第五章第4节二.ppt
栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用二、光合作用的原理和应用二、光合作用的原理和应用(一一)栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用学习导航学习导航1.了解光合作用的发现历史了解光合作用的发现历史. 重、难点重、难点2掌握光合作用的原理和应用掌握光合作用的原理和应用. 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用新知初探新知初探思维启动思维启动一、光合作用一、光合作用1场所场所: 绿色植物的绿色植物的_. 2物质转化物质转化: CO2和和H2O有机物和有机物和O2. 3能量转化能量转化: _储存在有机物储存在有机物中的能量中的能量. 叶绿体叶绿体光能光能栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用二、光合作用的探究历程二、光合作用的探究历程科学家科学家实验过程实验过程结论结论普利斯普利斯特利特利小鼠与绿色植小鼠与绿色植物放在同一个物放在同一个玻璃罩内小鼠玻璃罩内小鼠没有窒息而死没有窒息而死植物可植物可以以_英英格格豪豪斯斯500多次植物更多次植物更新空气实验新空气实验植物只有绿叶植物只有绿叶在在_下下, 才能更新空气才能更新空气更新空气更新空气阳光照射阳光照射栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用科学科学家家实验过程实验过程结论结论梅耶梅耶根据能量转化和守根据能量转化和守恒定律恒定律光合作用光合作用把把_储储存起来存起来萨克萨克斯斯绿色叶片绿色叶片暗处放暗处放置几小时置几小时叶片一叶片一半曝光半曝光碘蒸气处碘蒸气处理理颜色变化颜色变化(深深蓝色出现蓝色出现)植物叶片在光合作植物叶片在光合作用中产生用中产生了了_光能转换成化学光能转换成化学能能淀粉淀粉栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用科学家科学家实验过程实验过程结论结论鲁宾和鲁宾和卡门卡门向一组绿色植物提向一组绿色植物提供供HO、CO2, 释放释放的氧气是的氧气是18O2, 另一另一组提供组提供H2O和和C18O2, 释放的氧气是释放的氧气是O2光合作用释放的氧光合作用释放的氧气全部来自气全部来自于于_卡尔文卡尔文 用用14C标记标记CO2探明了探明了CO2转化成转化成有机物的途径即卡有机物的途径即卡尔文循环尔文循环水水栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用连一连连一连将下列科学家的实验和实验得出的结论连线将下列科学家的实验和实验得出的结论连线【提示提示】baefcd栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用三、光合作用的过程三、光合作用的过程1图示图示过程是光反应阶段过程是光反应阶段: (1)场所场所: 叶绿体的叶绿体的_上上. 类囊体的薄膜类囊体的薄膜栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用(2)条件条件: _等等. (3)物质变化物质变化: 将水分解为将水分解为_, 将将ADP和和Pi合成合成ATP. (4)能量变化能量变化: 光能转变为储存在光能转变为储存在_. 2图示图示过程是暗反应阶段过程是暗反应阶段: (1)场所场所: _中中. (2)条件条件:_. 光、色素、酶光、色素、酶氧和氧和HATP中的化学能中的化学能叶绿体的基质叶绿体的基质酶、酶、H、ATP栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用2C3ADPPi稳定的化学能稳定的化学能栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用判一判判一判(1)光反应阶段发生在叶绿体内膜和类囊体光反应阶段发生在叶绿体内膜和类囊体薄膜上薄膜上. ()(2)光反应过程中合成了光反应过程中合成了ATP, 需要的能量来需要的能量来源于呼吸作用分解的有机物源于呼吸作用分解的有机物. ()(3)暗反应的进行需要光反应提供暗反应的进行需要光反应提供ATP和和H, 同时还需要多种酶催化同时还需要多种酶催化. ()栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用要点突破要点突破讲练互动讲练互动要点一光合作用的发现和研究历要点一光合作用的发现和研究历史的经典实验解读史的经典实验解读1普利斯特利实验普利斯特利实验栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用缺点缺点: (1)缺乏对照组缺乏对照组. (2)没有认识到光在植物更新空气中的作用没有认识到光在植物更新空气中的作用. (3)限于科学水平的发展限于科学水平的发展, 没有明确植物更没有明确植物更新气体的具体成分新气体的具体成分. 