植物光合作用高中

1、光合作用的研究歷史每天澆水，五年后土重100千克樹(shù)2.5千克土減少了0.06千克樹(shù)重77千克,增加了74.5千克1642年(比利時(shí) )海爾蒙特實(shí)驗(yàn)柳樹(shù)重量增加的原因是什么？海爾蒙特的結(jié)論:建造植物的原料是水1771年，普里斯特利（英）的實(shí)驗(yàn)光照下，一段時(shí)間后1771年英國(guó)普里斯特利實(shí)驗(yàn)1、小鼠生活、蠟燭燃燒需要什么氣體？思考題：2、這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么問(wèn)題？（證明植物可以更新空氣）設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明綠色植物在光下制造淀粉。黑暗處理一晝夜1864年德國(guó)薩克斯實(shí)驗(yàn)讓一張葉片一半曝光一半遮光除去葉綠素酒精水（證明綠葉在光下制造淀粉）滴加碘酒后或者用碘蒸氣處理這片葉，發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色，遮光的一半則沒(méi)有

2、顏色變化。1880年（美國(guó)）恩格爾曼實(shí)驗(yàn)證明：氧氣是葉綠體釋放出來(lái)的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。小資料：水綿是常見(jiàn)的淡水藻類，每條水綿有許多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的長(zhǎng)筒狀細(xì)胞連接成的。水綿很明顯的特點(diǎn)是：葉綠體呈帶狀，螺旋排列在細(xì)胞里。該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處？3先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿完全曝露在光下。 先選極細(xì)光束，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)；用好氧細(xì)菌檢測(cè)，能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照，從而再一次證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來(lái)的。 1實(shí)驗(yàn)材料選用水綿和好氧性細(xì)菌。 因?yàn)樗d的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察

3、，用好氧性細(xì)菌可確定釋放氧氣的部位。2選用黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境。排除了氧氣和光的干擾。 該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處：魯賓和卡門(mén)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法?同位素標(biāo)記法這個(gè)實(shí)險(xiǎn)的目的是為了弄清楚在光合作用中產(chǎn)生的氧到底是來(lái)自水還是二氧化碳？同學(xué)們考慮一下，標(biāo)記哪一種元素？如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?0世紀(jì)30年代（美國(guó)）魯賓與卡門(mén)實(shí)驗(yàn)第一組第二組探究光合作用產(chǎn)生的氧來(lái)自于H2O還是CO2H2180C02H20C18O2第二組180202產(chǎn)物:淀粉條件:光光合作用發(fā)現(xiàn)小結(jié)：1771年，英國(guó)普里斯特利原料:水1880年，美國(guó)恩格爾曼20世紀(jì)30年代，美國(guó)魯賓與卡門(mén)1864年，德國(guó)薩克斯1642年，比利時(shí)海爾蒙特原料和產(chǎn)物:更新

4、空氣(二氧化碳和氧氣)產(chǎn)物氧來(lái)自于水。場(chǎng)所:葉綠體條件:光29實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)原則：對(duì)照原則單一變量原則1948年，美國(guó)卡爾文（M. Calvin)用14C標(biāo)記的CO2供給小球藻進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn),最終探明二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的途徑光合作用的場(chǎng)所葉綠體基粒外膜內(nèi)膜基質(zhì)類囊體1、葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體中哪些結(jié)構(gòu)與光合作用功能相適應(yīng)?、葉綠體基粒的類囊體薄膜上和基質(zhì)中，含有多種光合作用所必需的酶。、葉綠體基粒類囊體薄膜上分布著許多吸收光能的色素分子。葉綠體的結(jié)構(gòu)、葉綠體的膜還可以控制物質(zhì)的進(jìn)出葉綠素類胡蘿卜素葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素葉綠體色素（藍(lán)綠色）（黃綠色）（橙黃色）（黃色）2、葉綠

5、體中的色素 （含量約占總量的3/4）（含量約占總量的1/4）胡蘿卜素葉黃素葉綠素葉綠素新鮮的綠色葉片中有哪些色素呢？學(xué)科交叉(小資料)光是一種電磁波。可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍，大約是390760。不同波長(zhǎng)的光，顏色不同。波長(zhǎng)小于390nm的光是紫外光；波長(zhǎng)大于760nm的光是紅外光。一般情況下，光合作用所利用的光都是可見(jiàn)光。葉綠體中色素吸收可見(jiàn)的太陽(yáng)光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光葉綠素主要吸收紅橙光和藍(lán)紫光3、葉綠體色素的吸收光譜葉綠體色素具有吸收光能、傳遞光能、轉(zhuǎn)化光能的作用、下圖中的小點(diǎn)為好氧性的細(xì)菌。用不同顏色的光照射水綿，細(xì)菌將向什么區(qū)域集中？為什么？思考：、溫室栽培蔬菜，一般采用什么顏色 的玻璃

