高中生物光合作用很好省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

光合作用第二课时。第1页 俗话说：“万物生长靠太阳”，为何这么说呢？我们来看一组数据：地球表面上绿色植物每年大约制造4400 亿吨有机物；地球表面上绿色植物每年储存能量约 为7111018kJ，这个数字大约相当于 240000个三门峡水电站所发出电力。第2页光合作用探究历程场所光合作用过程实战演练 太阳能太阳能 太阳光能又是经过什么路径进入植物体内呢？绿色植物储存在有机物中能量来自哪呢？第3页1 1、16421642年：比利时年：比利时海尔蒙特试验海尔蒙特试验2 2、17711771年：英年：英普里斯特利试验普里斯特利试验3 3、18641864年：德年：德萨克斯试验萨克斯试验4 4、18801880年：美年：美恩吉尔曼试验恩吉尔曼试验5 5、2020世纪世纪3030年代：美年代：美鲁宾和卡门试验鲁宾和卡门试验6 6、2020世纪世纪4040年代：美年代：美卡尔文试验卡尔文试验一、光合作用探究历程一、光合作用探究历程第4页天天浇水，天天浇水，5年后年后 1、1642年，海尔蒙特年，海尔蒙特(J.B.van Helmont，比利时，比利时)柳树增重柳树增重柳树增重柳树增重74.4774.47kgkg土壤降低土壤降低土壤降低土壤降低0.060.06kgkg植物增重主要来自水分植物增重主要来自水分不足：不足：没有考虑到空气对光合作用影响。没有考虑到空气对光合作用影响。海尔蒙特试验第5页普里斯特利试验1771年：英国，普里斯特利年：英国，普里斯特利第6页普利斯特利试验普利斯特利试验结论：植物能够更新空气。结论：植物能够更新空气。第7页结论结论1：只有在：只有在光下光下植物才能更新空气。植物才能更新空气。结论结论2：植物体绿叶在：植物体绿叶在光下才能更新空气。光下才能更新空气。普利斯特利试验只有在普利斯特利试验只有在阳光照射阳光照射下才能成功下才能成功英根豪斯试验英根豪斯试验第8页结论：结论：绿叶在绿叶在光下光下吸收吸收COCO2 2，释放释放O O2 2。1 1、17791779年年,荷兰科学家英格豪斯确定植物荷兰科学家英格豪斯确定植物只有只有绿叶绿叶才能更新空气而且才能更新空气而且依赖于光依赖于光。2 2、17851785年年,拉瓦锡发觉了空气组成。拉瓦锡发觉了空气组成。3 3、18451845年，德国科学家梅耶指出，植物年，德国科学家梅耶指出，植物光合作用时，把光合作用时，把光能转化成化学能光能转化成化学能储存起储存起来。来。相关信息：第9页绿色植物在绿色植物在光照光照下产生了氧气下产生了氧气1、蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要 是什么气体？2、这个试验说明什么问题？第10页萨克斯试验萨克斯试验暗处理暗处理光照光照在暗在暗处放处放置几置几小小时时碘蒸气碘蒸气曝光二分之一，遮光曝光二分之一，遮光二分之一二分之一热酒精脱色热酒精脱色第11页1、为何对天竺葵先进行暗处理？2、为何让叶片二分之一曝光，另二分之一遮光呢？绿叶在光合作用中产生了淀粉绿叶在光合作用中产生了淀粉 思索：思索：该试验还能得出其它结该试验还能得出其它结论吗？论吗？第12页第13页1、为何选取水绵做为试验材料？2、为何选取黑暗而且没有空气环境？氧气是叶绿体产生氧气是叶绿体产生叶绿体是绿色植物进行光合作用场所叶绿体是绿色植物进行光合作用场所 第14页 返回返回光合作用氧起源探究第15页美国科学家卡尔文试验美国科学家卡尔文试验碳同位素碳同位素 14C(CH2 O)14CO214第16页产物产物:淀粉淀粉条件条件:光光光合作用发觉小结：光合作用发觉小结：17711771年，英国普利普利斯特利斯特利原料原料:水水18801880年，年，美国恩格美国恩格尔曼尔曼2020世纪世纪3030年年代，美国鲁代，美国鲁宾与卡门宾与卡门18641864年，年，德国萨克德国萨克斯斯16641664年，年，比利时海比利时海尔蒙特尔蒙特原料和产物原料和产物:更新空气更新空气(二氧化碳二氧化碳和氧气和氧气)产物氧来产物氧来自于水。自于水。