2018版高中生物 第5章 細胞的能量供應和利用 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

《2018版高中生物 第5章 細胞的能量供應和利用 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《2018版高中生物 第5章 細胞的能量供應和利用 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,自主學習,凝練素養(yǎng),自主學習 讀教材學基礎,一、光合作用的概念 請仔細閱讀教材第101頁第一自然段,完成下面的問題。 1.場所:綠色植物的 。 2.物質轉化:CO2和H2O 有機物+ 。 3.能量轉化: 儲存在有機物中的能量。 4.實質:合成有機物、儲存能量。,葉綠體,O2,光能,二、光合作用的探究歷程 請仔細閱讀教材第101102頁“光合作用的探究歷程”,完成下面的問題。 1.普利斯特利的實驗 (1)實驗過程及現(xiàn)象 密閉玻璃罩+綠色植物+,空氣,(2)實驗結論:植物可以更新 。 (3)實驗的不足之處: 缺少 ,實驗結果說服力不強,應

2、將點燃的蠟燭和小鼠分別單獨置于玻璃罩內,作為 。 沒有認識到 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。 由于當時科學發(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.英格豪斯的實驗 (1)500多次植物更新空氣的實驗。 (2)實驗結論:植物只有綠葉在 下,才能更新污濁的空氣。 (3)實驗的不足之處:沒有闡明植物吸收和釋放氣體的本質。 3.梅耶實驗 根據能量轉化和守恒定律明確指出,植物進行光合作用把 能轉換成_____能儲存起來。 4.薩克斯的實驗 (1)實驗過程及現(xiàn)象,陽光照射,光,化學,黑暗中饑餓處理的綠葉,變深藍,遮光,(2)實驗分析 設置

3、了自身對照,自變量為 ,因變量是葉片顏色變化。 實驗的關鍵是饑餓處理,以使葉片中的營養(yǎng)物質消耗掉,增強了實驗的說服力。 本實驗除證明了光合作用的產物有 外,還證明了 是光合作用的必要條件。 5.魯賓和卡門的實驗 (1)實驗過程及結論:,光照,淀粉,光,,,,(2)實驗分析:設置了對照實驗,自變量是標記物質( 和C18O2),因變量是 。 6.卡爾文實驗 (1)實驗過程:用 標記的14CO2,供小球藻進行光合作用,然后追蹤檢測其放射性。 (2)實驗結論:探明了CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑,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、的實驗用到了對照。( ) (3)薩克斯實驗將綠葉在黑暗中饑餓處理沒有實際意義。( ) (4)光合作用產生的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,暗反應,2.光反應和暗反應過程的比較,4H+O2,(CH2O),ATP中活躍的化,學能,穩(wěn)定的化學能,還原劑,類囊體,基質,3.光合作用反應式: 。 思考 結合光合作用過程分析,你認為早晨鍛煉好還是傍晚鍛煉好? 提示:傍晚鍛煉好。因為植物在白天進行光合作用,吸收CO2產生O2;晚上

5、只進行細胞呼吸,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)下列關于光合作用探究歷程的相關實驗的敘述,正確的是() A.恩格爾曼的實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.薩克斯實驗過程中將綠葉置于暗處的目的是消耗有機物 D.卡爾文的實驗探明了光反應過程中的物質轉化途徑,,解析:恩格爾曼的實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

