光合作用探究历程
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第2课时 能量之源——光与光合作用
光合作用的原理
学习目标：
1、学会对光合作用探索历程中重要实验的分析
2、掌握光合作用的过程
限时3分钟 年代 1771 1779
科学家
普利斯特利
英格豪斯 R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼 鲁宾 卡门 卡尔文
实验思路
结论
1845
1864 1880 1941
20世纪
40代
1、光合作用探索历程中重要实验分析 （1）、探究普利斯特利的实验设计和实验评价 实验组：密闭玻璃罩+绿色 实验设计： 植物+ 对照组：密闭玻璃罩+？ 蜡烛的燃烧情
实验评价：
况和小鼠生存 自变量： 植物有无 ，因变量 ： 情况 实验结论： 植物可以更新空气
（2）、萨克斯的实验和评价
实验设计： 黑暗中饥饿处理的绿叶→
实验分析：①自变量 光照有无，因变量 叶片的颜色变化 两个关键操作的目的:将叶片在暗处放置几个小 时(即饥饿处理)的目的:_______________________ 消耗掉叶片中的营养物Байду номын сангаас 。 遮光处理的目的:_____________ 设置对照实验 。 ④实验结论
光反应为暗反应提供ATP和【H】 暗反应为光反应提供ADP、Pi等原料
【巧学助记】 光合作用过程的“一、二、三、四”
三、
1、突然改变光合作用的条件时，ATP、
【H】、C3、C5等物质短时间内如何变 化？请完成下表
2、元素来龙去脉 光合作用完整反应式(计算式)
光能 叶绿体
6CO2+12H2O
C6H12O6+6H2O+6O2
光合作用的原料，产物，场所和条件是什么？你能用一个 反应式表示出来吗?
光能 (CH2O) +*O2 CO2+H2*O 叶绿体
二、 考点二光合作用的基本过程
填写光合作用过程图解
1、光合作用的过程
H2O
光下分解 ATP 叶绿体 酶 色素 ADP+Pi 光反应（叶绿体类囊体薄膜）
O2 2C3
供氢 [H] 供能 酶 （CH2O） 暗反应（叶绿体基质） 还 原 多种酶参 加催化 固定 C5 CO2
CO2 释 A 放 在黑暗中呼吸所放出的CO2即 量 呼吸作用
· B
·
总 光 合 速 率
光照强度
CO2
吸 收
B 0 A c
C1 a C2
A点：黑暗时， b 只进行细胞呼吸 光照强度 O2
区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放
CO2
CO2 吸 收 B 0 A c
C1 a C2
AB段：弱光下， b 光合作用小于细胞呼吸 光照强度
O2 O2
CO2
CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
BC1段：强光下， 光合作用大于细胞呼吸
O2 O2
CO2 CO2
（2）、光合作用的计算：
光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表 示
真正光合速率 = 净(表观)光合速率+呼吸速率 ＝ O 的释放量＋呼吸作用的耗 O2量 2 O2的产生量
CO2的消耗量 ＝CO2吸收量＋呼吸作用CO2的产生量 光合作用C6H12O6产生量 ＝光合作用C6H12O6积累量＋呼吸 作用C6H12O6消耗量
图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时， 单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示水稻 CO2吸收速率与光照强度的关系。有关说法正确的是( )
（4）、恩格尔曼的实验的设计和评价
恩格尔曼实验
组别 实验材料 A组 水绵和好氧细菌 B组 水绵和好氧细菌
条件 自变量 结论 极细光处理A 组 自变量
结论
无空气、黑暗
光照的有无 光是光合作用的必要条件
无空气、曝光
A组又形成一组对照实验
无
受光部位和未受光部位 叶绿体是光合作用的场所
【探究总结】
光合作用探究历程中的重要结论 (1)植物可以更新空气(普利斯特利)。 (2)证明了光和绿叶在更新空气中不可缺少(英格豪斯)。 (3)叶绿体是进行光合作用的场所(恩格尔曼)。 (4)植物将光能转化为化学能储存起来(梅耶)。 (5)光合作用的产物有淀粉(萨克斯)。 (6)光合作用释放的氧气来自水（鲁宾和卡门）