场所场所:叶绿体叶绿体条件条件:光光CO2+H2O*(CH2O)+O2*光能光能叶绿体叶绿体第17页叶绿体叶绿体光光二氧化碳二氧化碳 水水糖类糖类 氧气氧气 结合以上研究和探索，请你说说光合作用场所、动力、结合以上研究和探索，请你说说光合作用场所、动力、原料、产物及光合作用概念、总反应式。原料、产物及光合作用概念、总反应式。CO2 2 +H2 2 O光能光能光能光能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体（CH2 2O)+O2 2 绿色植物经过绿色植物经过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把，把二二 氧化碳和水氧化碳和水转化成储存着能量转化成储存着能量有机物有机物，而且释放出而且释放出氧气氧气过程。过程。场所：场所：动力：动力：原料：原料：产物：产物：概念：概念：总反应式总反应式第18页色素色素：基粒类囊体基粒类囊体 薄膜上薄膜上酶酶：基粒类囊体基粒类囊体 薄膜上和基质中薄膜上和基质中1.叶绿体结构：二、场所：叶绿体二、场所：叶绿体第19页2.试验绿叶中色素提取和分离试验原理：提取(无水乙醇)、分离(层析液)目标要求：绿叶中色素提取和分离及色素种类材料用具：新鲜绿叶、定性滤纸等、无水乙醇等方法步骤：1.提取绿叶中色素 2.制备滤纸条 3.画滤液细线 4.分离绿叶中色素 5.观察和统计讨论讨论：1.滤纸条上色带数目、排序、宽窄？2.滤纸条上滤液细线，为何不能触及层析液？第20页详细操作步骤称取5g左右鲜叶，剪碎，放入研钵中。加少许石英砂（充分研磨）和碳酸钙(中和细胞中酸，预防镁从叶绿素分子中移出)与10ml无水乙醇。在研钵中快速研磨。将研磨液进行过滤。第21页叶绿体中色素提取和分离试验中几个关键问题1.1.取叶要新鲜取叶要新鲜，滤液中含有较多色素滤液中含有较多色素2.2.研磨要快速充分，预防乙醇挥发，同时能够得到色研磨要快速充分，预防乙醇挥发，同时能够得到色 3.3.素浓度较大滤液素浓度较大滤液4.4.3.3.画滤液细线要重复画滤液细线要重复3 34 4次，方便色素带清楚次，方便色素带清楚5.5.4.4.滤液细线要细、直，预防色素带重合滤液细线要细、直，预防色素带重合6.6.5.5.滤液细线勿浸入层析液，预防色素溶解在层析液中滤液细线勿浸入层析液，预防色素溶解在层析液中7.7.6.6.层析时，烧杯要加盖，防止苯等有毒物质挥发出来层析时，烧杯要加盖，防止苯等有毒物质挥发出来8.8.污染空气污染空气9.9.7.7.试验结束，要用肥皂洗手，因为试验中可能接触了试验结束，要用肥皂洗手，因为试验中可能接触了10.10.苯等有毒物质苯等有毒物质11.11.9.9.滤纸条要避光保留，预防褪色滤纸条要避光保留，预防褪色第22页第23页叶叶绿绿体体中中色色素素思索：叶片为何是绿色？思索：叶片为何是绿色？叶黄素叶黄素叶黄素叶黄素色素色素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素类胡萝卜素叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素a a a a叶绿素叶绿素叶绿素叶绿素b b b b胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素胡萝卜素吸收可见吸收可见太阳光太阳光叶绿素主要吸收叶绿素主要吸收红光红光和和蓝紫光蓝紫光类胡萝卜素主要类胡萝卜素主要吸收吸收蓝紫光蓝紫光(蓝绿色)(黄绿色)(橙黄色)(黄色)3/41/43.分析第24页叶绿体中色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶绿体中色素主要吸收红橙光和蓝紫光叶片为何往往是绿色呢？绿光被反射第25页光合作用：是绿色植物经过叶绿体，利用可是绿色植物经过叶绿体，利用可 见光中光能，把二氧化碳和水合成为储存能见光中光能，把二氧化碳和水合成为储存能量糖类（通常指葡萄糖），而且释放出氧气量糖类（通常指葡萄糖），而且释放出氧气过程。过程。1.什么是光合作用光合作用？三、光合作用过程三、光合作用过程2.光合作用原料、产物、场所和条件是什么？请用一个化学反应式表示出来。