光合作用之讲课市优质课

ADP+Pi
(CH2O)
1864年
绿色植物制造了淀粉 （德国：萨克斯）
绿色植物吸收CO2释放O2 （卡文迪许等）
1782年
过 程
1773年
植物更新空气需要光照 （荷兰:英格豪斯）
1771年
植物可以更新空气 （英国：普利斯特利）
光合 作用
1648年
发现
公元前3世纪
植物生长需要的物质是水H2O （比利时：海尔蒙特） 植物生长所需物质来自土壤 （古希腊：亚里士多德）
1.A中为O2,B中为18O2
2.A中为18O2,B中为O2
3.A、B中均有18O2
【结论】证明产物O2中的氧原子来自于 水 。
光合作用
1954年，阿尔农等
还原实验
【资料6】1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验： 在给叶 绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时，体系 中就会有ATP出现。 【结论】在光照时，叶绿体中生成了 ATP 。 【资料7】同年，阿尔农等发现在黑暗条件下，只要提供了ATP和
光合作用
1864年，萨克斯
还原实验
【探究活动1】
（1）为什么要把绿叶放在暗处几小时？
消耗掉叶片中的营养物质
（2）叶片一半遮光一半曝光的目的？
形成对照
（3）叶片用酒精处理的目的是什么？
脱去叶片原有的颜色
（4）这个实验可以得出什么结论？
光合作用的产物除O2外还有_________. 淀粉
光合作用
1880年，恩格尔曼
还原实验
【探究活动2】
（1）为什么开始时要在黑暗并且没有空 气的环境中？
排除环境中光照和O2的影响。
（2）该实பைடு நூலகம்可以得出什么结论？
氧气是在 ___________ 叶绿体 上产生的。
（3）结合P100资料2，可得到什么结论？
叶绿体 是进行光合作用的场所。
光合作用
总结探究历程，得出光合作用的定义和反应式
随堂训练
O2 ，C代表_____ [H] ，D代表_______ 色素 ，B代表_____ ATP 。 （1）图中A代表_______ 光反应 ，此阶段是在叶绿体的_______________ 暗反应 ， 类囊体薄膜上 进行的；I是________ （2）H是________ 基质 中进行的。 此阶段是在叶绿体的_______ C3的还原 ，两个过程都需要____ CO2的固定 ，由F到G叫____________ （3）由G到F叫____________ 酶 催化. 有机物 。 （4）J代表_________
【探究活动4】CO2转化成有机物过程中，C的转移途径是： CO2
光合作用
C3
(CH2O)
小结
H2O
O2
[H] 供氢 2C3 参与反应 的多种酶 C5
1954年
暗反应（美国 ：阿尔农）
CO2
1946年
1937年 1880年
卡尔文循环 （美国：卡尔文） 水光解 （英国：希尔）
ATP
酶
场所是叶绿体 （恩格尔曼）
光合作用
探究活动5
当停止CO2供应，但保持适宜光照，光反应是否会一直正常进行？
光合作用
光合作用
1939年，鲁宾和卡门 【探究活动3】
探究产物O2中的氧原子来自于H2O还是CO2，还是二者皆有？ （材料：小球藻，培养液，H2O， H218O， CO2，C18O2)
还原实验
【问题探讨】
（1）怎样设计分组对照实验？ 1.H218O+CO2 2.H2O+C18O2 （2）预测可能出现的实验现象有哪些？
还原实验
• 光合作用的定义：
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能， 把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并 且释放出氧气的过程。
• 光合作用的反应式：
CO2+H2O
光合作用
光能 叶绿体
(CH2O)+O2
同位素标记法
还原实验
同位素标记法可用于追踪物质的运行和变 化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不 会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物， 可以弄清化学反应的详细过程。
光合作用
随堂训练
在下列有关光合作用的叙述中，正确的是 A．光反应不需要酶，暗反应需要多种酶 B．光反应储存能量，暗反应释放能量 C．光反应固定CO2，暗反应还原CO2 D．光反应消耗水，暗反应消耗ATP
（D）
光合作用
随堂训练
关于光合作用的叙述，下列正确的一项是 （ C ）
A．光合作用的两个阶段均有［H］和ATP产生
• 他的发现：
1.绿叶能更新污浊的空气
2.更新空气的过程需要光
光合作用
1785年，发现空气组成
还原实验
• 人们明确绿叶在光下放出的气体是 氧气，吸收的是二氧化碳。
光合作用
1845年，梅耶
还原实验
光能到哪去了呢？
• 根据能量转化与守恒定律，明确指出植物在进 行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。
光合作用
1629年，荷兰科学家海尔蒙特
• 只浇雨水，5年后，土壤减
少0.1kg，柳树增重82kg.
• 他的结论：植物的生长所需
水 。 要的养料主要来自于_______
光合作用
1771年，普利斯特利
还原实验
更新空气 。 • 实验结论：植物可以____________
光合作用
1779年，英格豪斯
还原实验
B．光合作用中产生的O2来自于CO2中的氧
C．光合作用固定CO2的是一种C5化合物
D．光合作用的暗反应必须在暗处进行
光合作用
光反应过程和暗反应过程的比较 项目 条件 场所 物质 变化 能量 变化 联系 光反应 暗反应 （不需光）酶、[H] 叶绿体基质中
CO2的固定： ATP
光 色素、酶
叶绿体类囊体膜
细 胞 质 基 质 6O2
C6H12O6 酶 ①
[H]少 2丙酮酸
酶
散失
能量（少）
2ATP 2乳酸
酶 2酒精+2CO 2
酶
[H] 多
酶
6H2O ②
能量 （少） 散失
③
12H2O + 能量(多）
2ATP
线粒体
散失
光合作用
34ATP 6CO2
5.4.2 光合作用的原理
问题
植物是如何生长的？
光合作用
1629年，比利时科学家海尔蒙特
水的光解： H2O
光
O2 + [H]
2C3 CO2+C酶 5
ATP的生成： ADP + Pi 酶 能量
光能
ADP + Pi ATP 酶 ATP C 的还原 C3 (CH2O)+C5 3 酶 [H] ： 有机物中稳 ATP中活跃 ATP中活跃 的化学能 的化学能 定的化学能
1.光反应是暗反应的基础，为暗反应提供 [H] ___ 和 ATP __ 。 2.暗反应是光反应的继续，为光反应提供合成ATP的原料 ADP __ 和 ___ Pi 。 3.两者相互独立又同时进行，相互制约又密切联系。
[H],叶绿体就能将CO2转变为糖。 ATP和[H] 。 【结论】：CO2转化为糖不需要_________ 光照 ，需要______________
光合作用
50年代中后期，卡尔文
还原实验
【资料8】1946年开始，美国的卡尔文等用14CO2研究了植物进行光合作用
时CO2转化为糖的路线。 （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秒钟的光照后，卡尔文等检测到了含有放射性的六碳糖(C6). （3）向反应体系中充入一定量的14CO2,光照30秒后检测产物，检测到了多种 带14C标记的化合物。