能量之源——光合作用

1、第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié)能量之源一一光合作用一、教學(xué)目標(biāo)1、說出綠葉中色素的種類和作用；2、說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能；3、說明光合作用以及對它的認(rèn)識過程；4、嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素；5、說出光合作用原理的應(yīng)用；6、簡述化能合成作用。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）綠葉中色素的種類和作用；（2）光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史；（3）光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系；（4）影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。難點(diǎn)：（1）光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過程；（2）探究影響光合作強(qiáng)度的環(huán)境因素。三、教具教法 多媒體教具、常規(guī)教具；講授法、問題導(dǎo)學(xué)法!1!i、課時安排（2課時）五、教學(xué)過程【問題引入】1、為什么有

2、些植物的葉片不是綠色的？2、為什么有些植物葉片在不同時期顏色不同？葉綠體中分布著多種能夠捕獲光能的色素，葉片的顏色不是由液泡中的色素決定，而主要與 葉綠體中的光和素色相關(guān)。要學(xué)習(xí)光合作用，首先要了解這些存在于葉綠體中的色素。（一）捕獲光能的色素1、色素的提取原理：色素能溶解在丙酮或酒精等有機(jī)溶劑中，所以可用無水乙醇提取色素。材料：5g鮮葉a、研磨 c sio2使研磨充分i藥品j caco3防止色素破壞i無水乙醇一一提取色素b、過濾：獲取綠色濾液2、分離色素原理：色素能溶解在層析液中，且隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同。擴(kuò)散速度與色素在層析液中溶解度的關(guān)系：溶解度越大，擴(kuò)散速度越快；溶解度越小，擴(kuò)散

3、速度越慢。a、準(zhǔn)備濾紙條畫鉛筆細(xì)線畫濾液細(xì)線 （要求：細(xì)、齊、直，重復(fù)23次）b、分離色素插濾紙條注意事項(xiàng)：不可觸及濾液細(xì)線；蓋培養(yǎng)皿，防止層析液揮發(fā)。問：濾紙上不同顏色的色帶共有兒條？每種色素的顏色、排列順序怎樣？寬窄不同說明了什么？ 答：一共有四條，從上至下依次是橙黃色（胡蘿卜素）、黃色（葉黃素）、藍(lán)綠色（葉綠素a）、 黃綠色（葉綠素b）。距離濾液細(xì)線越遠(yuǎn)，說明擴(kuò)散速度越快，溶解度越大；反之?dāng)U散速度越慢, 溶解度越小。寬窄說明色素的含量，葉綠素a含量最多。【總結(jié)】r類胡蘿卜素-（約占1/4）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）溶解度最大，擴(kuò)散最快綠葉中的色素解釋：為何葉片主要f葉綠素a（藍(lán)綠色

4、）含量最多呈現(xiàn)綠色？1葉綠素1（約占3/4） 光反應(yīng)階段場所：類囊體的薄膜條件：光、光合色素、酶-水的光解：h2o - h + o2物質(zhì)變化latp的合成：adp + pi +能量（光能）atp能量變化：光能>atp中活躍的化學(xué)能葉綠素b（黃綠色）溶解度最小，擴(kuò)散最慢問:這些色素都可以吸收光能嗎？它們都吸收何種顏色的光呢？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光；注：葉綠素吸收綠光最少，使綠光類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。反射出來，葉片呈現(xiàn)綠色。想一想大棚栽培應(yīng)用什么塑料薄膜？藍(lán)紫色或紅色【問】吸收光能的色素存在于細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)中呢？（二）捕獲光能的結(jié)構(gòu)一一葉綠體回憶葉綠體的結(jié)構(gòu)，闡述各部分結(jié)構(gòu)

5、的功能。雙層膜：外膜、內(nèi)膜基質(zhì)：分布著多種與光合作用相關(guān)的酶?；＃河啥鄠€類囊體堆疊而成。類囊體：囊狀的薄膜結(jié)構(gòu)，分布著多種與光合作用相關(guān)的色素 和酶，吸收光能的四種色素就分布在類囊體的薄膜上。葉綠體有什么功能呢？ d p100資料分析黑暗中現(xiàn)象：裝片中好氧細(xì)菌向葉綠體被光束照射到的部位集中。結(jié)論：葉綠體被光束照射到的部位是光合作用的場所。 完全光照：裝片中好氧細(xì)菌分布在葉綠體所有受光部位的周圍。 結(jié)論：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所。 小結(jié)：（三）光合作用的探究歷程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，每年全球通過光合作用大約同化2.0x 1014kg碳，如以葡萄糖計(jì)算相當(dāng)于合 成4.0x1012有