CO2+H2O*(CH2O)+O2*光能光能叶绿体叶绿体第26页第27页光反应光反应碳反应碳反应划分依据:反应过程是否直接需要光能3、光合作用过程第28页光反应阶段光反应阶段第29页条件条件：必须有光必须有光场所：场所：反应反应水光解：水光解：ATP合成：合成：类囊体薄膜上类囊体薄膜上2H2O 4H+O2光光色素色素光能光能1.1.光反应阶段光反应阶段能量转变：能量转变：ATP中活跃化学能中活跃化学能产物：产物：H、O2、ATP+Pi+光能光能ATP酶酶ADP第30页碳反应阶段碳反应阶段第31页条件：条件：有光无光均可有光无光均可场所：场所：叶绿体基质中叶绿体基质中过程过程COCO2 2固定：固定：COCO2 2C C5 5 2C 2C3 3酶酶C C3 3还原：还原：ATPATP中活跃中活跃化学能化学能2.2.暗反应阶段暗反应阶段能量转变：能量转变：有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能产物：产物：（CHCH2 2OO）、ADP ADP、Pi PiC C3 3+H (CH+H (CH2 2O)+CO)+C5 5酶酶ATPATPADP+PiADP+PiC C3 3+H (CH+H (CH2 2O)+CO)+C5 5酶酶ATPATPADP+PiADP+Pi第32页叶绿体叶绿体中色素中色素H2O水光解水光解O2H ADP+Pi 酶酶ATPCO2C52C3固固定定供氢供氢酶酶酶酶酶酶供能供能还还原原各种酶各种酶参加催化参加催化碳反应碳反应光能光能光反应光反应(CH2O)糖类糖类 光合作用总过程第33页注意注意:光反应和暗反应是一个整光反应和暗反应是一个整体体,二者紧密联络二者紧密联络,缺一不可缺一不可。光。光反应是暗反应基础，光反应阶段反应是暗反应基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂和还原剂H，暗反应阶段产生暗反应阶段产生ADP和和Pi为光反应阶段合成为光反应阶段合成ATP提供原料。提供原料。第34页3.3.原料和产物对应关系：原料和产物对应关系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O能量转移路径：能量转移路径：碳转移路径：碳转移路径：光能光能ATPATP中活跃中活跃化学能化学能(CH2O)中中稳定稳定化学能化学能CO2C3（CH2O）第35页元素转移路径第36页光、色素、酶等ATP、H H、各种酶等类囊体薄膜上基质中水光解成H H和O O2 2ADP+Pi+ADP+Pi+光能ATPATP COCO2 2固定 COCO2 2还原光能活跃化学能活跃化学能稳定化学能 光反应暗反应条件场所物质改变能量改变联 系光反应和暗反应比较物质联络物质联络：光反应阶段产生：光反应阶段产生H H，在暗反应阶段用于还原在暗反应阶段用于还原C C3 3；能量联络能量联络：光反应阶段生成：光反应阶段生成ATPATP，在暗反应阶段中将其储，在暗反应阶段中将其储 存化学能释放出来，帮助存化学能释放出来，帮助C C3 3形成糖类，形成糖类，ATPATP中化学中化学能则转化为储存在糖类中化学能。能则转化为储存在糖类中化学能。光反应为暗反应提供ATP和H，暗反应为光反应补充ADP和NADP+第37页物质上：物质上：把把CO2和和H2O转变成以糖类为主有机转变成以糖类为主有机物物能量上：能量上：把光能转变成有把光能转变成有机物中化学能机物中化学能最基本物质代谢和能量代谢最基本物质代谢和能量代谢4 4、光合作用、光合作用实质实质第38页1.为为生物生物生存提供了生存提供了物质物质起源和起源和能量能量起源；起源；2.维持了大气中维持了大气中O2和和CO2相对稳定；相对稳定；3.对生物进化有直接意义。对生物进化有直接意义。(1)使还原性大气使还原性大气氧化性大气氧化性大气 (2)使有氧呼吸生物得以发生和发展使有氧呼吸生物得以发生和发展 (3)形成臭氧层，过滤紫外线，使水生生物登形成臭氧层，过滤紫外线，使水生生物登 陆成为可能陆成为可能 五、光合作用意义五、光合作用意义第39页四、实战演练外膜内膜基粒类囊体膜基质1.以下各标号代表：第40页2.填空在上分布有光合作用所需 和 ，在中也分布有光合作用所需 。色素色素酶酶酶酶第41页3.思索讨论用这种方法有什么好处？不一样颜色光照对植物光合作用会有什么影响？