光合作用的原理和应用课件-高一上学期生物人教版必修1

光合作用的原理＆应用【学习目标】1、通过资料分析，探究光合作用原理3、利用光合作用原理解释农业生产中的有关问题（社会责任）。2、阐明光合作用过程中贯穿着物质与能量的变化

1、什么是光合作用？完成它的结构是什么2、光合作用反应式可以如何表示？CO2+H2O

（CH2O）+O2光能叶绿体探究一

光合作用的原理

活动1、思考讨论

探索光合作用原理的部分实验实验1、19世纪末：人们认为氧气的来源是

；糖的来源是

。

CO2+H2O（CH2O）甲醛缩合O21、这个实验是否有力证明了植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？水光解产生氧气后，氢原子去哪了？实验2、不能，只能说明叶绿体可以把水光解产生氧气，不能氧气说明全部来气水2、希尔的实验

是否说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应？能够说明，因为叶绿体是在悬浮液中，悬浮液有水，没有合成糖的原料二氧化碳，说明水的光解没有与糖的合成相关联，暗示希尔反应是相对独立的实验3、1941年，鲁宾和卡门：同位素示踪法，这个实验的结论是什么？结论：光合作用释放的氧气全部来自水，并不是二氧化碳光照射下的小球藻悬液CO2H2OC18O2H218O18O2O2甲组乙组实验4、1954-1957年，阿尔农：在光照下，叶绿体可合成ATP，且此过程总是与水的光解相伴随。4、尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系.光合作用释放的氧气中的氧元素来自水，氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。总结？通过上面四个实验，我们能得出什么结论？例1、1954年，美国科学家阿农等做了如下实验，当供给磷酸、ADP时，能产生ATP的试管是（

）A、①

B、②C、③

D、④A活动2、光反应阶段1、带问题看书103页后回答问题（1）什么是光反应？（2）吸收光能的是？光能被吸收后的作用是什么？（3）H+的作用是什么？NADPH的作用是什么？（4）光反应中能量发生了什么变化？2、小组合作，尝试用反应式表示光反应过程H2O+NADP+O2+NADPH光能酶ADP+PiATP光能3、小组合作，在叶绿体的类囊体上建构光反应模型类囊体薄膜上的色素分子类囊体薄膜上的色素分子可见光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶氧化型辅酶Ⅱ还原型辅酶Ⅱ4、利用上面模型思考回答问题（1）光反应场所是哪里？需要什么条件？类囊体薄膜上；光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+（3）再次描述能量转变光能ATP、NADPH中活跃的化学能O2、ATP、NADPH（2）主要的产物是什么？典例2、叶绿体中的类囊体有两种：基粒类囊体和基质类囊体(如下图)，基质类囊体能将单个基粒类囊体连接起来。下列有关叙述正确的是()A．叶绿体中的色素主要分布于类囊体腔内B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质类囊体上C．CO2的固定过程发生在基粒类囊体上D．在类囊体上含有与光反应有关的酶和色素D活动3、暗反应1、带问题看课本104页，回答问题（1）什么是暗反应?还叫做什么？反应的场所是？（2)什么是C3？是怎么形成的？C3去路是什么？（3）什么是C5？是怎么形成的？C5的去路是什么？（4）ATP、NADPH的作用是什么？（5）CO2被利用的最后的产物是什么？（3）30秒后检测产物，检测到了多种物质

弄清了CO2转化成有机物过程：14CO214C3(14CH2O)14C52、卡尔文循环1946年开始，美国的卡尔文等用14CO2研究了CO2转化为糖的途径：向反应体系中充入一定量的14CO2,给予光照（1）光照时间为几分之一秒时发现，90%的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。（2）在5秒钟光照后，卡尔文等检测到含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖(C6).称为卡尔文循环写出上述实验过程中的物质转化反应式4、小组讨论，建构在叶绿体基质中的暗反应模型3、小组合作，完善暗反应的反应式酶ATP

