2018版高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节能量之源—光与光合作用第2课时光合作用的探究历程、光合作用的过程课件新人教版必修1.ppt

第2课时光合作用的探究历程、光合作用的过程,自主学习,凝练素养,自主学习读教材学基础,一、光合作用的概念请仔细阅读教材第101页第一自然段,完成下面的问题。1.场所:绿色植物的。2.物质转化:CO2和H2O有机物+。3.能量转化:储存在有机物中的能量。4.实质:合成有机物、储存能量。,叶绿体,O2,光能,二、光合作用的探究历程请仔细阅读教材第101102页“光合作用的探究历程”,完成下面的问题。1.普利斯特利的实验(1)实验过程及现象密闭玻璃罩+绿色植物+,空气,(2)实验结论:植物可以更新。(3)实验的不足之处:缺少,实验结果说服力不强,应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内,作为。没有认识到在植物更新空气中的作用,而将空气的更新归因于植物的生长。由于当时科学发展水平的限制,没有明确植物更新气体的成分。,空白对照,空白对照,光,2.英格豪斯的实验(1)500多次植物更新空气的实验。(2)实验结论:植物只有绿叶在下,才能更新污浊的空气。(3)实验的不足之处:没有阐明植物吸收和释放气体的本质。3.梅耶实验根据能量转化和守恒定律明确指出,植物进行光合作用把能转换成_能储存起来。4.萨克斯的实验(1)实验过程及现象,阳光照射,光,化学,黑暗中饥饿处理的绿叶,变深蓝,遮光,(2)实验分析设置了自身对照,自变量为,因变量是叶片颜色变化。实验的关键是饥饿处理,以使叶片中的营养物质消耗掉,增强了实验的说服力。本实验除证明了光合作用的产物有外,还证明了是光合作用的必要条件。5.鲁宾和卡门的实验(1)实验过程及结论:,光照,淀粉,光,(2)实验分析:设置了对照实验,自变量是标记物质(和C18O2),因变量是。6.卡尔文实验(1)实验过程:用标记的14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪检测其放射性。(2)实验结论:探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径,即循环。判断(1)叶绿体是光合作用的唯一场所。()(2)普利斯特利的实验用到了对照。()(3)萨克斯实验将绿叶在黑暗中饥饿处理没有实际意义。()(4)光合作用产生的O2来自CO2和H2O中的“O”。(),O2的放射性,14C,卡尔文,三、光合作用的过程请仔细阅读教材第103104页“光合作用的过程”,完成下面的问题。1.光合作用过程图解,光反应,暗反应,2.光反应和暗反应过程的比较,4H+O2,(CH2O),ATP中活跃的化,学能,稳定的化学能,还原剂,类囊体,基质,3.光合作用反应式:。思考结合光合作用过程分析,你认为早晨锻炼好还是傍晚锻炼好?提示:傍晚锻炼好。因为植物在白天进行光合作用,吸收CO2产生O2;晚上只进行细胞呼吸,吸收O2释放CO2,所以傍晚时空气中O2含量比早晨多。,主题一,凝练素养解难题提能力,光合作用的探究历程,【典例1】(2017四川眉山期末)下列关于光合作用探究历程的相关实验的叙述,正确的是()A.恩格尔曼的实验只能证明光合作用的场所是叶绿体B.鲁宾和卡门利用O验证了光合作用释放的氧气来自水C.萨克斯实验过程中将绿叶置于暗处的目的是消耗有机物D.卡尔文的实验探明了光反应过程中的物质转化途径,解析:恩格尔曼的实验既能证明光合作用的场所是叶绿体,又能证明光合作用在光照条件下产生了氧气;鲁宾和卡门利用O和C18O2验证了光合作用释放的氧气来自水;卡尔文利用同位素标记实验探明了暗反应过程中CO2中的碳元素的转化途径。答案:C,【题组演练】1.下列关于光合作用的探究历程的叙述,不正确的是()A.德国植物学家萨克斯的实验证明了叶绿体在光下合成淀粉的同时释放出O2B.恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验,得出氧气是由叶绿体释放出来的结论C.梅耶根据能量转化和守恒定律,指出植物在进行光合作用时把光能转换成化学能储存起来D.鲁宾和卡门利用同位素标记法,证明光合作用释放的O2来自水,解析:萨克斯将叶片在暗处放置几小时,然后一半遮光、一半曝光处理,一段时间后用碘蒸气处理叶片,发现曝光的一半呈深蓝色,遮光的一半没有颜色变化,从而得出光是光合作用的必要条件且光合作用的产物中有淀粉。,A,2.(2017安徽马鞍山期中)萨克斯将绿色叶片在暗处数小时“饥饿”处理后,然后把此叶片一半遮光,另一半曝光。经过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。上述实验的分析和结论合理的是()A.本实验没有对照实验B.本实验证明叶绿体利用光能将二氧化碳转变成了淀粉C.实验初始时遮光与曝光区域仍有淀粉存在D.