1、生物教案光合作用學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、說出對光合作用的認(rèn)識過程。2、舉例說出主要的光合色素。3、概述光合作用的過程。4、舉例說出影響光合作用的環(huán)境因素。圖A圖B圖C圖D干燥土壤 90.8kg小柳樹 2.25kg只用雨水澆灌五年后柳樹長大土壤烘干后稱重16481653年(比利時)海爾蒙特實驗前實驗后變化土壤干重90.800kg90.743kg-0.057kg柳 樹2.25kg76.70kg+74.75kg回眸歷史 解開光合作用之謎回眸歷史 解開光合作用之謎1231、蠟燭易熄滅、小白鼠易窒息而死。2、蠟燭不容易熄滅。3、小白鼠不易窒息而死。結(jié)論?植物吸收了“固定空氣”,放出了“ 活命氣體”即:植物能更新空

2、氣!1771年，(英）普里斯特利(Joseph Priestley)的實驗 1779年,荷蘭科學(xué)家-金魚藻實驗思考:為什么選擇金魚藻作為實驗材料?回眸歷史 解開光合作用之謎1864年，(德）薩克斯(J. Von Sachs)的實驗 回眸歷史 解開光合作用之謎2、讓葉片中的淀粉消耗掉或轉(zhuǎn)移 實驗是否設(shè)置了對照,實驗中單一變量是什么?實驗中哪些處理用于排除干擾? 本實驗得出的結(jié)論是？1、實驗為空白對照，單一變量為光照2、植物光合作用需要光照?(現(xiàn)在我們認(rèn)為是不能夠得出這個結(jié)論的)結(jié)論：1、植物光合作用產(chǎn)生了淀粉；回眸歷史 解開光合作用之謎1880年，(美）恩吉爾曼(G. Engelmann)的實驗

3、 黑暗中,無空氣 極 細(xì) 光 束光照下,無空氣水綿結(jié)構(gòu)回眸歷史 解開光合作用之謎1、為什么水綿是合適的實驗材料？2、他是如何控制實驗條件的？3、他是如何對照的？水綿具有細(xì)而長的葉綠體，便于觀察 選用黑暗、無空氣的環(huán)境：排除環(huán)境中光線和氧氣的影響選用極細(xì)的光束，并用好氧細(xì)菌檢測：準(zhǔn)確判斷釋放氧氣的部位此實驗在設(shè)計上有什么巧妙之處？自身對照回眸歷史 解開光合作用之謎 恩吉爾曼的實驗結(jié)果是什么？得出此結(jié)論的理由是什么？結(jié)論： 氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。因為好氧細(xì)菌只集中在葉綠體受光部位的周圍。1930年（美）魯賓(S.Ruben)和卡門（M.Kamaen)用氧的同位

4、素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它分別成為H218O和C18O2。進行兩組光合作用的實驗：CO2C18O218O2O2H218OH2O綠色植物（如小球 藻）結(jié)論：光合作用釋放的O2全部來自于H2O回眸歷史 解開光合作用之謎回眸歷史 解開光合作用之謎光合色素與光能的捕獲不同種色素的作用是否相同呢？綠色植物的光合作用是在葉綠體中進行，葉綠體中的色素具有吸收光能的作用。那么，葉綠體中究竟有幾種色素？怎么才能把它們提取和分離出來呢？下面我們通過實驗來說明光合色素與光能的捕獲一、實驗原理1.葉綠體中的色素能溶解在丙酮（有機溶劑，酒精、汽油、苯、石油醚等）中，所以用丙酮可提取葉綠體中色素。2.色素在層析

5、液中溶解度不同，溶解度高的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴散得快，溶解度低的色素分子隨層析液在濾紙條上的擴散得慢，因而可用層析液將不同的色素分離。光合色素與光能的捕獲光合色素與光能的捕獲邊做邊學(xué)實驗步驟：152634光合色素與光能的捕獲光合色素與光能的捕獲實驗關(guān)鍵1.選材時應(yīng)注意選擇鮮嫩、色濃綠、無漿汁的葉片。如菠菜葉、棉花葉、洋槐葉等。2.畫濾液細(xì)線時應(yīng)以細(xì)、齊、直為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)畫線時必須等上次畫線干燥后再進行，重復(fù)2-3次。3.層析時不要讓濾液細(xì)線觸及層析液。光合色素與光能的捕獲葉綠體中色素的提取和分離光合色素與光能的捕獲為什么植物的葉片呈現(xiàn)綠色？ 光照到物體表面后，該物體又將這種顏色的光反射

