透明的薄膜②CO2濃度CO2濃度光合速率

0A確保良好的通風(fēng)、增施有機(jī)肥

一定范圍內(nèi)，CO2濃度越高，光合作用速率越快；但是CO2濃度增加到一定程度，光合作用速率不再增加。③溫度→酶活性1）溫度2）溫度是影響氣孔開閉的因素之一→光合作用強(qiáng)度盛夏的中午，溫度高，氣孔大多關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，使光合作用強(qiáng)度下降。晝夜溫差“午休”現(xiàn)象農(nóng)作物增產(chǎn)措施3、適當(dāng)提高CO2濃度4、塑料大棚選用無(wú)色透明的薄膜6、合理灌溉7、合理施肥2、增加晝夜溫差1、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間5、合理密植化能合成作用

自然界中的某些細(xì)菌，能夠利用環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化分解時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物，這種合成作用稱化能合成作用。如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物需氧型厭氧型兼性厭氧型Superstar----致敬葉綠體光反應(yīng)階段*它有類囊體，將水光解成氧氣*它膜上有色素，把太陽(yáng)光能抓住*氫要往哪兒走？不能讓它隨便走*它雖然著了魔，但留著還有用*先是光，再是電，然后生成ATP*光反應(yīng)里，它就是Superstar*輔酶II，攜帶氫，沒(méi)有更好的辦法*只有循環(huán)，它也是Superstar暗反應(yīng)階段*C5是條鏈，能固