光合作用的产物除氧外还有淀粉
（3）鲁宾和卡门的实验:
阅读课本102
同位素标记法 (1)实验方法:_____________。 18O O2 (2)图中的A、B物质分别表示:A:__,B:____ 。 2 (3)在鲁宾和卡门的实验中,用18O标记的物质 H2O或CO 是:________ 。不能同时标记的原因 :_______________ 2 若同时标记H2O和 _____________________________________________ 。 CO2,则不能区分产物O2中的氧元素是来自H2O还是 CO2 光合作用释放的氧气全 (4)鲁宾和卡门的实验结论是:_____________________ 部来自水,而不是二氧化碳 ________________________ 。
四、光合作用原理的应用：
1.影响光合速率的环境因素
光合速率(光合强度)：单位时间单位叶面积的光合作用量 （如 释放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉） 光能 6CO2 + 12H2O C6H12O6+ 6H2O + 6O2 叶绿体 原料 条件 产物
浓 度
水 分
光 照
矿 质 元 素
温 度
CO2
（1）光照强度对光合速率的影响
在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度 之间的关系数据如下表：
光照强度 （千勒克司） CO2吸收量 （mol/h） 0 -0.2 1 0 2 0.2 3 0.4 4 0.6 5 0.6
请同学们根据上表的数据 用描点法画出曲线
CO2 吸 收 光补偿点 量
光饱和点 C
·
植物
净 光 速 率
O
光 能
2、光反应与暗反应的比较
过程 项目 场所 条件 物质变化 能量变化 联系 光反应阶段 叶绿体类囊体薄膜上 光、色素、酶 2H2O →O2+4【H】 ADP+P+能量→ATP 暗反应阶段 叶绿体基质 多种酶 CO2+C5→2C3 【H】 ATP
2C3
(CH2O) +C5
光能→活跃化学能
活跃化学能→稳定化学能
A．图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率 B．图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位 的CO2 C．图甲中的c点和图乙中的h点对应 D．图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度
光合作用的原理
学习目标：
1、学会对光合作用探索历程中重要实验的分析
2、掌握光合作用的过程
限时3分钟 年代 1771 1779
科学家
普利斯特利
英格豪斯 R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼 鲁宾 卡门 卡尔文
实验思路
结论
1845
1864 1880 1941
20世纪
40代
1、光合作用探索历程中重要实验分析 （1）、探究普利斯特利的实验设计和实验评价 实验组：密闭玻璃罩+绿色 实验设计： 植物+ 对照组：密闭玻璃罩+？ 蜡烛的燃烧情
实验评价：
况和小鼠生存 自变量： 植物有无 ，因变量 ： 情况 实验结论： 植物可以更新空气
（2）、萨克斯的实验和评价
实验设计： 黑暗中饥饿处理的绿叶→
实验分析：①自变量 光照有无，因变量 叶片的颜色变化 两个关键操作的目的:将叶片在暗处放置几个小 时(即饥饿处理)的目的:_______________________ 消耗掉叶片中的营养物Байду номын сангаас 。 遮光处理的目的:_____________ 设置对照实验 。 ④实验结论
光反应为暗反应提供ATP和【H】 暗反应为光反应提供ADP、Pi等原料
【巧学助记】 光合作用过程的“一、二、三、四”
三、
1、突然改变光合作用的条件时，ATP、
【H】、C3、C5等物质短时间内如何变 化？请完成下表
2、元素来龙去脉 光合作用完整反应式(计算式)
光能 叶绿体
6CO2+12H2O
C6H12O6+6H2O+6O2
光合作用的原料，产物，场所和条件是什么？你能用一个 反应式表示出来吗?