6、出來，就是我們所見到的顏色。對植物而言，除了部分橙光、黃光和大部分綠光被反射外，其他的基本上都被葉綠素分子等所吸收了，所以植物的葉片呈現(xiàn)綠色。積極思維恩吉爾曼實驗的結(jié)果分析：這一巧妙的實驗說明了什么？葉綠體中的色素對不同波長的吸收的強度不同，主要吸收紅光與藍(lán)紫光，幾乎不吸收綠光 實驗表明：葉綠素a和b在藍(lán)光和紅光部分都有很高的吸收峰，葉綠體中的胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。積極思維葉綠素類胡蘿卜素葉綠素b葉黃素(藍(lán)綠色）（黃綠色）（橙黃色）（黃色）（含量占3/4）（含量占1/4）外膜內(nèi)膜基質(zhì)基粒葉綠體中的色素葉綠體結(jié)構(gòu)模式圖(色素)胡蘿卜素葉綠素a（光反應(yīng)酶、光反應(yīng)場所）（暗反應(yīng)酶、暗反應(yīng)場

7、所）光合作用場所一定是葉綠體嗎？光合作用的場所 葉綠體CO2O2葉綠體光合作用圖解H2O有機物陽光光合作用的過程光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段的比較項目光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段區(qū)別場所條件物質(zhì)變化能量轉(zhuǎn)化囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上葉綠體的基質(zhì)中需光、色素和酶不需光、色素;需多種酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活潑的化學(xué)能ATP中活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類等有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能水的光解：H2O 光 H+O2光ADP+Pi ATP酶CO2的固定：CO2+C5 2C3C3的還原：2C3 （CH2O） H，ATP酶ATP ADP+Pi酶聯(lián) 系1、光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進行提供H和ATP2、暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，暗反應(yīng)為光反

8、應(yīng)的進行提供合成ATP的原料ADP和Pi3、兩者相互獨立又同時進行，相互制約又密切聯(lián)系光合作用的過程總結(jié)：1.光合作用的概念（1）什么是光合作用？ 綠色植物通過葉綠體吸收光能，將CO2和H2O合成為有機物并釋放出O2，同時也將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在糖類和其他有機物中，這一過程稱為光合作用。光合作用的過程2. 光合作用的反應(yīng)式、實質(zhì)（2）反應(yīng)式（3）實質(zhì)光能 化學(xué)能無機物 有機物教學(xué)目標(biāo)鞏固 D3、給一株正在進行光合作用的大豆供給 CO2 ，則一段時間后 C存在于 （ ） A. 淀粉 B. 脂肪 C. 氨基酸 D. 以上三項都有141、光反應(yīng)中，ATP和O2的產(chǎn)生都離不開 （ ） A. 水和C

9、O2 B. 色素和CO2 C. 水、光能、CO2 D. 水、色素、光能2、光合作用過程中，能量流動的大致途徑是（ ） A.光 色素 （CH2O） B.光 色素 ADP （CH2O） C.光 色素 ATP （CH2O） D.光 ADP ATP （CH2O）CD14光合作用的過程影響光合作用的環(huán)境因素一、光光照強度對光合作用的影響解題思路：利用光合作用的模型分析光強（自變量） 和光合強度（因變量）的關(guān)系。分析過程：光能活躍化學(xué)能 （ ATP）穩(wěn)定化學(xué)能（有機物）ADP+PiH2OO2+HC3有機物ATP光光能量：物質(zhì)：光反應(yīng)例1：植物的新陳代謝受外部環(huán)境因子（如光、溫度）和內(nèi)部因子（如激素）的影響

10、，研究內(nèi)、外因子對植物生命活動的影響具有重要意義。（1）右圖表示野外松樹（陽生植物）光合作用強度與光照強度的關(guān)系。其中的縱坐標(biāo)表示松樹整體表現(xiàn)出的吸收 CO2 和釋放 CO2 量的狀況。請分析回答： 當(dāng)光照強度為 b 時，光合作用強度 。 不能。光照強度為 a 時，光合作用形成的有機物和呼吸作用消耗的有機物相等，但晚上只進行呼吸作用。因此，從全天看，消耗大于積累，植物不能正常生長。 最高 光照強度為 a 時，光合作用吸收 CO2 的量等于呼吸作用放出 CO2 的量。如果白天光照強度較長時期為 a ，植物能不能正常生長？為什么？ 如將該曲線改繪為人參（陰生植物）光合作用強度與光照強度關(guān)系的曲線，