2萨克斯实验萨克斯实验栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用(2)实验的关键是饥饿处理实验的关键是饥饿处理, 以使叶片中的以使叶片中的营养物质消耗掉营养物质消耗掉, 增强了实验的说服力增强了实验的说服力. (3)本实验除证明了光合作用的产物有淀粉本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外外, 还证明了光合作用的必要条件还证明了光合作用的必要条件. 3鲁宾和卡门实验鲁宾和卡门实验(1)实验过程及结论实验过程及结论栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用(2)实验分析实验分析设置了对照实验设置了对照实验, 自变量是标记物质自变量是标记物质(HO和和C18O2), 因变量是因变量是O2的放射性的放射性. 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用 某植物上的绿叶经阳光照射某植物上的绿叶经阳光照射24 h后后, 经脱色并用碘液处理经脱色并用碘液处理, 结果有锡箔覆盖部结果有锡箔覆盖部位不呈蓝色位不呈蓝色, 而不被锡箔覆盖的部位呈蓝而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色色. 本实验证明本实验证明 ()栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用光合作用需要光合作用需要CO2光合作用需要光光合作用需要光光合作用需要叶绿素光合作用需要叶绿素光合作用放出光合作用放出O2光合作用制造淀粉光合作用制造淀粉A BC D栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用关键点关键点【思路点拨思路点拨】本题考查的是光合作用过本题考查的是光合作用过程中的产物程中的产物, 解答本题可从以下几点分析解答本题可从以下几点分析: 了解萨克斯实验过程了解萨克斯实验过程. 明确光合作用明确光合作用的产物的产物. 理解光合作用产物的验证思路理解光合作用产物的验证思路.栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用【解析解析】绿叶上包裹的锡箔不能透过光绿叶上包裹的锡箔不能透过光线线, 而光照而光照24小时小时, 叶片裸露的部分进行光叶片裸露的部分进行光合作用合作用, 脱色后用碘处理变蓝说明有淀粉脱色后用碘处理变蓝说明有淀粉生成生成, 应选应选. 有锡箔覆盖的位置有锡箔覆盖的位置, 因为无光因为无光, 不能进行光合作用不能进行光合作用, 未产生淀粉未产生淀粉, 用碘处理用碘处理不变蓝不变蓝, 说明光合作用需要光说明光合作用需要光, 没有光就不没有光就不能进行光合作用能进行光合作用, 应选应选. 【答案答案】C栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用互动探究互动探究(1)若用上述实验材料来证明光合作用需若用上述实验材料来证明光合作用需要叶绿素要叶绿素, 实验程序如何调整？实验程序如何调整？(2)该植物产生的该植物产生的O2是来自是来自H2O还是还是CO2？栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用【提示提示】(1)可先对植物叶片进行酒精脱色冲洗后再可先对植物叶片进行酒精脱色冲洗后再进行进行24 h光照光照; 其余步骤相同其余步骤相同. 即可证明光即可证明光合作用需要叶绿素合作用需要叶绿素. 因为酒精把色素溶解因为酒精把色素溶解后叶片已无色素后叶片已无色素, 无法吸收光能无法吸收光能, 不能进行不能进行光合作用光合作用. (2)H2O. 