《2018版高中生物 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第4節(jié) 能量之源—光與光合作用 第2課時 光合作用的探究歷程、光合作用的過程課件 新人教版必修1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018版高中生物 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第4節(jié) 能量之源—光與光合作用 第2課時 光合作用的探究歷程、光合作用的過程課件 新人教版必修1.ppt（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2課時光合作用的探究歷程、光合作用的過程,自主學(xué)習(xí),凝練素養(yǎng),自主學(xué)習(xí) 讀教材學(xué)基礎(chǔ),一、光合作用的概念 請仔細(xì)閱讀教材第101頁第一自然段,完成下面的問題。 1.場所:綠色植物的 。 2.物質(zhì)轉(zhuǎn)化:CO2和H2O 有機(jī)物+ 。 3.能量轉(zhuǎn)化: 儲存在有機(jī)物中的能量。 4.實(shí)質(zhì):合成有機(jī)物、儲存能量。,葉綠體,O2,光能,二、光合作用的探究歷程 請仔細(xì)閱讀教材第101102頁“光合作用的探究歷程”,完成下面的問題。 1.普利斯特利的實(shí)驗 (1)實(shí)驗過程及現(xiàn)象 密閉玻璃罩+綠色植物+,空氣,(2)實(shí)驗結(jié)論:植物可以更新 。 (3)實(shí)驗的不足之處: 缺少 ,實(shí)驗結(jié)果說服力不強(qiáng),應(yīng)

2、將點(diǎn)燃的蠟燭和小鼠分別單獨(dú)置于玻璃罩內(nèi),作為 。 沒有認(rèn)識到 在植物更新空氣中的作用,而將空氣的更新歸因于植物的生長。 由于當(dāng)時科學(xué)發(fā)展水平的限制,沒有明確植物更新氣體的成分。,空白對照,空白對照,光,2.英格豪斯的實(shí)驗 (1)500多次植物更新空氣的實(shí)驗。 (2)實(shí)驗結(jié)論:植物只有綠葉在 下,才能更新污濁的空氣。 (3)實(shí)驗的不足之處:沒有闡明植物吸收和釋放氣體的本質(zhì)。 3.梅耶實(shí)驗 根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律明確指出,植物進(jìn)行光合作用把 能轉(zhuǎn)換成_____能儲存起來。 4.薩克斯的實(shí)驗 (1)實(shí)驗過程及現(xiàn)象,陽光照射,光,化學(xué),黑暗中饑餓處理的綠葉,變深藍(lán),遮光,(2)實(shí)驗分析 設(shè)置

3、了自身對照,自變量為 ,因變量是葉片顏色變化。 實(shí)驗的關(guān)鍵是饑餓處理,以使葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉,增強(qiáng)了實(shí)驗的說服力。 本實(shí)驗除證明了光合作用的產(chǎn)物有 外,還證明了 是光合作用的必要條件。 5.魯賓和卡門的實(shí)驗 (1)實(shí)驗過程及結(jié)論:,光照,淀粉,光,,,,(2)實(shí)驗分析:設(shè)置了對照實(shí)驗,自變量是標(biāo)記物質(zhì)( 和C18O2),因變量是 。 6.卡爾文實(shí)驗 (1)實(shí)驗過程:用 標(biāo)記的14CO2,供小球藻進(jìn)行光合作用,然后追蹤檢測其放射性。 (2)實(shí)驗結(jié)論:探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑,即 循環(huán)。 判斷 (1)葉綠體是光合作用的唯一場所。( ) (2)普利斯特利

4、的實(shí)驗用到了對照。( ) (3)薩克斯實(shí)驗將綠葉在黑暗中饑餓處理沒有實(shí)際意義。( ) (4)光合作用產(chǎn)生的O2來自CO2和H2O中的“O”。( ),O2的放射性,14C,卡爾文,,,,,三、光合作用的過程 請仔細(xì)閱讀教材第103104頁“光合作用的過程”,完成下面的問題。 1.光合作用過程圖解,,,光反應(yīng),暗反應(yīng),2.光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程的比較,4H+O2,(CH2O),ATP中活躍的化,學(xué)能,穩(wěn)定的化學(xué)能,還原劑,類囊體,基質(zhì),3.光合作用反應(yīng)式: 。 思考 結(jié)合光合作用過程分析,你認(rèn)為早晨鍛煉好還是傍晚鍛煉好? 提示:傍晚鍛煉好。因為植物在白天進(jìn)行光合作用,吸收CO2產(chǎn)生O2;晚上

