2023学年完整公开课版光合作用

一、解开光合作用之谜二、光合色素与光能的捕获三、光合作用的过程四、影响光合作用的环境因素五、提高光能利用效率的途径第二节光合作用一、解开光合作用之谜五年后柳苗重2.3kg干土重90.8kg柳苗重76.7kg干土重90.7kg实验结论:植物生长所需要的养料主要来自于水,而不是土壤。1、1648比利时：范·海尔蒙特2、1771英国：普利斯特莱实验结论：植物可以更新空气。现在证明：植物的生长吸收CO2，同时释放O2。AB

当时普利斯特莱在实验时，即使在钟罩内放有绿色植物，有时蜡烛也会很快熄灭、小鼠也会很快死亡，普利斯特莱当时也不知道为什么。

你认为最可能是什么原因呢？生物小历史绿色植物在光下才能产生O23、1779荷兰：扬·英根豪斯植物需要阳光才能制造出O2实验结论:AB产生O2不产生O24、1864德国：萨克斯实验结论:叶片在光下能产生淀粉。曝光遮光黑暗中24h照光4h水浴脱色酒精取下黑纸片滴加碘液对照组实验组天竺葵5、1880德国：恩吉尔曼实验材料：水绵、好氧细菌等。氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是植物进行光合作用的场所。实验证明：小知识：放射性同位素如果两个原子质子数目相同，但中子数目不同，则两者就叫“同位素”。有放射性的同位素称为“放射性同位素”。例如：自然界中O元素存在形式为：16O和18O，18O有放射性，用一定的技术可以检测到18O的存在。用放射性同位素标记化合物中的某种元素，可以确定该元素在化学反应过程中的具体行踪，这种方法叫做“同位素标记法”。6、1940美国：鲁宾和卡门（一）（二）小球藻H216OH218OC18O2

16O2C16O218O2光合作用释放的O2来自水。实验证明：6、1940美国：鲁宾和卡门7、1948美国：卡尔文

他用14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，结果发现，CO2被用于合成糖类等有机物。1961年诺贝尔化学奖

得主1（一）叶绿体中的色素种类位置：叶绿体类囊体薄膜叶绿素

（3/4）类胡萝卜素

（1/4）叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素化学式：叶绿素a：C55H72O5N4Mg；叶绿素b：C55H70O6N4Mg胡萝卜素:C40H56

叶黄素:C40H56O2二、光合色素与光能的捕获Mg

是构成叶绿素分子必需的元素。（二）实验：提取和分离叶绿体中的色素【实验原理】叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。【实验步骤】提取：叶绿体中的色素能溶解于有机溶剂（如无水乙醇）。分离：1.(研磨)称取5g新鲜的菠菜叶，剪碎后放入研钵中，加入少许二氧化硅（有助于充分研磨）、碳酸钙（防止色素被破坏）和5mL无水乙醇（溶解色素），迅速而充分地研磨。2.(过滤)将研磨液过滤到试管中，及时用棉塞塞紧试管口。3.(制备滤纸条)准备好略短于烧杯高度、宽1cm的干燥滤纸条，剪去一端的两个角，在距离该端大约1cm处用铅笔画一条细线。4.(画滤液细线)用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔画的细线画一条细而直的滤液细线，吹干后再重复画滤液线若干次。5.(“纸层析法”分离色素)将画好滤液细线的滤纸条轻轻地插入盛有3mL层析液（可用93号汽油）的烧杯中，用培养皿覆盖烧杯。滤液细线不能触及层析液。6.(观察结果)几分钟后取出滤纸条，观察滤纸条上色素的分布情况。防止两边滤液扩散速度过快，使色素带在滤纸上均匀分离。思考：滤纸条的一端为什么要剪去两角？2最多较多较少最少溶解度最高溶解度最低溶解度较低溶解度较高含量溶解度（三）色素的吸收光谱叶绿素a和叶绿素b主要吸收：蓝紫光和红光。胡萝卜素和叶黄素主要吸收：蓝紫光。什么是光合作用？氧气叶绿体二氧化碳水有机物

绿色植物通过叶绿体吸收光能，将

CO2和H2O

合成为有机物并释放出O2，同时也将光能转化为化学能储存在有机物中，这一过程称为光合作用。复习思考1、光合作用必需的外部条件是什么？2、光合作用的全过程都需要光吗？三、光合作用的过程：根据是否需要光光反应暗反应光合作用的过程叶绿体中的色素H2O 水在光下分解O2[H]ADP+PiATP酶光反应阶段co2C52C3固定供能供氢酶(CH2O)＋