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用要点二光合作用原理分析要点二光合作用原理分析1光合作用过程图解光合作用过程图解2反应式中元素的去向反应式中元素的去向栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用3光反应与暗反应的比较光反应与暗反应的比较光反应光反应暗反应暗反应条件条件必须在光下必须在光下有光、无光都可以有光、无光都可以场所场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质物质物质转化转化栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用光反应光反应暗反应暗反应能量能量转化转化光能光能ATP中活跃的化学能中活跃的化学能有机有机物中稳定的化学能物中稳定的化学能联系联系光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供H、ATP, 暗暗反应为光反应提供反应为光反应提供ADP和和Pi, 如如图图: 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用特别提醒特别提醒催化光反应与暗反应的酶催化光反应与暗反应的酶, 其其种类和场所均不同种类和场所均不同. 前者分布在类囊体的前者分布在类囊体的薄膜上薄膜上, 后者分布在叶绿体基质中后者分布在叶绿体基质中. 4规律总结规律总结叶绿体处于不同的条件下叶绿体处于不同的条件下, C3、C5、H、ATP以及以及(CH2O)合成量的动态变化合成量的动态变化栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用项目项目条件条件C3C5H和和ATP(CH2O) 合合成量成量停止光照停止光照, CO2供应不变供应不变增增加加下下降降减少减少或或没没有有减少或没有减少或没有突然光照突然光照, CO2供应不变供应不变减减少少增增加加增加增加增加增加光照不变光照不变, 停停止止CO2供应供应减减少少增增加加增加增加减少或没有减少或没有光照不变光照不变, CO2供应增加供应增加增增加加减减少少减少减少增加增加栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用 如图所示如图所示, 图甲为叶绿体结构和功能图甲为叶绿体结构和功能示意图示意图, 图乙表示一株小麦叶片细胞内图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天相对含量在一天24小时内的变化小时内的变化, 请据请据图回答图回答: 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用(1)图甲中图甲中a是指是指_, 在在a中发生的过程中发生的过程可称为可称为_, 在在a中发生的能量转变是中发生的能量转变是_. (2)图甲中图甲中, 从从C到到D的过程称为的过程称为_, 从从D到到C的过程称为的过程称为_. (3)图乙中图乙中, 从从_点开始合成有机物点开始合成有机物, 至至_点有机物合成终止点有机物合成终止. (4)AB段段C3含量较高的主要原因是含量较高的主要原因是_. (5)G点点C3含量极少的主要原因是含量极少的主要原因是_. 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用关键点关键点【思路点拨思路点拨】本题主要考查光合作用的本题主要考查光合作用的过程中物质过程中物质(能量能量)的变化以及学生的识图的变化以及学生的识图能力能力. 熟练把握叶绿体的结构与功能的熟练把握叶绿体的结构与功能的相关知识相关知识. C3的还原与有机物合成的关的还原与有机物合成的关系是分析图乙的突破点系是分析图乙的突破点. 环境因素的骤环境因素的骤然改变会对光合作用过程中物质、能量的然改变会对光合作用过程中物质、能量的合成与分解有影响合成与分解有影响.栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用【解析解析】(1)图甲中的图甲中的a为叶绿体类囊体为叶绿体类囊体薄膜薄膜, 在类囊体薄膜上进行的是光合作用在类囊体薄膜上进行的是光合作用的光反应过程的光反应过程, 光反应能将光能转变成活光反应能将光能转变成活跃的化学能跃的化学能. (2)图甲中图甲中C、D过程发生在叶绿体基质中过程发生在叶绿体基质中, 图甲中的图甲中的B是指是指CO2, CO2与与C5结合生成结合生成C3, 即由即由DC过程为过程为CO2的固定的固定, 由由CD过程过程称为称为C3的还原的还原. 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用(3)、(4)、(5)在在B点前无光照点前无光照, 不能进行光不能进行光反应反应, C3无法还原无法还原, 因而图乙中因而图乙中AB段段C3含量含量较高较高, B点以后点以后, 开始进行光合作用开始进行光合作用. G点点C3含量少的原因是植物因含量少的原因是植物因“光合午休光合午休”, 气气孔关闭孔关闭, 导致导致CO2供应不足供应不足, C3合成减少合成减少. 