光合作用原理和應(yīng)用實(shí)用教案

1、二光合作用(gungh-zuyng)的場(chǎng)所第1頁(yè)/共30頁(yè)第一頁(yè)，共31頁(yè)。思考：1.好氧細(xì)菌容易聚集在O2多的部位，由此得出產(chǎn)生O2部位是什么？光合作用場(chǎng)所(chn su)在哪里？1880年 恩吉爾曼葉綠體第2頁(yè)/共30頁(yè)第二頁(yè)，共31頁(yè)。1 1 葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體的結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)和成分和成分1.1 1.1 葉綠體的外部形態(tài)葉綠體的外部形態(tài) 高等植物葉綠體多呈扁平橢高等植物葉綠體多呈扁平橢球形，主要分布在植物綠色的部分球形，主要分布在植物綠色的部分第3頁(yè)/共30頁(yè)第三頁(yè)，共31頁(yè)。葉綠體的形態(tài)葉綠體的形態(tài)(xngti)與分布與分布第4頁(yè)/共30頁(yè)第四頁(yè)，共31頁(yè)。第5頁(yè)/共30

2、頁(yè)第五頁(yè)，共31頁(yè)。1.2 1.2 葉綠體的基本結(jié)構(gòu)葉綠體的基本結(jié)構(gòu) A A）被膜：有外膜和內(nèi)膜兩層）被膜：有外膜和內(nèi)膜兩層 B B）基粒：由類囊體垛疊而成的。光能）基粒：由類囊體垛疊而成的。光能的吸收的吸收(xshu)(xshu)、傳遞、轉(zhuǎn)換場(chǎng)所。、傳遞、轉(zhuǎn)換場(chǎng)所。 C C）基質(zhì)：為葉綠體膜以內(nèi)的基礎(chǔ)物質(zhì)。）基質(zhì)：為葉綠體膜以內(nèi)的基礎(chǔ)物質(zhì)。主要是可溶性蛋白質(zhì)（酶），是主要是可溶性蛋白質(zhì)（酶），是CO2CO2固固定與轉(zhuǎn)化場(chǎng)所。定與轉(zhuǎn)化場(chǎng)所。 第6頁(yè)/共30頁(yè)第六頁(yè)，共31頁(yè)。光合作用需要色素光合作用需要色素(s s)去捕獲去捕獲光能。光能。正常正常(zhngchng)苗苗白化苗白化苗正常正常(

3、zhngchng)幼幼苗能進(jìn)行光合苗能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)作用制造有機(jī)養(yǎng)料。養(yǎng)料。白化苗不能進(jìn)行光白化苗不能進(jìn)行光合作用，無(wú)法制造合作用，無(wú)法制造有機(jī)養(yǎng)料。有機(jī)養(yǎng)料。第7頁(yè)/共30頁(yè)第七頁(yè)，共31頁(yè)。2 2 捕獲捕獲(bhu)(bhu)光能的色素光能的色素2.1 2.1 光合色素的種類光合色素的種類 1 1） 葉綠素：主要有葉綠素葉綠素：主要有葉綠素a a（呈藍(lán)綠（呈藍(lán)綠色）和葉綠色）和葉綠 素素b b（呈黃綠色）（呈黃綠色） 2 2） 類胡蘿卜素：主要有胡蘿卜素類胡蘿卜素：主要有胡蘿卜素( (橙黃橙黃色色) )和葉黃素（黃色）和葉黃素（黃色） 3 3）藻膽素：藍(lán)藻、紅藻等藻類進(jìn)行光）藻膽素：

4、藍(lán)藻、紅藻等藻類進(jìn)行光合作用的合作用的 主要色素，常與蛋白質(zhì)結(jié)合為藻膽主要色素，常與蛋白質(zhì)結(jié)合為藻膽蛋白。蛋白。 第8頁(yè)/共30頁(yè)第八頁(yè)，共31頁(yè)。2.2 2.2 光合色素的分布光合色素的分布1 1）葉片中的分布）葉片中的分布 正常正常(zhngchng)(zhngchng)葉片中葉片中: : A) A) 葉綠素和類胡蘿卜素的分子葉綠素和類胡蘿卜素的分子比例比例 約為約為3:13:1 B) B) 葉綠素葉綠素a a與葉綠素與葉綠素b b的分子的分子比例也約為比例也約為3:13:1 C) C) 葉黃素與胡蘿卜素約為葉黃素與胡蘿卜素約為2:12:1 第9頁(yè)/共30頁(yè)第九頁(yè)，共31頁(yè)。思考思考(sk