为何不使用绿色塑料薄膜或补充绿色光源？用红色或蓝色塑料薄膜挂红色或蓝色灯管第42页1.用这种方法能够提升光合作用强度。因 为叶绿素吸收最多是光谱中蓝紫光 和红光，不一样颜色光照对植物光合 作用会有影响。2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使 用绿色塑料薄膜或补充绿色光源。第43页 1 1、光合作用是在、光合作用是在上进行。上进行。、光合作用分为、光合作用分为 和和 两个阶段。两个阶段。、光合作用释放氧气来自于、光合作用释放氧气来自于。、光合作用中形成于、光合作用中形成于反应阶段。反应阶段。、光反应为暗反应提供、光反应为暗反应提供和和。叶绿体叶绿体光反应光反应光反应光反应暗反应暗反应暗反应暗反应水水光光ATPATP第44页、光反应阶段能量改变是、光反应阶段能量改变是 。9 9、暗反应阶段能量改变是、暗反应阶段能量改变是 转化为转化为 。、光反应场所是、光反应场所是 ，暗反应场所是暗反应场所是 。类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质、二氧化碳中碳转移路径是、二氧化碳中碳转移路径是。COCO2 2C C3 3(CH(CH2 2O)O)光能活跃化学能光能活跃化学能光能活跃化学能光能活跃化学能ATPATPATPATP中中中中ATPATPATPATP中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能中活跃化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能第45页10、以下哪种条件下载培番茄，对增产有利？、以下哪种条件下载培番茄，对增产有利？A、日温、日温15、夜温、夜温26 B、日温、日温26、夜温、夜温15C、昼夜恒温、昼夜恒温26 D、昼夜恒温、昼夜恒温15A.A.要用一株叶子多植物要用一株叶子多植物要用一株叶子多植物要用一株叶子多植物 B.B.要在黑暗条件下试验要在黑暗条件下试验要在黑暗条件下试验要在黑暗条件下试验C.C.把植物淹没在水中把植物淹没在水中把植物淹没在水中把植物淹没在水中 D.D.要用一株幼小植物要用一株幼小植物要用一株幼小植物要用一株幼小植物11.证实绿色植物在呼吸过程中放出CO2,必须条件是12.新鲜蔬菜放在冰箱冷藏室中，能适当延长保鲜时间原因是A A A A、光合作用减弱、光合作用减弱、光合作用减弱、光合作用减弱 B B B B、促进了物质分解、促进了物质分解、促进了物质分解、促进了物质分解C C C C、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱、呼吸作用减弱 D DD D、呼吸作用加强、呼吸作用加强、呼吸作用加强、呼吸作用加强B第46页结合图解分析：光下植物突然停顿光照后，其体结合图解分析：光下植物突然停顿光照后，其体内内C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物含量怎样改变？化合物含量怎样改变？停顿停顿光照光照光反应光反应停顿停顿请分析光下植物突然停顿请分析光下植物突然停顿COCO2 2供给后，其体内供给后，其体内C C5 5化合物和化合物和C C3 3化合物含量怎样改变？化合物含量怎样改变？H ATP还原还原受阻受阻C3 C5 CO2 固定固定停顿停顿C3 C5 第47页P106 P106 练习练习7、光合作用中光反应阶段能量起源是光能，光合作用中光反应阶段能量起源是光能，暗反应阶段能量起源是暗反应阶段能量起源是ATP。8、白天若突然中止二氧化碳供给，叶绿体内、白天若突然中止二氧化碳供给，叶绿体内首先积累起来物质是五碳化合物。首先积累起来物质是五碳化合物。一、基础题一、基础题第48页二、拓展题二、拓展题第49页二（二（1）依据图中曲线表明，）依据图中曲线表明，710时光合作用时光合作用强度不停增强，这是因为在一定温度和二氧强度不停增强，这是因为在一定温度和二氧化碳供给充分情况下，光合作用强度是伴随化碳供给充分情况下，光合作用强度是伴随光照加强而增强。光照加强而增强。