ADP+Pi

NADPH

NADP++H+

酶ADP+PiATPNADP+能量C52C3多种酶(CH2O)糖类CO2固定还原酶NADPH酶能量卡尔文循环有没有光都可以，需多种酶、CO2、ATP、NADPHATP、NADPH中活跃的化学能糖类中稳定的化学能（CH2O）、ADP、Pi、NADP+5、利用上面模型思考回答问题（1）暗需要什么条件？（3）描述能量转变（2）主要的产物是什么？典例3、光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，下列叙述正确的是（）A.光反应不需要酶，暗反应需要多种酶B.光反应消耗水，暗反应消耗ATPC.光反应储存能量，暗反应消耗能量D.光反应固定二氧化碳，暗反应还原二氧化碳B光反应场所：类囊体薄膜暗反应场所：叶绿体基质活动4、利用前面光反应、暗反应模型，动手构建光合作用全过程模型(CH2O)糖类ADP+PiATPNADP+能量C52C3多种酶CO2固定还原酶NADPH酶能量类囊体薄膜上的色素分子可见光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶

光合作用的过程类囊体薄膜上的色素分子可见光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解能量C52C3多种酶(CH2O)糖类CO2固定还原酶光反应暗反应H+NADPH酶酶能量场所：类囊体薄膜场所：叶绿体基质NADPH和ATP的移动途径是？从类囊体薄膜到叶绿体基质NADP+和ADP、Pi的呢？从叶绿体基质到类囊体薄膜NADPH的作用？①活泼的还原剂；②储存部分能量供暗反应阶段利用光反应和暗反应的联系过程光反应暗反应物质变化水的光解：ATP的合成：

能量变化光能→ATP和NADPH中活跃的化学能二者联系实质光ADP+PiATP

酶

CO2+C52C3酶NADP++H+NADPH酶H2O

光

H++O2CO2的固定：C3的还原：活跃的化学能→

有机物中稳定的化学能光反应阶段为暗反应阶段提供NADPH和ATP；暗反应阶段产生的ADP和Pi为光反应阶段合成

ATP提供原料。合成有机物，储存能量

2C3

（CH2O）+C5酶NADPH、ATP活动5、思考讨论

光反应与暗反应的区别联系

酶ATP

ADP+Pi

NADPH

NADP++H+

酶典例4、光合作用过程包括光反应和暗反应，下图表示光反应与暗反应的关系，据图判断下列叙述不正确的是(

)A．光反应为暗反应提供ATP和NADPH(【H】)B．停止光照，叶绿体中ATP和NADPH含量下降C．ATP的移动方向是由类囊体到基质D．植物在暗处可大量合成(CH2O)D探究二、光合作用原理的应用活动1、看书105页，回答问题1、什么是光合作用强度2、影响光合作用强度的内外因有哪些？活动2、以光照强度影响光合作用强度为例，思考下列问题情景1、当光照不足，二氧化碳充足时，适当提高光照强度1、水的光解怎么变化？2、ATP、NADPH合成怎么变化？3、C3的合成怎么变化？C3还原怎么变化？4、卡尔文循环如何变化？光合作用强度？情景2、当光照适宜足，二氧化碳充足时，突然降低光照强度1、ATP、NADPH含量怎么变化？2、C3、C5含量短期内怎么变化？利用下图分析类囊体薄膜上的色素分子可见光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解能量C52C3多种酶(CH2O)糖类CO2固定还原酶光反应暗反应H+NADPH酶酶能量场所：类囊体薄膜场所：叶绿体基质

在适宜培养条件下，用白光照射小球藻一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光照射，请分析光源改变瞬间，小球藻细胞内葡萄糖的生成速率会如何改变？【思维拓展】

目前，以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在生产中发挥着巨大作用。根据本节课所学知识，请讨论如何采取措施提高大棚栽培瓜果蔬菜的产量。

【实践应用】1.增加光照强度2.延长光照时间3.用不同光质光源1、通风；正其行通其风2、使用二氧化碳发生器（干冰）；