5、o)(sko)：下圖兩葉片中光合色素的分布：下圖兩葉片中光合色素的分布如何？如何？ 第10頁(yè)/共30頁(yè)第十頁(yè)，共31頁(yè)。葉綠體中光合色素葉綠體中光合色素(s s)的分布的分布第11頁(yè)/共30頁(yè)第十一頁(yè)，共31頁(yè)。第12頁(yè)/共30頁(yè)第十二頁(yè)，共31頁(yè)。2 2 影響葉綠素生物合成的因素影響葉綠素生物合成的因素 因素之一因素之一-光光 例外：藻類、苔蘚、蕨類和裸子例外：藻類、苔蘚、蕨類和裸子植物植物(zhw)(zhw)的松柏科植物的松柏科植物(zhw)(zhw)，在黑暗中也可以形成一些葉綠素。在黑暗中也可以形成一些葉綠素。因素之二因素之二-溫度溫度 溫度影響酶的活性，從而間接影溫度影響酶的活性，從而

6、間接影響葉綠素的合成。一般來(lái)說(shuō)，葉綠素響葉綠素的合成。一般來(lái)說(shuō)，葉綠素形成的最適溫度約為形成的最適溫度約為3030，其下限是，其下限是2-42-4，上限是，上限是4040。 第13頁(yè)/共30頁(yè)第十三頁(yè)，共31頁(yè)。因素之三因素之三-礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素 Mg Mg、N N是葉綠素的組成成分，是葉綠素的組成成分，F(xiàn)eFe、MnMn、CuCu、ZnZn、K K等元素是等元素是葉綠素生物合成有關(guān)酶的成分或葉綠素生物合成有關(guān)酶的成分或激活劑，這些元素的缺乏激活劑，這些元素的缺乏(quf)(quf)會(huì)導(dǎo)致缺綠病。會(huì)導(dǎo)致缺綠病。因素之四因素之四-水分水分 缺水影響葉綠素的合成，并缺水影響葉綠素的合成，并促進(jìn)葉綠

7、素的分解，故缺水會(huì)導(dǎo)促進(jìn)葉綠素的分解，故缺水會(huì)導(dǎo)致葉黃。致葉黃。 第14頁(yè)/共30頁(yè)第十四頁(yè)，共31頁(yè)。葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所.它內(nèi)部的巨大膜表面上,不僅僅分布著吸收光能的色素分子,還有許多(xdu)進(jìn)行光合作用所必需的酶第15頁(yè)/共30頁(yè)第十五頁(yè)，共31頁(yè)。第16頁(yè)/共30頁(yè)第十六頁(yè)，共31頁(yè)。 認(rèn)為“植物(zhw)是由土壤汁構(gòu)成”，即植物(zhw)生長(zhǎng)所需物質(zhì)全部來(lái)自土壤。思考(sko)： 他為何能提出這樣的問(wèn)題？土壤究竟為植物的生長(zhǎng)提供了什么？第17頁(yè)/共30頁(yè)第十七頁(yè)，共31頁(yè)。 1642年 海爾蒙特思考：1.1.分析實(shí)驗(yàn)(shyn)(shyn)前后柳苗和干土的重量有何 變化？ 2

