光合作用的原理和应用上课

1、第第5.45.4节节 能量之源能量之源 光与光合作用光与光合作用 （第（第2 2课时）课时） 二二 光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用光合作用的探究历程光合作用的探究历程1 1、17711771年年 普利斯特利普利斯特利 植物可以更新空气植物可以更新空气结论结论:光合作用的探究历程光合作用的探究历程2 2、17791779年，英格豪斯年，英格豪斯的观点的观点 黑暗 光下 普利斯特利的实验只有在普利斯特利的实验只有在阳光照射阳光照射下下才能成才能成功，功，植物体的植物体的绿叶绿叶在光下才能更新空气。在光下才能更新空气。直到直到17851785年年，人们才，人们才明确绿叶在光下明确绿叶在光下

2、放出放出O O2 2，吸收吸收COCO2 2。 在这一过程中，光能哪里去了呢在这一过程中，光能哪里去了呢？ 光合作用的探究历程光合作用的探究历程 植物在进行光合作用时，把植物在进行光合作用时，把光能光能转转换成换成化学能化学能储存起来。储存起来。 化学能化学能将将贮存于什么物质中贮存于什么物质中，即光合作用，即光合作用的的最终产物是什么呢？最终产物是什么呢？3 3、1 1845845年，年，梅耶梅耶的的观点观点光合作用的探究历程光合作用的探究历程4 4、18641864年年, ,德国植物学家萨克斯实验德国植物学家萨克斯实验一半曝光，一半遮光一半曝光，一半遮光在暗处放置几小时的叶片在暗处放置几小

3、时的叶片 绿色叶片在光合作用中产生了淀粉绿色叶片在光合作用中产生了淀粉碘蒸气处理碘蒸气处理萨克斯实验结论结论:光合作用的探究历程光合作用的探究历程结论结论: :光合作用释放的光合作用释放的O O2 2来来自自H H2 2O OC18O2 CO2H2OH218O光照下光照下的的小球藻小球藻悬液悬液O218O2光合作用光合作用的原料有水和的原料有水和CO2，那么，那么释放释放的的O O2 2到底是来自到底是来自H H2 2O O ,还是还是COCO2 2呢？呢？5 5、19391939年年 美国美国 鲁宾和卡门鲁宾和卡门 同位素标记法同位素标记法光合作用的探究历程光合作用的探究历程光合作用光合作用

4、的产物除了的产物除了O O2 2还有有机物，还有有机物，那么那么有机物有机物又是怎样合成的呢？又是怎样合成的呢？6 6、2020世纪世纪4040年代年代 美国美国 卡尔文卡尔文的实验的实验 同位素标记法同位素标记法 1414C C标记的标记的1414COCO2 2，供小球藻进行光供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了最终探明了COCO2 2中的中的C C转化成转化成有机物中有机物中C C的过程，即的过程，即卡尔文循环卡尔文循环思考与讨论思考与讨论绿色植物通过绿色植物通过 ( (场所场所) )，利用，利用 ( (条件条件) )，把，把 ( (原料原料

5、) )转化成储存着能量的转化成储存着能量的 ( (产物产物) )，并且，并且释放出释放出 ( (产物产物) )的过程。的过程。 通过以上的通过以上的探究，请你总结光合作用探究，请你总结光合作用的概念的概念？根据上面的概念，你能根据上面的概念，你能用一用一个个反应式反应式来表示光合作用的过程吗来表示光合作用的过程吗? ?叶绿体叶绿体光能光能CO2和和H2O有机物有机物 O2光合作用的过程光合作用的过程(包括包括光反应光反应和和暗反应暗反应)光反应和暗反应的比较光反应和暗反应的比较光反应光反应暗反应暗反应条件条件场所场所物质变化物质变化能量变化能量变化联系联系光、色素、酶光、色素、酶酶酶类囊体薄膜

6、上类囊体薄膜上叶绿体基质中叶绿体基质中1.水的光解水的光解2.ATP的合成的合成1.CO2的固定的固定2.C3的还原的还原光能光能ATP中活跃化学能中活跃化学能糖类有机物中稳定糖类有机物中稳定化学能化学能光反应光反应H、ATP暗反应暗反应ADP、Pi思考与讨论思考与讨论请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？请分析光下的植物突然停止请分析光下的植物突然停止COCO2 2的供应后，其的供应后，其体内的体内的C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物的含量如何变化？化合物