6、記實驗探明了暗反應過程中CO2中的碳元素的轉化途徑。 答案:C,【題組演練】 1.下列關于光合作用的探究歷程的敘述,不正確的是( ) A.德國植物學家薩克斯的實驗證明了葉綠體在光下合成淀粉的同時釋放出O2 B.恩格爾曼以好氧細菌和水綿為實驗材料進行實驗,得出氧氣是由葉綠體釋放出來的結論 C.梅耶根據能量轉化和守恒定律,指出植物在進行光合作用時把光能轉換成化學能儲存起來 D.魯賓和卡門利用同位素標記法,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生了淀粉。上述實驗的分析和結論合理的是( ) A.本實驗沒有對照實驗 B.本實驗證明葉綠體利用光能將二氧化碳轉變成了淀粉 C.實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)不同結果的唯一原因,,解析:本實驗在同一葉片上進行遮光和照光的對照實驗;實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: 1.光合作用過程中,各種元素的轉移途徑是怎樣的?,2.當光照、CO2濃度變化時對植物體內的C3、C5等含量的變化是怎樣的?,1.光合作用過程中元素轉移途徑 2.光照與CO2濃度變化對植物細胞內C3、C5、H、ATP、C6H12O6相對含量的影響 當外界因素中光照強弱、CO2濃度驟然變化時,短時間內將直接影響光合作用過程中C3、C5、H、ATP及C6H12O6合成量,進而影響葉肉細胞中這些物質的相對含量,它們的關系歸納如下:,【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,與光合作用有關的C5和C3在細胞內的變化曲

9、線。根據圖回答:,(1)圖1中A表示的物質是 ,它由 產生,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記14CO2,則14C最終進入的物質是 。,,解析:(1)光反應為暗反應提供的物質是H和ATP,由此可確定A是H,H是由水光解后經一系列過程產生的,其作用主要是用于C3的還原。(2)光反應中,光能轉換為活躍的化學能儲存于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結合形成C3和C3不能被還原 (4)C5C5與CO2結合形成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紫光,若在較低光照強度下由白光突然改用光照強度與白光相同的紅光照射

11、,則光反應增強,ATP含量增加,未被還原的C3減少;若由白光突然改用光照強度與白光相同的綠光照射,則光反應減弱,H和ATP減少,短時間內暗反應依然進行,故H減少,C3被還原成C5的量減少。,(2017山東濰坊段考)在適宜反應條件下,用較低光照強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,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.該階段的化學反應在

12、葉綠體類囊體薄膜上進行 B.C3生成(CH2O)需要H、ATP和多種酶 C.提高溫度一定能促進(CH2O)的生成 D.無光條件有利于暗反應進行,B,,解析:圖示表示植物光合作用暗反應階段,該過程在葉綠體基質中進行;若圖示是在最適溫度條件下進行的,提高溫度則會降低酶的活性,進而影響(CH2O)的生成;無光條件下,光反應不能進行,不能為暗反應提供H和ATP,不利于暗反應的進行。,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,其葉片光合作用強度下降,原因是( ) A.光反應強度升高,暗反應強度降低 B. 光反應強度降低,暗反應強度降低 C.光反應強度不變,暗反應強度

13、降低 D. 光反應強度降低,暗反應強度不變,B,,解析:缺鎂影響葉綠素的合成,進而影響光反應,導致光反應強度下降,H和ATP減少,進一步導致暗反應中三碳化合物的還原強度降低,進而影響暗反應。,3.(2017寧夏育才中學孔德學區(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,此時葉肉細胞內的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在光反應產生的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。,形成學科核心素養(yǎng),(一)重要生物學概念 1.光合作用的探究歷程:通過多位科學家的不斷探索,到20世紀40年代,基本弄清了光合作用的原料、產物、條件、場所及其過程。 2.光合作用的反應式:CO2+H2O (CH2O)+O2。 3.光合作用分為光反應和暗反應兩個階段。光反應的場所是類囊體薄膜,條件有:光、色素、酶、水、ADP、Pi,產物是O2、H和ATP。暗反應的場所是葉綠體基質,條件有:多種酶、H、ATP、CO2、C5,產物是糖類等物質。,(二)學科核心素養(yǎng) 1.生命觀念:形成光合作用過程中的物質與能量觀。 2.理性思維:運用歸納與概括的方法,總結光合作用的概念,掌握光反應與暗反應的區(qū)別與聯(lián)系。,(三)網絡構建 請嘗試構建本課時知識網絡。,謝謝觀賞！,