光合作用(一)探究歷程及原理

第4節(jié)能量之源----

光與光合作用（第1課時(shí)）高考考綱知識(shí)要求：1、光合作用的基本過(guò)程(Ⅱ)2、影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)3、實(shí)驗(yàn):葉綠體色素的提取和分離[2018年課標(biāo)Ⅰ]（30T）影響光合作用的因素圖文分析法[2017年課標(biāo)Ⅰ]（30T）影響光合作用的因素綜合分析法[2016年課標(biāo)Ⅰ]（30T）影響光合作用的因素曲線(xiàn)分析法[2015年課標(biāo)Ⅰ]（29T）光合作用的過(guò)程對(duì)照分析法1.通過(guò)獨(dú)立思考，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，梳理形成知識(shí)體系。2.通過(guò)合作探究，探討光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)及光合作用的過(guò)程。3.養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的生物學(xué)思維習(xí)慣，注重生物學(xué)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)的使用。學(xué)習(xí)目標(biāo)：考點(diǎn)一光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)分析考點(diǎn)二以過(guò)程圖為載體，考查光合作用的過(guò)程光合作用的探究歷程植物可以更新空氣只有在光照下只有綠葉才可以更新空氣植物在光合作用時(shí)把光能轉(zhuǎn)變成了化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)儲(chǔ)存到什么物質(zhì)中呢？綠葉在光下放出氧氣，吸收二氧化碳考點(diǎn)一光合作用發(fā)現(xiàn)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)分析要求：1、各組討論時(shí)，要結(jié)合課本內(nèi)容2、選出本組討論的一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行方法及規(guī)律總結(jié)3、組長(zhǎng)宏觀調(diào)控，組員積極參與，提出自己的疑問(wèn)合作探究方法指導(dǎo)：1、分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、材料、方法、步驟、結(jié)果、結(jié)論2、分析實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量，對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置3、體會(huì)對(duì)照原則、單因子變量原則薩克斯實(shí)驗(yàn)暗處理清水酒精1．為什么對(duì)天竺葵先進(jìn)行暗處理？2．為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？3、實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量是什么？消耗掉葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),避免對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾進(jìn)行對(duì)照。自變量：有光與無(wú)光；因變量：是否產(chǎn)生淀粉CO2H218O?C18O2H2O?第一組為O2，第二組為18O2，全部來(lái)自H2O第一組第二組綠色植物（如小球藻）O218O2魯賓、卡門(mén)的實(shí)驗(yàn)：1948年美國(guó)的科學(xué)家卡爾文（M.Calvin）等人的實(shí)驗(yàn)同位素標(biāo)記法

探明二氧化碳的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑，這一途徑稱(chēng)為卡爾文循環(huán)?？栁墨@得1961年諾貝爾獎(jiǎng)?？键c(diǎn)二以過(guò)程圖為載體，考查光合作用的過(guò)程合作探究方法指導(dǎo)：1、以葉綠體的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，理解光合作用發(fā)生場(chǎng)所2、以光合作用的條件為前提，分析光反應(yīng)和暗反應(yīng)物質(zhì)變化和能量變化3、分析外界條件變化時(shí)，C5、C3、[H]等物質(zhì)含量的變化要找準(zhǔn)突破口光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系條件物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)暗反應(yīng)場(chǎng)所比較項(xiàng)目聯(lián)系類(lèi)囊體薄膜上葉綠體基質(zhì)需光、色素和酶需酶、[H]、ATP

不需光和色素2H2O─→4[H]+O2↑光能ADP+Pi+能量─→ATP酶CO2+C5─→2C3酶2C3─

─→(CH2O)+C5ATP、[H]

酶穩(wěn)定的化學(xué)能光能活躍的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi光合作用的過(guò)程總結(jié)歸納1、光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供[H]和ATP。2、暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，暗反應(yīng)水解ATP生成ADP和Pi，為光反應(yīng)合成ATP提供原料。規(guī)律總結(jié)分析光照強(qiáng)度和CO2濃度突然改變后C3、C5含量的變化思路(1)明確來(lái)源和去路：C3產(chǎn)生于CO2的固定，消耗于C3的還原；C5產(chǎn)生于C3的還原，消耗于CO2的固定。(2)分析方法：某因素改變后，只要分析是影響消耗過(guò)程還是影響產(chǎn)生過(guò)程，就可以判斷出C3或C5的含量變化情況。8．仙人掌等多肉植物生長(zhǎng)于熱帶干旱地區(qū)，這些植物經(jīng)長(zhǎng)期適應(yīng)和進(jìn)化，發(fā)展出特殊的固定二氧化碳的方式——景天酸代謝途徑(如圖)。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．晚上氣孔開(kāi)放，CO2被PEP固定為OAA再被還原成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存到液泡中B．白天這些多肉植物通過(guò)光反應(yīng)可生成[H]和ATPC．白天氣孔關(guān)閉，暗反應(yīng)固定的CO2均來(lái)自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蘋(píng)果酸直接脫羧D．采用景天酸代謝途徑可防止仙人掌等多肉植物在白天大量散失水分即學(xué)即練1、普利斯特利和英格豪斯的實(shí)驗(yàn)以及此后空氣成分的分析，共同證實(shí)了（）A、在光下葉綠體能產(chǎn)生氣泡B、綠色植物在光下能釋放二氧化碳C、綠色植物在光下能釋放氧氣D、綠色植物能進(jìn)行光合作用2.光合作用過(guò)程中,ATP轉(zhuǎn)變?yōu)锳DP的部位是葉綠體的()A.外膜上B.基質(zhì)中C.色素中D.基粒薄膜上CB3、下圖是光合作用過(guò)程圖解，請(qǐng)分析后回答下列問(wèn)題：①圖中A是______,B是_______,它來(lái)自于______的分解。②圖中C是_______，它被傳遞到葉綠體的______部位③圖中的H表示_______，H為I提供__________④圖中G________,F是__________,J是_____________光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水[H]基質(zhì)光反應(yīng)[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖類(lèi)暗反應(yīng)（美國(guó)：阿爾農(nóng)）H2OO2ADP+Pi2C3[H]ATPCO2(CH2O)供氫參與反應(yīng)的多種酶酶C5植物生長(zhǎng)所需物質(zhì)來(lái)自土壤（古希臘：亞里士多德）植物生長(zhǎng)需要的物質(zhì)是水H2O（比利時(shí)：海爾蒙特）植物可以更新空氣（英國(guó)：普利斯特利）植物更新空氣需要光照（荷蘭:英格豪斯）綠色植物吸收CO2釋放O2（卡文迪許等）綠色植物制造了淀粉（德國(guó)：薩