11、b 點的位置應(yīng)如何移動，為什么？左移，與松樹比較，人參光合作用強度達(dá)到最高點時，所需要的光照強度比松樹低。 限制cf和fd段光合作用強度的因子分別是？光強、CO2濃度影響光合作用的環(huán)境因素二、CO2對光合作用的影響解題思路：利用光合作用的模型分析CO2濃度 （自變量）和光合強度（因變量）的關(guān)系。分析過程：H2C3有機物ATPC5固定還原CO2生產(chǎn)上提高CO2化碳的措施主要有？1、保證田間植物通風(fēng)。2、施用農(nóng)家肥。3、在大棚中經(jīng)常使用二氧化碳生發(fā)器，施用干冰， 或混養(yǎng)家禽、家畜等。影響光合作用的環(huán)境因素例1 將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平

12、，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3化合物、C5化合物和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 解析從光合作用的反應(yīng)過程進行分析：在光合作用過程中，C02參與暗反應(yīng)，C02與C5化合物結(jié)合，生成兩個C3化合物，當(dāng)C02突然減少時，這個過程必然受阻，因而導(dǎo)致C5化合物的含量上升和C3化合物含量下降。而C3化合物的減少，又使暗反應(yīng)中C3化合物還原成葡萄糖的過程受阻，消耗光反應(yīng)提供的ATP量也減少，使細(xì)胞中ATP含量上升。 答案 C影響光合作用的環(huán)境因素三、溫度對光合作用的影響實質(zhì)：溫度影響暗反應(yīng)（酶促反應(yīng)）在生產(chǎn)上應(yīng)用： 在大棚

13、生產(chǎn)中常常采用白天適當(dāng)升溫（保證光合作 用正常進行，晚上適當(dāng)降溫（降低呼吸酶的活性）。例4、下圖表示在10000勒克司光照下某植物的呼吸量與光合量隨環(huán)境溫度而發(fā)生，據(jù)圖回答問題：（1）從圖中可以看出，葉綠體內(nèi)的酶與呼吸酶相比 。最適溫度低 影響光合作用的環(huán)境因素（2）最有利于該植物有機物積累的溫度為 。 此時圖中顯示出的凈產(chǎn)量為 。（3）溫度為40度時該植物的代謝情況為 。（4）從圖中關(guān)系談一談夏季中午時蒸騰作用的益處： 。350.2mol的CO2光合量等于呼吸量。蒸騰作用降低葉片的溫度,有利于光合作用。影響光合作用的環(huán)境因素（1）N：是各種酶以及NADP+和ATP的重要組 成成分，葉綠素中也

14、有N元素。四、礦質(zhì)元素對光合作用的影響（2）P：是葉綠體膜、 NADP+和ATP的重要組 成成分。（3）K：在合成糖類，以及將其運輸?shù)綁K根、塊 莖和種子等器官過程中起作用。（4）Mg：葉綠素的重要組成成分。影響光合作用的環(huán)境因素知識海洋知識海洋1、延長光照時間增加光照強度2、提高二氧化碳濃度增施有機肥料，利用微生物分解有機物產(chǎn)生二氧化碳直接施放貯存在鋼瓶中的二氧化碳點煤球爐3、適宜的溫度：保持晝夜溫差 光合作用受光照強度、CO2濃度、溫度等影響，圖中4條曲線（a、b、c、d）為不同光照強度和不同CO2濃度下，馬鈴薯凈光合速率隨溫度變化的曲線。a光照非常弱，CO2很少（遠(yuǎn)小于0.03%）；b適當(dāng)遮蔭（相當(dāng)于全光照的1/25）CO2濃度為0.03%，c全光照（晴天不遮蔭），CO2濃度為0.03%；d全光照，CO2濃度為1.22%。請據(jù)圖回答：（1）隨著光照強度和CO2濃度的提高，植物光合作用（以凈光合速率為指標(biāo)）最適溫度的變化趨勢是 。（2）當(dāng)曲線b凈光合速率降為零時，真光合速率是否為零？為什么？ （3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高凈光合速