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用【答案答案】(1)叶绿体类囊体薄膜光反应光能叶绿体类囊体薄膜光反应光能活活跃化学能跃化学能(2)C3的还原的还原 CO2的固定的固定 (3)B (4)光反应不能进行光反应不能进行, C3不能被还原不能被还原(5)气孔关闭气孔关闭, 叶肉细胞内叶肉细胞内CO2含量低含量低, CO2的固定减弱的固定减弱栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用互动探究互动探究(1)CD段段C3含量相对升高的原因是什么？含量相对升高的原因是什么？(2)G点与点与F点相比点相比, C5的相对含量较高的是的相对含量较高的是哪一点？哪一点？【提示提示】(1)光反应产生光反应产生H和和ATP相对相对不足不足, 导致导致C3还原相对减弱还原相对减弱. (2)G点点. 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用对光合作用过程的理解出现偏差对光合作用过程的理解出现偏差 对某种植物做如下处理对某种植物做如下处理: 甲持续光甲持续光照照10 min; 乙光照乙光照5 s后再黑暗处理后再黑暗处理5 s, 连续连续交替进行交替进行20 min. 若其他条件不变若其他条件不变, 则在则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是量是()栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用A甲多于乙甲多于乙B甲少于乙甲少于乙C甲和乙相等甲和乙相等 D无法确定无法确定【常见错误常见错误】错选错选A项或项或C项项【错因分析错因分析】错选的原因是对光反应和暗错选的原因是对光反应和暗反应的过程理解不到位反应的过程理解不到位. 光反应和暗反应光反应和暗反应是在不同酶的催化下独立进行的是在不同酶的催化下独立进行的. 在一般在一般情况下情况下, 光反应的速度比暗反应的快光反应的速度比暗反应的快, 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用光反应的产物光反应的产物ATP和和H不能被暗反应及时不能被暗反应及时消耗掉消耗掉, 原因是催化暗反应的酶的催化效原因是催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的率和数量都是有限的, 暗反应限制了光合暗反应限制了光合作用的速度作用的速度, 降低了光能的利用率降低了光能的利用率. 但中间但中间间隔间隔5 s无光无光, 有利于充分利用前有利于充分利用前5 s光反应光反应的产物的产物, 从而提高了对光能的利用率从而提高了对光能的利用率. 因此因此, 在光照强度和光照总时间不变的情况下在光照强度和光照总时间不变的情况下, 乙制造的有机物相对多一些乙制造的有机物相对多一些. 【正确答案正确答案】B栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用对光合作用和细胞呼吸过程中氧的转移理对光合作用和细胞呼吸过程中氧的转移理解不透解不透 用用18O标记的标记的H2O灌溉某株植物灌溉某株植物, 短短时间内时间内18O不可能出现在不可能出现在()A植物周围的氧气中植物周围的氧气中B植物周围的水蒸气中植物周围的水蒸气中C细胞质的水中细胞质的水中D叶肉细胞生成的糖类中叶肉细胞生成的糖类中栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用【纠错总结】【纠错总结】光合作用和细胞呼吸过程光合作用和细胞呼吸过程中氧的转移情况中氧的转移情况栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用(2)分析时应注意的问题分析时应注意的问题: 若是若是“短时间内短时间内”, 一般只考虑光合作一般只考虑光合作用和细胞呼吸中的其中一个用和细胞呼吸中的其中一个; 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用若是若是“若干时间若干时间”、“足够长时间足够长时间”则则应同时考虑光合作用和细胞呼吸两个过程应同时考虑光合作用和细胞呼吸两个过程; 经过足够长的时间经过足够长的时间, 光合作用中的任何光合作用中的任何一种含氧的化合物和细胞呼吸中任何一种一种含氧的化合物和细胞呼吸中任何一种含氧的化合物都会被标记含氧的化合物都会被标记. 栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用知能演练知能演练轻巧夺冠轻巧夺冠栏目栏目导引导引第五章细胞的能量供应和利用第五章细胞的能量供应和利用本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放