H2O还原多种酶参加催化暗反应阶段场所：类囊体薄膜场所：叶绿体基质（二）光合作用总反应式CO2+H2O叶绿体（CH2O）+O2光能1、如图表示光合作用过程，据图回答：课堂练习（1）图中A为

，B为

，

C为

，D为

，E为

，F

为

，G为

。（CH2O）光能叶绿体中的色素[H]CO2C3C5（2）B存在于

上，其

吸收的光能，一方面将水裂解为________，

另一方面用于合成

。叶绿体类囊体薄膜O2和[H]ATP（3）D与F结合形成E，这个过程叫做

。E接受光反应产生的_______提供的能量，并被

还原，形成G和F的过程叫做

。CO2的固定[H]ATPC3的还原（4）如果突然停止光照，则E含量_____、F含量_____。如果光照不变，D的含量突然降至极低水平，则E含量_____、F含量_____。下降上升CO2C5C3上升下降[H]（1）曲线AB上升的原因是________________，

从而使光合作用_______阶段产生的__________

增加，促进了______反应的进行。2、下图为夏季晴朗的白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图，请观察后回答：

光照强度逐渐增强光反应[H]和ATP暗2、下图为夏季晴朗的白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图，请观察后回答：

（2）C点光合作用强度减弱是由于中午的温度过高，_____作用过大，叶片气孔______，使光合作用原料之一的______供应大量减少，影响了_____反应，使光合作用强度_______。关闭蒸腾CO2

暗下降2、下图为夏季晴朗的白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图，请观察后回答：

（3）DE段光合作用下降是因为_______________，

以致光合作用________阶段产生的___________

减少，因而影响了________阶段的进行。光照强度逐渐减弱光反应[H]和ATP暗反应3四、影响光合作用的因素1、植物自身因素——遗传因素、叶龄、叶面积2、环境因素对光合作用的影响1）光照2）温度3）二氧化碳浓度4）水分5）矿质元素①图中A点含义：

；②B点含义：

；③C点表示：

；④若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表

植物。

光照强度为0，只进行呼吸作用光合作用与呼吸作用强度相等光合作用强度不再随光照强度增强而增强阴生1、光照强度B：光补偿点C：光饱和点轮作——延长光合作用时间间种、合理密植——增加光合作用面积应用：适当增加光照强度光合作用效率与光照强度、时间的关系一天的时间O121311101514光照强度C光合作用效率C点：温度过高，气孔关闭，影响了CO2的吸收，暗反应减弱。①光合作用是在

的催化下进行的，温度直接影响

；②AB段表示：

；③B点表示：

；④

BC段表示：

；

酶的活性酶此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降2、温度一定范围内，光合速率随温度升高而升高应用：增加昼夜温差，保证有机物的积累一般植物在10℃～35℃下正常进行光合作用b:CO2的补偿点a—b:CO2太低，农作物消耗光合产物；

b—c:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；

c—d:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；

d—e:CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。abcdeCO2浓度c:CO2的饱和点→C3的生成→暗反应C3还原→（CH20）3、CO2浓度4、矿质元素应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。N：蛋白质、ATP的重要组分P：磷脂（生物膜），核酸组成元素，ATP的重要组分；K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分……植物夏季为何“午休”？植物蒸腾散失水分。为避免缺水→气孔关闭→CO2进入受阻→间接影响光合作用光合作用强度OA

710121418t5、水分夏季晴朗的白天

延长光合作用时间增加光合作用面积光能利用率光合作用效率(轮作)(合理密植：间种、套种)1、控制光照强度2、适当补充CO23、适宜的温度4、矿质元素（合理施肥）5、水（合理灌溉）五、提高光合作用速率(提高产量)措施：延长光合作用时间增加光合作用面积增加光能利用率提高光合作用效率控制光照强弱控制光质控制温度控制CO2供应控制必需矿质元素供应

控制H2O供应温室中人工光照合理密植间作套种通风透气在温室中施有机肥，使用CO2发生器阴生植物阳生植物应用——提高农作物产量的措施红光和蓝紫光适时适量施肥合理灌溉保持昼夜温差增加减少减少或没有减少或没有减少增加增加增加减少增加增加减少或没有增加减少减少增加增加减少增加减少五、提高光能利用效率的途径

增加光照面积、延长光照时间、增强