5、只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,吸收O2釋放CO2,所以傍晚時空氣中O2含量比早晨多。,主題一,凝練素養(yǎng) 解難題提能力,光合作用的探究歷程,【典例1】 (2017四川眉山期末)下列關(guān)于光合作用探究歷程的相關(guān)實(shí)驗的敘述,正確的是() A.恩格爾曼的實(shí)驗只能證明光合作用的場所是葉綠體 B.魯賓和卡門利用 O驗證了光合作用釋放的氧氣來自水 C.薩克斯實(shí)驗過程中將綠葉置于暗處的目的是消耗有機(jī)物 D.卡爾文的實(shí)驗探明了光反應(yīng)過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化途徑,,解析:恩格爾曼的實(shí)驗既能證明光合作用的場所是葉綠體,又能證明光合作用在光照條件下產(chǎn)生了氧氣;魯賓和卡門利用 O和C18O2驗證了光合作用釋放的氧氣來自水;卡爾文利用同位素標(biāo)

6、記實(shí)驗探明了暗反應(yīng)過程中CO2中的碳元素的轉(zhuǎn)化途徑。 答案:C,【題組演練】 1.下列關(guān)于光合作用的探究歷程的敘述,不正確的是( ) A.德國植物學(xué)家薩克斯的實(shí)驗證明了葉綠體在光下合成淀粉的同時釋放出O2 B.恩格爾曼以好氧細(xì)菌和水綿為實(shí)驗材料進(jìn)行實(shí)驗,得出氧氣是由葉綠體釋放出來的結(jié)論 C.梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,指出植物在進(jìn)行光合作用時把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來 D.魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法,證明光合作用釋放的O2來自水,,解析:薩克斯將葉片在暗處放置幾小時,然后一半遮光、一半曝光處理,一段時間后用碘蒸氣處理葉片,發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色,遮光的一半沒有顏色變化,從而得出光是光合作用的必

7、要條件且光合作用的產(chǎn)物中有淀粉。,A,2.(2017安徽馬鞍山期中)薩克斯將綠色葉片在暗處數(shù)小時“饑餓”處理后,然后把此葉片一半遮光,另一半曝光。經(jīng)過一段時間后,用碘蒸氣處理葉片,成功地證明綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了淀粉。上述實(shí)驗的分析和結(jié)論合理的是( ) A.本實(shí)驗沒有對照實(shí)驗 B.本實(shí)驗證明葉綠體利用光能將二氧化碳轉(zhuǎn)變成了淀粉 C.實(shí)驗初始時遮光與曝光區(qū)域仍有淀粉存在 D.有無光照是遮光和曝光區(qū)域顯現(xiàn)不同結(jié)果的唯一原因,,解析:本實(shí)驗在同一葉片上進(jìn)行遮光和照光的對照實(shí)驗;實(shí)驗證明葉綠體利用光能合成了淀粉;不能證明將二氧化碳轉(zhuǎn)變成了淀粉;將綠色葉片在暗處數(shù)小時“饑餓”處理的目的是消耗原有的淀

8、粉。,D,主題二,光合作用的過程分析,,教師參考,問題引領(lǐng): 1.光合作用過程中,各種元素的轉(zhuǎn)移途徑是怎樣的?,2.當(dāng)光照、CO2濃度變化時對植物體內(nèi)的C3、C5等含量的變化是怎樣的?,1.光合作用過程中元素轉(zhuǎn)移途徑 2.光照與CO2濃度變化對植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、H、ATP、C6H12O6相對含量的影響 當(dāng)外界因素中光照強(qiáng)弱、CO2濃度驟然變化時,短時間內(nèi)將直接影響光合作用過程中C3、C5、H、ATP及C6H12O6合成量,進(jìn)而影響葉肉細(xì)胞中這些物質(zhì)的相對含量,它們的關(guān)系歸納如下:,【典例2】 如圖1表示光合作用部分過程的圖解,圖2表示改變光照后,與光合作用有關(guān)的C5和C3在細(xì)胞內(nèi)的變化曲

9、線。根據(jù)圖回答:,(1)圖1中A表示的物質(zhì)是 ,它由 產(chǎn)生,其作用主要是 。 (2)圖1中ATP形成所需的能量最終來自 。若用放射性同位素標(biāo)記14CO2,則14C最終進(jìn)入的物質(zhì)是 。,,解析:(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是H和ATP,由此可確定A是H,H是由水光解后經(jīng)一系列過程產(chǎn)生的,其作用主要是用于C3的還原。(2)光反應(yīng)中,光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能儲存于ATP等化合物中,14CO2的同化途徑為 (14CH2O)。,答案:(1)H水在光下分解用于C3的還原 (2)太陽光能(CH2O),(3)圖2中曲線a表示的化合物是,在無光照時,其含量迅速上升的原因是

