光合作用的探究历程和过程 课件

【点拨】萨克斯与鲁宾和卡门设计实验对照方法不同 (1)萨克斯实验：自身对照(同一实验对象的不同部位，进行不 同的处理：一半曝光，另一半遮光)。 (2)鲁宾和卡门实验：相互对照(条件相同的两组材料，分别标 记不同的物质：一组为H218O，另一组为C18O2)。
【微思考】 (1)萨克斯的曝光实验能证明淀粉是在叶绿体中产生的吗？ 提示：不能。萨克斯的实验只能证明光合作用产生淀粉，但不 能证明淀粉是在叶绿体中生成的。 (2)在鲁宾和卡门的实验中，能否用18O同时标记H2O和CO2？试 分析原因。 提示：不能。若同时标记H2O和CO2，则不能区分产生的18O 是来自H2O还是来自CO2。
光合作用的原理和应用 光合作用的探究历程和过程
一、光合作用的概念和探究历程 1.概念： (1)主要场所：_叶__绿__体__。 (2)能量来源：_光__能__。 (3)反应物：_二__氧__化__碳__和__水__。 (4)产物：_有__机__物__和__氧__气__。 (5)实质：合成有机物，储存能量。
2.鲁宾和卡门实验： (1)探究方法：同位素标记法。 (2)实验过程：
(3)实验分析。 ①实验设计：设置对照实验，自变量为不同的标记物质(被标 记的C18O2或H218O)，因变量是O2中有无18O。 ②实验结论：光合作用产生的氧气来自水中的氧，而不是来自 二氧化碳中的氧。
3.卡尔文循环： (1)探究方法：同位素标记法。 用14C标记的14CO2，追踪检测放射性，探明碳在光合作用中转化 成有机物中碳的途径。 (2)实验结论。 碳的转化途径：14CO2→14C3→(14CH2O)
2.探究历程(连线)：
二、光合作用的过程
1.反应式：
_C_O_2+_H_2_O_
光能 叶绿体
2.过程解读：
(_C_H_2_O_)_+_O_2
(1)填写图中字母所代表的物质。 a：_O_2 b：_C_3 c：_C_O_2 d：_[_H_]_
(2)光反应(Ⅰ过程)：
场所 外界条件 物质变化 能量变化
能量变化 ATP中活跃的化学能→_______中稳定的化学能
一、光合作用探究历程的实验分析 1.萨克斯实验： (1)实验过程：
(2)实验分析。 ①实验设计：设置了对照实验，自变量为有无光照，因变量是 有无淀粉产生。 ②关键操作：饥饿处理，使叶片中的营养物质消耗掉，避免对 实验结果产生干扰。 ③实验结论：本实验证明光合作用的产物除氧气外还有淀粉。
【点拨】 (1)叶绿体的内膜既不参与光反应，也不参与暗反应。 (2)暗反应不能长时间在无光的条件下进行。 (3)叶绿体中的ADP和ATP移动的方向相反。 ①ADP的移动方向：叶绿体基质→类囊体薄膜。 ②ATP的移动方向：类囊体薄膜→叶绿体基质。
【拓展深化】光合作用过程图解
【微思考】 (1)若用放射性同位素分别标记H2O中的H和O，则能在光合作用 的哪些物质中检测到放射性？ 提示：放射性O会存在于光合作用产生的氧气中，而放射性H 会存在于产物水和有机物中。 (2)光反应产生的[H]是否含有活跃的化学能？[H]和ATP参与 CO2的固定吗？ 提示：[H]含有活跃的化学能。[H]和ATP只参与C3的还原，不 参与CO2的固定。
(3)C3和C5的含量会随着暗反应的进行而减少吗？ 提示：暗反应过程中的C3和C5是循环产生的，两者含量不会随 着反应进行而减少。
二、光合作用中光反应和暗反应的分析 1.光反应阶段过程分析： (1)图示：
(2)分析： 项目 实质
时间长短
光反应 光能转化为化学能，并放出O2
短促
需要条件
外界条件：光照。内部条件：色素、酶
反应场所
叶绿体类囊体的薄膜上
①水的光解：水分解成[H]和O2 物质变化 ②ATP的合成：在相关酶的作用下ADP和Pi形成
_叶__绿__体__的__类__囊__体__的__薄__膜__上__
_光__照__ ①H2O→_[_H_]_+_O_2 ②ADP+Pi+能量→_A_T_P_ 光能→_A_T_P_中活跃的化学能
(3)暗反应(Ⅱ过程)：
场所
_叶__绿__体__的__基__质__
外界条件 物质变化
CC3O2 ①ACTOP2→__→(CH2O) ②____→AD有P+机Pi物+能量
ATP
2.暗反应阶段过程分析： (1)图示：
(2)分析： 项目 实质
时间长短
需要条件
反应场所
物质变化
暗反应 同化CO2形成有机物
较缓慢
外界条件：CO2。内部条件：酶
叶绿体基质内 ①CO2的固定：CO2+C5→2C3 ②C3的还原：2C3→(CH2O)+C5
3.光反应和暗反应之间的联系： (1)物质联系。 ①光反应阶段产生的[H]用于暗反应中C3的还原。 ②暗反应为光反应提供ADP和Pi用于ATP的合成。 (2)能量联系：光反应阶段产生的ATP中的活跃化学能，在暗反 应阶段转化为储存在糖类等有机物中的稳定的化学能。