7、的含量如何变化？停止停止光照光照光反应光反应停止停止H H ATPATP还原还原受阻受阻C C3 3 C C5 5COCO2 2固定固定停止停止C C3 3C C5 5影响光合作用的因素影响光合作用的因素1）光照）光照2）温度）温度3）CO2浓度浓度1）光照）光照2）温度）温度3）CO2浓度浓度提高农作物光合作用强度的措施提高农作物光合作用强度的措施光合作用强度：光合作用强度：植物在单位时间内通过光合植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量作用制造糖类的数量自养生物与异养生物自养生物与异养生物动物和植物动物和植物同化作用同化作用有何不同？有何不同？自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境能够

8、直接把从外界环境摄取的无机物转摄取的无机物转变成为自身的组成物质变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物。，并储存了能量的一类生物。如：绿色植物如：绿色植物 异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制成有机物不能直接利用无机物制成有机物，只能，只能把从外界把从外界摄取的现成的有机物摄取的现成的有机物转变成自身的组成物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物。如：人、动物、真质，并储存了能量的一类生物。如：人、动物、真菌以及大多数细菌菌以及大多数细菌 化能合成作用化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2H

9、NO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+ 6O+ 6O2 2能量能量1、特点：利用体外环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。2、代表生物：硝化细菌课堂巩固：课堂巩固：抢答抢答 1 1、光合作用发生的部位是、光合作用发生的部位是。 2 2、光合作用分为、光合作用分为和和两个阶段。两个阶段。、光合作用释放氧气来自于、光合作用释放氧气来自于。、光合作用中的形成于、光合作用中的形成于反应阶段。反应阶段。、光反应为暗反应提供、光反应为暗反应提供和和物质。物质。、

10、光反应场所、光反应场所暗反应场所是暗反应场所是 。7、光反应阶段能量变化是光反应阶段能量变化是 。8 8、暗反应阶段能量变化是暗反应阶段能量变化是 。9 9、若白天突中断了二氧化碳的供应，则首先积累起来若白天突中断了二氧化碳的供应，则首先积累起来的物质是的物质是。叶绿体叶绿体光反应光反应暗反应暗反应水水光光HATP类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质光能转变成光能转变成 ATP中活跃的化学能中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定化学能中活跃的化学能转变成有机物中稳定化学能C5巩固练习巩固练习1.根据下图光合作用图解回答下列问题 ：（1）光反应是在_上进行。 暗反应在_中进行。

11、（2）叶绿素分子利用所吸收的光能首先将 _分解成_和_。类囊体的薄膜上类囊体的薄膜上叶绿体的基质叶绿体的基质1 H2OO2H（3）暗反应阶段发生的两个主要的化学变化是 _和_。（4）空气中适当增加_浓度后可增加 作物产量。（5）光反应需要暗反应提供 _、 _和多种酶的_。CO2的固定的固定C3的还原的还原CO23 H4 ATP催化催化课堂巩固：课堂巩固： 2 2. . 下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是 A A、增大、增大O O2 2浓度浓度 B B、增大、增大COCO2 2浓度浓度 C C、增强光照、增强光照 D D、调节室温、调节室温3.3.将一株植物

12、培养在将一株植物培养在H H2 21818O O中进行光照，过一段时间后中进行光照，过一段时间后1818O O存在于存在于A A、 HH B B、光合作用生成的葡萄糖中、光合作用生成的葡萄糖中C C、仅在周围的水蒸气中、仅在周围的水蒸气中 D D、植物释放的氧气和周围的水蒸气中、植物释放的氧气和周围的水蒸气中光反应阶段光反应阶段1 1、条件：、条件： 光、光、色素、色素、酶酶2 2、场所：、场所：3、物质物质 变化变化水的光解：水的光解：ATPATP的合成：的合成：类囊体薄膜类囊体薄膜上上 H H2 2O H+OO H+O2 2光光 ADP ADPPi Pi 能量能量 酶酶 ATPATP光能光能4、能量转变、能量转变：ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能暗反应阶段暗反应阶段1 1、条件：、条件：2 2、场所：、场所：3、物质物质变化变化4、能量转变：、能量转变：ATPATP中活跃中活跃的化学能的化学能有机物中稳定有机物中稳定的化学能的化学能COCO2 2的固定：的固定：COCO2 2C C5 5 2C 2C3 3酶酶C C3 3的还原：的还原：C C3 3+H (CH+H (CH2 2O)+CO)+C5 5酶酶