8、. 2.海爾蒙特通過(guò)此實(shí)驗(yàn)(shyn)(shyn)得出柳苗的增重只是來(lái)自于水，你認(rèn)為他忽視了哪些因素？忽視(hsh)(hsh)了空氣、光照等因素海爾蒙特實(shí)驗(yàn)示意圖第18頁(yè)/共30頁(yè)第十八頁(yè)，共31頁(yè)。1771年 普利斯特利思考(sko)(sko)：1.1.請(qǐng)同學(xué)們?cè)囍枋鲈搶?shí)驗(yàn)過(guò)程，并思考(sko)(sko)實(shí)驗(yàn)遵循了什么原則？第一組：將一根蠟燭罩在玻璃(b l)鐘罩內(nèi)，另一根蠟燭與綠色植物一起罩在玻璃(b l)鐘罩內(nèi)。第二組：將一只老鼠罩在玻璃(b l)鐘罩內(nèi)，另一只老鼠與綠色植物一起罩在玻璃(b l)鐘罩內(nèi)實(shí)驗(yàn)中巧妙的進(jìn)行了對(duì)照，植物的有無(wú)體現(xiàn)了變量的單一。2.2.當(dāng)時(shí)其他(qt)(qt)

9、科學(xué)家也都為普利斯特萊的實(shí)驗(yàn)吸引，并重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)，奇怪的是實(shí)驗(yàn)有時(shí)獲得了成功，有時(shí)卻失敗，這是為什么呢？科學(xué)家們實(shí)驗(yàn)中可能忽視了光照、植物本身、透明玻璃罩等對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響第19頁(yè)/共30頁(yè)第十九頁(yè)，共31頁(yè)。1779年 英格豪斯 英根豪斯花了三個(gè)月的時(shí)間，用帶葉的枝條作了500次以上的實(shí)驗(yàn)（如圖)，發(fā)現(xiàn)植物在光照下才能(cinng)（釋放氣體）更新空氣。 資料1：在以后的20多年中，在許多科學(xué)家的努力(n l)下，特別是經(jīng)過(guò)化學(xué)家們的努力(n l)，研究得出空氣成分以后，得知英根豪斯提出植物可以更新實(shí)空氣，實(shí)際是產(chǎn)生了氧氣的原因。思考：英根豪斯當(dāng)時(shí)為什么只得出植物在光下更新(gngxn)空氣，而

10、沒(méi)有得出產(chǎn)生了氧氣？受當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的制約（還未能搞清楚空氣的成分）光照 產(chǎn)生氣體暗處 不產(chǎn)生氣體英格豪斯實(shí)驗(yàn)示意圖第20頁(yè)/共30頁(yè)第二十頁(yè)，共31頁(yè)。1864年 薩克斯思考：1.1864年薩克斯欲探究光合作用的產(chǎn)物中有淀粉?，F(xiàn)提供一盆正常生長(zhǎng)(shngzhng)的綠色植物，黑紙片，酒精、碘液等材料，小組討論后，請(qǐng)幫助他設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)，敘述其實(shí)驗(yàn)過(guò)程。2.請(qǐng)與薩克斯的實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)過(guò)程(guchng)如右圖)比較，找出你實(shí)驗(yàn)中的不足，并完善你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。暗處理幾小時(shí)酒精脫色滴加碘液一半遮光 一半曝光薩克斯實(shí)驗(yàn)示意圖第21頁(yè)/共30頁(yè)第二十一頁(yè)，共31頁(yè)。分析(fnx)薩克斯的實(shí)驗(yàn)并思考下列問(wèn)題

11、：植物先進(jìn)行暗處理幾小時(shí)，目的是什么? ?酒精脫色是脫掉綠葉中什么成分(chng fn)? (chng fn)? 碘液染色的目的是什么? ? 該實(shí)驗(yàn)是如何(rh)遵循對(duì)照原則的？得出什么結(jié)論?某小組分別選取了該植物上的兩片葉做了同樣實(shí)驗(yàn)，也得出了該結(jié)論，請(qǐng)同學(xué)們討論，該結(jié)論可信嗎？并提出你的判斷依據(jù)。消耗掉營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)避免對(duì)實(shí)驗(yàn)干擾色素檢測(cè)是否有淀粉產(chǎn)生葉片一半遮光，一半曝光;植物在光下產(chǎn)生淀粉.第22頁(yè)/共30頁(yè)第二十二頁(yè)，共31頁(yè)。思考：1.好氧細(xì)菌容易聚集在O2多的部位，由此得出(d ch)產(chǎn)生O2部位是什么？光合作用場(chǎng)所在哪里？1880年 恩吉爾曼葉綠體第23頁(yè)/共30頁(yè)第二十三頁(yè)，共31