10、 。 (4)曲線b表示的化合物是,在無光照時,其含量下降的原因是 。,,解析:(3)、(4)題干中已說明曲線a、b表示C3和C5的含量變化,光照停止后,光反應(yīng)停止,H和ATP下降,C3的還原減弱直至停止,而CO2的固定仍將進(jìn)行,因此C3含量相對升高,C5含量相對下降,即a表示C3,b表示C5。,答案:(3)C3CO2與C5結(jié)合形成C3和C3不能被還原 (4)C5C5與CO2結(jié)合形成C3,且C3不能被還原為C5,備選例題,,解析:葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,若在較低光照強(qiáng)度下由白光突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光照射

11、,則光反應(yīng)增強(qiáng),ATP含量增加,未被還原的C3減少;若由白光突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的綠光照射,則光反應(yīng)減弱,H和ATP減少,短時間內(nèi)暗反應(yīng)依然進(jìn)行,故H減少,C3被還原成C5的量減少。,(2017山東濰坊段考)在適宜反應(yīng)條件下,用較低光照強(qiáng)度的白光照射離體的新鮮葉綠體一段時間后,突然改用光照強(qiáng)度與白光相同的紅光或綠光照射。下列是光源與瞬間發(fā)生變化的物質(zhì),組合正確的是( ) A.紅光,ATP下降 B.紅光,未被還原的C3上升 C.綠光,H下降 D.綠光,C5上升,C,【題組演練】 1.(2017天津靜海月考)如圖表示菠菜葉光合作用的一個階段。下列各項敘述正確的是( ) A.該階段的化學(xué)反應(yīng)在

12、葉綠體類囊體薄膜上進(jìn)行 B.C3生成(CH2O)需要H、ATP和多種酶 C.提高溫度一定能促進(jìn)(CH2O)的生成 D.無光條件有利于暗反應(yīng)進(jìn)行,B,,解析:圖示表示植物光合作用暗反應(yīng)階段,該過程在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行;若圖示是在最適溫度條件下進(jìn)行的,提高溫度則會降低酶的活性,進(jìn)而影響(CH2O)的生成;無光條件下,光反應(yīng)不能進(jìn)行,不能為暗反應(yīng)提供H和ATP,不利于暗反應(yīng)的進(jìn)行。,2.(2017遼寧莊河期末)番茄幼苗在缺鎂培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后,與對照組相比,其葉片光合作用強(qiáng)度下降,原因是( ) A.光反應(yīng)強(qiáng)度升高,暗反應(yīng)強(qiáng)度降低 B. 光反應(yīng)強(qiáng)度降低,暗反應(yīng)強(qiáng)度降低 C.光反應(yīng)強(qiáng)度不變,暗反應(yīng)強(qiáng)度

13、降低 D. 光反應(yīng)強(qiáng)度降低,暗反應(yīng)強(qiáng)度不變,B,,解析:缺鎂影響葉綠素的合成,進(jìn)而影響光反應(yīng),導(dǎo)致光反應(yīng)強(qiáng)度下降,H和ATP減少,進(jìn)一步導(dǎo)致暗反應(yīng)中三碳化合物的還原強(qiáng)度降低,進(jìn)而影響暗反應(yīng)。,3.(2017寧夏育才中學(xué)孔德學(xué)區(qū)月考)將植物栽培在光照、溫度適宜和CO2充足的條件下。如果將環(huán)境中CO2含量突然降至極低水平,此時葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3、C5和ATP含量的變化情況依次是( ) A.上升;下降;上升 B.下降;上升;下降 C.下降;上升;上升 D.上升;下降;下降,C,,解析:突然降低CO2氣體的濃度,則CO2固定過程減弱C3的生成減少,而原有的C3在光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H的作用下,繼續(xù)被還原

14、為C5和糖類,因此葉綠體中C3化合物減少,C5化合物增多,由于短時間內(nèi)ATP的消耗量減少,生成量基本不變,因此ATP的含量上升。,形成學(xué)科核心素養(yǎng),(一)重要生物學(xué)概念 1.光合作用的探究歷程:通過多位科學(xué)家的不斷探索,到20世紀(jì)40年代,基本弄清了光合作用的原料、產(chǎn)物、條件、場所及其過程。 2.光合作用的反應(yīng)式:CO2+H2O (CH2O)+O2。 3.光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。光反應(yīng)的場所是類囊體薄膜,條件有:光、色素、酶、水、ADP、Pi,產(chǎn)物是O2、H和ATP。暗反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì),條件有:多種酶、H、ATP、CO2、C5,產(chǎn)物是糖類等物質(zhì)。,(二)學(xué)科核心素養(yǎng) 1.生命觀念:形成光合作用過程中的物質(zhì)與能量觀。 2.理性思維:運(yùn)用歸納與概括的方法,總結(jié)光合作用的概念,掌握光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系。,(三)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 請嘗試構(gòu)建本課時知識網(wǎng)絡(luò)。,謝謝觀賞！,