（2）在）在12时左右光合作用强度显著减弱，是时左右光合作用强度显著减弱，是因为此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量因为此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供给降低，造成光合作用强度关闭，二氧化碳供给降低，造成光合作用强度显著减弱。显著减弱。（3）1417时光合作用强度不停下降原因，时光合作用强度不停下降原因，是因为此时光照强度不停减弱。是因为此时光照强度不停减弱。第50页HH2 2OO光光光光ATPATPNANAD DPHPHOO2 2COCO2 2糖糖糖糖光反应光反应光反应光反应碳反应碳反应碳反应碳反应类囊体类囊体基质基质（1）反应分析第51页光、色素、酶等ATP、H H、各种酶等类囊体薄膜上基质中水光解成H H和O O2 2ADP+Pi+ADP+Pi+光能ATPATP COCO2 2固定 COCO2 2还原光能活跃化学能活跃化学能稳定化学能 光反应暗反应条件场所物质改变能量改变联 系（3）光反应和暗反应比较物质联络物质联络：光反应阶段产生：光反应阶段产生H H，在暗反应阶段用于还原在暗反应阶段用于还原C C3 3；能量联络能量联络：光反应阶段生成：光反应阶段生成ATPATP，在暗反应阶段中将其储，在暗反应阶段中将其储 存化学能释放出来，帮助存化学能释放出来，帮助C C3 3形成糖类，形成糖类，ATPATP中中 化学能则转化为储存在糖类中化学能。化学能则转化为储存在糖类中化学能。光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应补充ADP和NADP+第52页（1）影响光合作用原因：外界原因 1）光照强度 2）CO2浓度 3）温度 4）矿质营养 5）水分 6）光合速率日改变内部原因 1）不一样部位 2）不一样生长发育时期四、光合作用原理应用四、光合作用原理应用第53页（2 2）提升农作物光合作用强度办法）提升农作物光合作用强度办法1 1、适当提升光照强度、延长光照时间、适当提升光照强度、延长光照时间3 3、适当提升、适当提升COCO2 2浓度浓度4 4、适当提升温度、适当提升温度5 5、适当增加植物体内含水量、适当增加植物体内含水量6 6、适当增加矿质元素含量、适当增加矿质元素含量2 2、合理密植、合理密植第54页自养生物：自养生物：能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄摄取无机物转变成为本身组成物质取无机物转变成为本身组成物质，并，并储存了能量一类生物储存了能量一类生物 五、化能合成作用五、化能合成作用异养生物：异养生物：不能直接利用无机物制成有机不能直接利用无机物制成有机物物，只能把从外界，只能把从外界摄取现成有机物摄取现成有机物转变成转变成本身组成物质，并储存了能量一类生物本身组成物质，并储存了能量一类生物 第55页化能合成作用化能合成作用能够利用体外环境中能够利用体外环境中一些无一些无机物氧化时所释放能量机物氧化时所释放能量来制造有机物合成作用来制造有机物合成作用 比如：比如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类细菌少数种类细菌2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+能量能量硝化细菌硝化细菌6CO6CO2 2+6H+6H2 2O 2CO 2C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2能量能量第56页六六.光合作用与呼吸作用区分：光合作用与呼吸作用区分：光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用原料原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物产物产物O2、葡萄糖等有机物、葡萄糖等有机物CO2、H2O等等能量能量转换转换贮藏能量过程光能活跃化学能稳定化学能释放能量过程稳定化学能活跃化学能发生发生部位部位叶绿体叶绿体线粒体、细胞质线粒体、细胞质发生发生条件条件光照下才可发生光照下才可发生光下、暗处都可发生光下、暗处都可发生第57页第58页第59页