12、頁(yè)。2.小組討論：恩吉爾曼在實(shí)驗(yàn)(shyn)的選材上、光照處理等方面有哪些巧妙之處？(1)(1)選材方面，選用水綿為實(shí)驗(yàn)材料。水綿葉綠體呈帶狀, , 大而明顯, ,便于觀察(gunch)(gunch)。選用好氧細(xì)菌檢測(cè)，能夠準(zhǔn)確判斷出水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。(2)(2)選用了極細(xì)光束照射，黑暗( (局部光照) )和曝光對(duì)比實(shí)驗(yàn)。3.某興趣小組用透過(guò)三棱鏡的光線照射水綿臨時(shí)裝片，驚奇發(fā)現(xiàn)大量(dling)好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)光區(qū)域，從這一結(jié)果中你能推導(dǎo)出什么結(jié)論？葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光，用于光合作用，放出O2第24頁(yè)/共30頁(yè)第二十四頁(yè)，共31頁(yè)。請(qǐng)同學(xué)(tng xu)們回答：1.1.光合作

13、用(gungh-zuyng)(gungh-zuyng)原料、場(chǎng)所、條件、產(chǎn)物各是什么？試寫出反應(yīng)方程式：2.在上述基礎(chǔ)上請(qǐng)用簡(jiǎn)潔語(yǔ)言(yyn)給光合作用下定義。在（光照) )條件下，在綠色植物的( (葉綠體) )中, , 把( (二氧化碳和水) )轉(zhuǎn)化為( (淀粉同時(shí)釋放氧氣) )，這個(gè)過(guò)程叫光合作用 CO2+H2O光能葉綠體(CH2O)+O2COCO2 2和H H2 2O O 、葉綠體、光、（CHCH2 2O O）和O O2 2第25頁(yè)/共30頁(yè)第二十五頁(yè)，共31頁(yè)。1940年，魯賓和卡門（同位素標(biāo)記(bioj)法） 右圖為魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記(bioj)法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)示意圖。圖中A物質(zhì)與

14、B物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的比是（ ）A. 1：2 B. 8：9 C. 2：1 D.9：8BACO2H218O光照射下的小球藻懸液C18O2H2OD閱讀課本P62，同位素標(biāo)記法研究光合作用中物質(zhì)轉(zhuǎn)移途徑完成下列(xili)習(xí)題，并感悟同位素標(biāo)記法在科學(xué)研究中的應(yīng)用感知：美國(guó)科學(xué)家卡爾文運(yùn)用該研究方法對(duì)光合作用過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并取得了豐碩的成果。第26頁(yè)/共30頁(yè)第二十六頁(yè)，共31頁(yè)。 一種方法：實(shí)驗(yàn) 一種精神：科學(xué)家 一種期待(qdi)：超越我的感悟(gnw)：第27頁(yè)/共30頁(yè)第二十七頁(yè)，共31頁(yè)。你的想法(xing f)1.從人類對(duì)光合作用探究歷程來(lái)看，生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)有什么聯(lián)系(linx)?與技術(shù)手段的進(jìn)步有什么關(guān)系？2.分析人類對(duì)光合作用的探究歷程(lchng)，你還有哪些感悟？請(qǐng)與同學(xué)交流。3.請(qǐng)課后登陸相關(guān)網(wǎng)站查詢?cè)诠夂献饔锰骄康臍v程中還有哪些科學(xué)家作出了貢獻(xiàn)，打印出來(lái)與同學(xué)們交流。第28頁(yè)/共30頁(yè)第二十八頁(yè)，共31頁(yè)。 放射性同位素可以用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。放射性同位素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不變。科學(xué)家通過(guò)(tnggu)追蹤放射性同位素標(biāo)記的化合物可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程，這種方法叫做同位素標(biāo)記法。第29頁(yè)/共30頁(yè)第二十九頁(yè)，共31頁(yè)。謝謝您的觀看(gunkn)！第30頁(yè)/共30頁(yè)第三十頁(yè)，共31頁(yè)。