6、做頂棚更能提高產(chǎn)量？哪種顏色的玻璃最不能使用？ 1、為什么通常植物的葉子總是翠綠醉人？2、為什么深秋時(shí)樹(shù)葉則金黃斑斕呢？思考：3、為什么深秋時(shí)楓葉卻變?yōu)榧t色呢？（葉綠素含量是類胡蘿卜素的4倍）（葉綠素不穩(wěn)定，在干旱、高溫、寒冷等 情況易被破壞）（液泡中的花色素）為什么玉米苗中出現(xiàn)的白化苗待種子中貯存的養(yǎng)分耗盡就會(huì)死亡？白化苗沒(méi)有光合色素,不能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物.光合作用的過(guò)程光合作用的基本過(guò)程 （1） 綠色植物是怎樣俘獲陽(yáng)光的？ （2） 植物如何利用俘獲的太陽(yáng)能？ （3） 釋放出來(lái)的氧來(lái)自什么地方，怎么來(lái)的？ （4） 在光合作用過(guò)程中，植物如何精確的一步一步 的合成有機(jī)物？ C3五碳化合物

7、固定還原CO2供能 供氫ATPADP+PiNADPHNADP多種酶參 加催化(CH2O)n暗反應(yīng)（卡爾文循環(huán)）五碳化合物再生基質(zhì)（CH20）酶促反應(yīng)2、光合作用的過(guò)程光能葉綠素aeNADP+eH2OH+O2葉綠體ATPNADPHH（CH2O）2C3CO2C5暗反應(yīng)光反應(yīng)(類囊體的薄膜上)(基質(zhì)中)ADP+Pi光合作用：綠色植物通過(guò)葉綠體，利用可見(jiàn)光中的光能，把二氧化碳和水合成為儲(chǔ)存能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程。光合作用的反應(yīng)式： CO2+2H2O*(CH2O)+O2*+H2O光能葉綠體釋放的氧氣來(lái)源于參加反應(yīng)的水場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化光反應(yīng)暗反應(yīng)基粒類囊體膜上基質(zhì)中光、酶、色素光能 活

8、躍化能活躍化能 穩(wěn)定化能 光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較酶原料H2O、ADP、Pi、NADP水的光解ATP形成NADPH形成 CO2、C5、ATP、 NADPHCO2固定C3還原C5再生產(chǎn)物O2、ATP、NADPH（CH2O）、H2O、ADP、 Pi、NADP光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系1、沒(méi)有二氧化碳的固定形成的三碳化合物，光反應(yīng)的產(chǎn)物 NADPH和ATP就會(huì)積累，使光反應(yīng)很快停止。2、沒(méi)有光反應(yīng)提供NADPH和ATP，三碳化合物就不能還原， 就不會(huì)有五碳化合物的不斷再生以及最終有機(jī)物的合成。 五碳化合物迅速減少和三碳化合物的積累，必然導(dǎo)致二 氧化碳 固定的停止。即沒(méi)有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法持續(xù)地 進(jìn)行。 結(jié)論：

9、光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個(gè)整體，在光合作用的過(guò)程中， 兩者緊密聯(lián)系，缺一不可。光合作用的意義 從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過(guò)程來(lái)看， 光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。1、把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，是一切生物有機(jī)物的根 本來(lái)源。2、將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，是一切生物能量的最初 來(lái)源。3、吸收二氧化碳放出氧氣，保證了大氣中這兩者的 相對(duì)穩(wěn)定，保護(hù)環(huán)境內(nèi)因：正比與綠色植物的發(fā)育進(jìn)程外因：光照CO2濃度溫度水（開(kāi)花階段強(qiáng)度最大）影響光合作用的因素礦質(zhì)元素有些蔬菜大棚用紅色或藍(lán)色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的溫室內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色的燈管。1.用這種方法有什么好處？這樣做對(duì)光合作用有影響嗎？2.為什么是用紅色或藍(lán)色的呢？用綠色的可以嗎？1.光合作用的實(shí)質(zhì)是：把 和 轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，把 轉(zhuǎn)變成 ，貯藏在有機(jī)物中。2.在光合作用中， 葡萄糖是在 中形成的，氧氣是在 中形成的，ATP是在 中形成的，CO2是在 固定的。CO2H2O光能化學(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反