6、機(jī)物，可見植物光合作用規(guī)模之巨大。那么，植物生長的有機(jī)養(yǎng)料從何而來？眾科學(xué)家經(jīng)過不懈努力，逐步揭開了綠色植物的光合 作用之謎。亞里士多德古時候，人們一直以為小小的種子之所以能夠長成參夭大樹，它那粗壯的樹干和繁 茂的樹枝完全是由“土壤汁”變化而來的，事情果然是這樣嗎？1、海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)柳苗重2kg 五年卮 柳樹增重74.5kg結(jié)論：植物生長所需要的養(yǎng)料主要來自于水，干土重90kg 十干土減重<0.06kg而不是土壤。2、普利斯特利的實(shí)驗(yàn)（1771年） 結(jié)論：植物可以更新空氣。有人重復(fù)了普利斯特利的實(shí)驗(yàn)，得到相反的結(jié)果，所以有人認(rèn)為植物也能使空氣變污濁？答：普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射下才

7、能成功；植物體只有綠葉才能更新空氣。3、荷蘭的英格豪斯（1779年）黑球藻實(shí)驗(yàn)4、到1785年，法國科學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，人們才明確綠葉在光下放出的是02,吸收 的是co2。光能德國梅吟 化學(xué)能儲存在什么物質(zhì)中？5、薩克斯的實(shí)驗(yàn)（1864年）矛理結(jié)論：綠色葉片在光的作用下產(chǎn)生了淀粉。6、魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)（1939年）c02!c18o2結(jié)論：光合作用產(chǎn)生的。2來自水。光合作用小結(jié)：1、原料：電0、co23、條件：光照2、場所：葉綠體4、產(chǎn)物：。2、淀粉（有機(jī)物）光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物, 并且釋放出氧氣的過程。反應(yīng)式：co2+h2o

8、 逃圈a （ch2o）+o2 1 暗反應(yīng)階段 場所：葉綠體基質(zhì) 條件：h、atp、酶 r co2 固定：co2+c5 ->2c3 物質(zhì)變化< c3還原：2c3酶，間 a（ch2。） 、atp的分解：能量、c5 能量變化：atp中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑h、能量（atp）；暗反應(yīng)為光反應(yīng)補(bǔ)充adp和pi。葉綠體（五）響光合作用的環(huán)境因素1、光照 包括：光照時間、光照強(qiáng)度、光的成分。2、c02濃度3、水分4、溫度光照強(qiáng)度光照強(qiáng)厚:光補(bǔ)償點(diǎn)c：光飽和點(diǎn)影響光合作用的因素c陽生植 陰生植5、礦物質(zhì)ab段：光合作用速率v細(xì)胞呼吸速率b點(diǎn)：光合作用速率二

9、細(xì)胞呼吸速率bc段：光合作用速率細(xì)胞呼吸速率（六）化能合成作用2nh3+3o2 hno2+2h2o+能量 定義：細(xì)菌利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時所釋放2hno2+o2 >2hno3+能量的能量來制造有機(jī)物，這種合成作用叫化能合成作用。除了硝化細(xì)菌外，自然界還有鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌屬于進(jìn)行c02+ h20 xch2o） + o2化能合成作用的自養(yǎng)生物?！揪毩?xí)】1、光照增強(qiáng)光合作用增強(qiáng)。但夏季的中午卻因葉表面氣孔關(guān)閉而使光合作用減弱。這是由于（d ）a、水分產(chǎn)生的h數(shù)量不足b、葉綠體利用的光能合成的atp不足c、空氣中c02量相對增多，而起抑制作用d、暗反應(yīng)中三碳化合物產(chǎn)生的量太少2、下列措施中，不會提高溫室蔬菜產(chǎn)量的是（a ）a、增大o2濃度 b、增大c02濃度c、增強(qiáng)光照d、調(diào)節(jié)室溫3、在溫室中栽培作物，如遇持續(xù)的陰雨天氣，為了保證作物的產(chǎn)量，對溫度的控制應(yīng)當(dāng)（a ）