光合作用原理.ppt

1、光合作用原理,北京十二中 游士伶,教材分析,光合作用原理是人教版教材分子与细胞第五章第四节的一部分内容。 光合作用是绿色植物代谢的核心，也是整个生态系统的物质循环和能量流动的关键环节，是本章教学的重点内容之一。,学情分析,初中阶段学生已经通过实验探究学习了光合作用的原料、产物、条件，光合作用概念。 高中阶段学生已经在化学课上学习了氧化还原的知识，本节课学生要从化学的角度理解光合作用的本质是一个氧化还原的过程。,课的设计,引入,早期研究,光合作用的本质,提出新的疑问,早期研究,以光合作用研究历史中的重要事件为线索，总结光合作用的原料、产物、条件、场所,光能,叶绿体,H2O,CO2 +,O2,(C

2、H2O) +,早期研究,在化学课上学习过，CO2溶于H2O生成碳酸，为什么在叶绿体内却生成了O2和有机物？ 用氧化还原的知识的分析：反应物中氧被氧化为O2 ，反应物CO2被还原成有机物。,提出新的疑问,提出与学生原有经验相矛盾的事实，引起学生的深入思考,20世纪的重要研究 1939年，鲁宾，卡门 水在光下分解的实质 NADPH和ATP的作用 卡尔文循环,光合作用的本质,氧气中的氧原子来自CO2还是H2O？用什么方法进行研究？ 利用鲁宾和卡门的同位素标记18O的实验动画，说明来自水。,1939年，鲁宾、卡门实验,水是如何在叶绿体内分解为氧气的？ 图示类囊体膜结构示意图，说明光反应过程。 板书小结

3、光反应阶段物质变化、能量变化、条件、场所。,水在光下分解的实质,e,NADPH,e,e,e,e,e,e,H2O,H+,ADP+Pi,ATP,e,叶绿体基质,类囊体腔,产生的ATP和NADPH没有出现在光合作用的最终产物中，这个两个物质又参与了什么过程？ 出示相关实验结果，通过实验说明两个阶段的反应的条件不同，进一步提出光反应和暗反应两个阶段。,NADPH 和ATP 的作用,在离体的叶绿体中加ADP、Pi、NADP+，在无CO2的条件下照光，叶绿体积累ATP和 NADPH； 这时闭光，并通入CO2，ATP 和 NADPH 消失，同时产生了有机物。,在光下叶绿体合成的 NADPH 和ATP 有什么

4、作用呢？,学生不能亲自通过实验探究这个问题，但可以通过对科学家相关实验的分析，进行一种在纯思维层面的探究。 以卡尔文实验为核心，师生一起讨论实验方法，分析装置，梳理步骤。并对结果进行分析，得出结论。 问题：用什么方法找到CO2形成有机物的过程中产生了哪些中间产物？,卡尔文循环,通14CO2 终止反应 提取、分离 纸层析法 洗脱、鉴定,装置及过程,缩短到几分之一秒时：几乎所有的14C集中在一种C3化合物上,实验结果,照光30秒：14C分布于许多种化合物中，有C3、C4、C5、C6、C7化合物。,如何确定最初形成的物质是什么？,三个CO2聚合而成,C3的结构：,CO2,C3,？,假设1,提出问题 与CO2结合的物质是什么？ 这个C5是如何被不断补充的？ 出示科学家的实验方法及结果，学生讨论、分析，并得出结论，说明理由。,实验中鉴定出多种物质,如C5 、 C7等 光下，中断CO