光能 (CH2O) +*O2 CO2+H2*O 叶绿体
二、 考点二光合作用的基本过程
填写光合作用过程图解
1、光合作用的过程
H2O
光下分解 ATP 叶绿体 酶 色素 ADP+Pi 光反应（叶绿体类囊体薄膜）
O2 2C3
供氢 [H] 供能 酶 （CH2O） 暗反应（叶绿体基质） 还 原 多种酶参 加催化 固定 C5 CO2
CO2 释 A 放 在黑暗中呼吸所放出的CO2即 量 呼吸作用
· B
·
总 光 合 速 率
光照强度
CO2
吸 收
B 0 A c
C1 a C2
A点：黑暗时， b 只进行细胞呼吸 光照强度 O2
区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放
CO2
CO2 吸 收 B 0 A c
C1 a C2
AB段：弱光下， b 光合作用小于细胞呼吸 光照强度
O2 O2
CO2
CO2
CO2 吸 收 0 A B c
C1 a C2 b 光照强度
BC1段：强光下， 光合作用大于细胞呼吸
O2 O2
CO2 CO2
（2）、光合作用的计算：
光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表 示
真正光合速率 = 净(表观)光合速率+呼吸速率 ＝ O 的释放量＋呼吸作用的耗 O2量 2 O2的产生量
CO2的消耗量 ＝CO2吸收量＋呼吸作用CO2的产生量 光合作用C6H12O6产生量 ＝光合作用C6H12O6积累量＋呼吸 作用C6H12O6消耗量
图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时， 单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示水稻 CO2吸收速率与光照强度的关系。有关说法正确的是( )
（4）、恩格尔曼的实验的设计和评价
恩格尔曼实验
组别 实验材料 A组 水绵和好氧细菌 B组 水绵和好氧细菌
条件 自变量 结论 极细光处理A 组 自变量
结论
无空气、黑暗
光照的有无 光是光合作用的必要条件
无空气、曝光
A组又形成一组对照实验
无
受光部位和未受光部位 叶绿体是光合作用的场所
【探究总结】
光合作用探究历程中的重要结论 (1)植物可以更新空气(普利斯特利)。 (2)证明了光和绿叶在更新空气中不可缺少(英格豪斯)。 (3)叶绿体是进行光合作用的场所(恩格尔曼)。 (4)植物将光能转化为化学能储存起来(梅耶)。 (5)光合作用的产物有淀粉(萨克斯)。 (6)光合作用释放的氧气来自水（鲁宾和卡门）
光合作用的产物除氧外还有淀粉
（3）鲁宾和卡门的实验:
阅读课本102
同位素标记法 (1)实验方法:_____________。 18O O2 (2)图中的A、B物质分别表示:A:__,B:____ 。 2 (3)在鲁宾和卡门的实验中,用18O标记的物质 H2O或CO 是:________ 。不能同时标记的原因 :_______________ 2 若同时标记H2O和 _____________________________________________ 。 CO2,则不能区分产物O2中的氧元素是来自H2O还是 CO2 光合作用释放的氧气全 (4)鲁宾和卡门的实验结论是:_____________________ 部来自水,而不是二氧化碳 ________________________ 。
四、光合作用原理的应用：
1.影响光合速率的环境因素
光合速率(光合强度)：单位时间单位叶面积的光合作用量 （如 释放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉） 光能 6CO2 + 12H2O C6H12O6+ 6H2O + 6O2 叶绿体 原料 条件 产物
浓 度
水 分
光 照
矿 质 元 素
温 度
CO2
（1）光照强度对光合速率的影响
在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度 之间的关系数据如下表：
光照强度 （千勒克司） CO2吸收量 （mol/h） 0 -0.2 1 0 2 0.2 3 0.4 4 0.6 5 0.6
请同学们根据上表的数据 用描点法画出曲线
CO2 吸 收 光补偿点 量
光饱和点 C
·
植物
净 光 速 率
O
光 能
2、光反应与暗反应的比较
过程 项目 场所 条件 物质变化 能量变化 联系 光反应阶段 叶绿体类囊体薄膜上 光、色素、酶 2H2O →O2+4【H】 ADP+P+能量→ATP 暗反应阶段 叶绿体基质 多种酶 CO2+C5→2C3 【H】 ATP
2C3
(CH2O) +C5
光能→活跃化学能
活跃化学能→稳定化学能
A．图甲中，光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率 B．图甲中，光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位 的CO2 C．图甲中的c点和图乙中的h点对应 D．图乙中，限制e、f、g点光合作用速率的因素主要是光照强度