有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因,解析:本实验在同一叶片上进行遮光和照光的对照实验;实验证明叶绿体利用光能合成了淀粉;不能证明将二氧化碳转变成了淀粉;将绿色叶片在暗处数小时“饥饿”处理的目的是消耗原有的淀粉。,D,主题二,光合作用的过程分析,教师参考,问题引领:1.光合作用过程中,各种元素的转移途径是怎样的?,2.当光照、CO2浓度变化时对植物体内的C3、C5等含量的变化是怎样的?,1.光合作用过程中元素转移途径2.光照与CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP、C6H12O6相对含量的影响当外界因素中光照强弱、CO2浓度骤然变化时,短时间内将直接影响光合作用过程中C3、C5、H、ATP及C6H12O6合成量,进而影响叶肉细胞中这些物质的相对含量,它们的关系归纳如下:,【典例2】如图1表示光合作用部分过程的图解,图2表示改变光照后,与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线。根据图回答:,(1)图1中A表示的物质是,它由产生,其作用主要是。(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自。若用放射性同位素标记14CO2,则14C最终进入的物质是。,解析:(1)光反应为暗反应提供的物质是H和ATP,由此可确定A是H,H是由水光解后经一系列过程产生的,其作用主要是用于C3的还原。(2)光反应中,光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中,14CO2的同化途径为(14CH2O)。,答案:(1)H水在光下分解用于C3的还原(2)太阳光能(CH2O),(3)图2中曲线a表示的化合物是,在无光照时,其含量迅速上升的原因是。(4)曲线b表示的化合物是,在无光照时,其含量下降的原因是。,解析:(3)、(4)题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化,光照停止后,光反应停止,H和ATP下降,C3的还原减弱直至停止,而CO2的固定仍将进行,因此C3含量相对升高,C5含量相对下降,即a表示C3,b表示C5。,答案:(3)C3CO2与C5结合形成C3和C3不能被还原(4)C5C5与CO2结合形成C3,且C3不能被还原为C5,备选例题,解析:叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,若在较低光照强度下由白光突然改用光照强度与白光相同的红光照射,则光反应增强,ATP含量增加,未被还原的C3减少;若由白光突然改用光照强度与白光相同的绿光照射,则光反应减弱,H和ATP减少,短时间内暗反应依然进行,故H减少,C3被还原成C5的量减少。,(2017山东潍坊段考)在适宜反应条件下,用较低光照强度的白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合正确的是()A.红光,ATP下降B.红光,未被还原的C3上升C.绿光,H下降D.绿光,C5上升,C,【题组演练】1.(2017天津静海月考)如图表示菠菜叶光合作用的一个阶段。下列各项叙述正确的是()A.该阶段的化学反应在叶绿体类囊体薄膜上进行B.C3生成(CH2O)需要H、ATP和多种酶C.提高温度一定能促进(CH2O)的生成D.无光条件有利于暗反应进行,B,解析:图示表示植物光合作用暗反应阶段,该过程在叶绿体基质中进行;若图示是在最适温度条件下进行的,提高温度则会降低酶的活性,进而影响(CH2O)的生成;无光条件下,光反应不能进行,不能为暗反应提供H和ATP,不利于暗反应的进行。,2.(2017辽宁庄河期末)番茄幼苗在缺镁培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是()A.光反应强度升高,暗反应强度降低B.光反应强度降低,暗反应强度降低C.光反应强度不变,暗反应强度降低D.光反应强度降低,暗反应强度不变,B,解析:缺镁影响叶绿素的合成,进而影响光反应,导致光反应强度下降,H和ATP减少,进一步导致暗反应中三碳化合物的还原强度降低,进而影响暗反应。,3.(2017宁夏育才中学孔德学区月考)将植物栽培在光照、温度适宜和CO2充足的条件下。如果将环境中CO2含量突然降至极低水平,此时叶肉细胞内的C3、C5和ATP含量的变化情况依次是()A.上升;下降;上升B.下降;上升;下降C.下降;上升;上升D.上升;下降;下降,C,解析:突然降低CO2气体的浓度,则CO2固定过程减弱C3的生成减少,而原有的C3在光反应产生的ATP和H的作用下,继续被还原为C5和糖类,因此叶绿体中C3化合物减少,C5化合物增多,由于短时间内ATP的消耗量减少,生成量基本不变,因此ATP的含量上升。,形成学科核心素养,(一)重要生物学概念1.光合作用的探究历程:通过多位科学家的不断探索,到20世纪40年代,基本弄清了光合作用的原料、产物、条件、场所及其过程。2.光合作用的反应式:CO2+H2O(CH2O)+O2。3.光合作用分为光反应