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5.4 能量之源---光与光合作用

【教学目标】

【教学重点】①光合作用的发现及探究历程。

②光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

【教学难点】①光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

【教学过程】

二、光合作用的原理和应用

光合作用的定义:绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。

场所：绿色植物的叶绿体中

能量转化：光能转化为储存在有机物中的化学能

物质转化：把二氧化碳和水转化为有机物和氧气

我们知道了光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。但是人们得出这一认识经历了漫长的探索历程。让我们重温一下这段历程吧！

1:光合作用的探究历程

时间

人物

1771年

英

普利斯特利

1779年

荷兰

英格豪斯

1845年

法

梅耶

1864 法

萨克斯

1880年

恩格尔曼

1939年

美

鲁宾和卡门

20世纪

美

40年代

卡尔文 结论

植物可以更新空气

植物的绿叶在光下才能更新空气

植物光合作用能把光能转化成化学能储存起来

植物光合作用的产物除氧气外还有淀粉

氧是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所

光合作用释放的氧全部来自水

二氧化碳在光合作用中转变成有机物的途径

深入思考

①在暗处所做的实验为何不成功？

②在光下实验成功说明什么？

③实验前为何“饥饿”处理？

④实验的选材、设计的巧妙在何处？

⑤CO2中的氧到哪里去了？

探究1.关于萨克斯实验

（1）实验中暗处理叶片（饥饿处理）的目的是什么？（消耗掉叶片中原有的营养物质）

（2）该实验设计遵循对照原则，其中的自变量是什么？具体是如何控制的？

（3）碘蒸汽处理前应对叶片进行怎样的处理？（用95%的酒精隔水加热进行脱色处理）

碘蒸汽处理的目的是什么？（淀粉遇碘变蓝）

（4）此实验除了能证明光合作用的产物是淀粉外，还能说明什么问题？

探究2.鲁宾、卡门实验和卡尔文实验所用的实验方法是什么？还有哪些实验也用该方法进行实验的？

探究3.关于光合作用过程

（1）有人认为：光反应必须在有光的条件下进行，暗反应必须在无光条件下进行，这种说法是否正确？

（2）利用同位素标记法分析光合作用过程中各元素的转移途径

①用放射性同位素O标记H2O中的氧，则能在光合作用的哪些物质中检测到放射性？

②若用C标记CO2中的C呢？

③总结光合作用中各元素的去向（用箭头表示）

碳的转移：CO2

→ C3

→(CH2O) 氧的转移：H2O → O2

； CO2

→ C3

→ (CH2O) 氢的转移：H2O → → (CH2O)

2:光合作用定义

(1)光合作用的定义:绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。

(2)光合作用总反应式：

1418

3:光合作用过程：

（1）.光反应与暗反应的比较

比较项目

场所

原料

产物

条件

物质变化

光反应

类囊体的薄膜上（基粒）

H2O、（ADP+Pi）

O2 、ATP、

光、色素、酶、（水）

暗反应

基质

CO2 、C5、（ + ATP）

C6H12O6 、

C5、H2O、（ADP+Pi）

多种酶、不需光、（+ATP）、CO2

ATP中活跃的化学能→（CH2O）稳定的化学能量

①光反应为暗反应提供

和ATP ，且只用于暗反应的 C3的还原

阶段

②暗反应为光反应提供 ADP和Pi 。

实质

物质变化：CO2和H2O →

有机物

能量变化：光能

→

化学能 光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢

（2）.光合作用中C、H、O的转移途径：

能量变化

联系

光能

→ ATP中活跃的化学能

①碳元素：CO2 → C3 →(CH2O) ②氧元素：H2O → O2 ； CO2 → C3 → (CH2O)、H2O ③氢元素：H2O → → (CH2O)

小结：

1:光合作用的发现及探究历程。

2:光合作用的定义。

3：光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

（1）光反应与暗反应的比较

（2）光合作用中C、H、O的转移途径：

【作业布置】 1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于

水的光解

和

形成ATP ;形成的[H]和 ATP 提供给暗反应。

2.光合作用的实质是：把 CO2 和 H2O转变为有机物，把

光能

转变成

化学能 ,贮藏在有机物中。

3.在光合作用中，葡萄糖是在

暗反应

中形成的，氧气是在

光反应

中形成的，ATP是在

光反应

中形成的，CO2是在

暗反应

固定的。

【教学后记】