光合作用原理及应用.doc

5.4能量之源—光与光合作用
光合作用的原理和应用（第1课时）
【教学目标】
1.光合作用的探究历程。
2.光合作用的概念、反应式。
3.光合作用的过程、实质。
【教学重点】
1.光合作用的发现及研究历史。
2.光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。
【教学难点】
光反应和暗反应的过程。
【教学过程】
一． 光合作用的探索历程
1.1642年 比利时 海尔蒙特实验
　 讨论得出结论：　　　　　是植物建造自身的原料。
2.1771年 英国 普利斯特利实验
　实验过程及现象
密闭玻璃罩+绿色植物+蜡烛(或小白鼠)→蜡烛 （或小白鼠不易窒息死亡）
密闭玻璃罩+蜡烛(或小白鼠)→蜡烛 （或小白鼠易窒息死亡）
　讨论得出结论：植物可以更新　　　　　。
3.1779年 荷兰 英格豪斯
英格豪斯做了500多次实验，普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功,植物体只有
绿叶才能更污浊的空气。　
讨论得出结论： 和 在更新空气中不可缺少。
4.1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是 ，吸收
的是 。
5.1864年 德国 萨克斯实验　　
(1)实验过程及现象
黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光用碘蒸气处理变 ，另一半遮光用碘处理 。
(2)实验分析
实验的关键是饥饿处理，目的是 。
为了使实全效果更明显，在用碘之前应用 对叶片进行脱绿。　
讨论得出结论：光合作用的产物除氧气外还有 。
6.1939年 美国 鲁宾、卡门实验
(1)实验过程
H218O+CO2→植物→ ； H2O+C18O2→植物→ 。
(2)实验分析
设置了对照实验，自变量是标记物质（ H218O和C18O2）。
讨论得出结论：光合作用释放的氧气来自 。
7.20世纪40年代 美国 卡尔文实验
　光合作用产生的有机物又是怎样合成的呢？
讨论得出结论：探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径—　　　　。
二.光合作用的概念
【分析】光合作用的场所？条件？原料？产物？能量转换？试写出光合作用的反应式。

概念: 光合作用是指绿色植物通过 ，利用光能，把 和 转化成储存着能量的 ，并且释放 的过程。
【思考】没有叶绿体，就不能时进行光合作用了吗？
三．光合作用的过程
（一）光反应阶段：
【讨论】1、叶绿体的结构特点？光反应的场所？　　　　
2、光反应中物质的变化是什么？能量的　　
　　　　　　变化是什么？
3、光反应产生的ATP和[H]的用途？
1、 场所：叶绿体的 上。
2、 条件： 、 、 等。
3、 物质变化：
（1） 水的光解：叶绿体利用吸收的光能，将水分解成 。
反应式: 。
（2） ATP的合成：吸收的光能，同时促成ADP和Pi发生化学反应，形成 。
反应式： 。
（3） 能量的变化：光能转变为 。

（二）暗反应阶段：
1、 场所：叶绿体内的 中。
2、 条件： 参加催化。
3、 物质变化：
（1） CO2的固定：CO2与植物体内的 结合，形成 。
（2） C3的还原：C3在有关酶的催化作用下，接受 释放的能量并且被 还原，
经过一系列的变化，形成 和C5。
4、 能量变化：ATP中活跃的化学能转变为 。
【例】光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了（ ）
A．O2和C3化合物 B．叶绿体色素
C．H20和O2 D．[H]和ATP
（三）光反应阶段与暗反应阶段的比较：（学生完成表格）
项目
光反应
暗反应
条件

场所

叶绿体基质
物质转化
光

水的光解：2H2O 4[H]+O2
酶

‚ATP的合成ADP+Pi+光能 ATP
酶

CO2固定：CO2+C5　　　　　　　　
（CH2O）+C5
酶

[H]、ATP
‚C3的还原：2C3
能量转化
光能转导　　　　中活跃的化学能再到　　　　　中稳定的化学能
联系
光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi，如图

【小结】光反应和暗反应是两个既相互独立又同时进行、相互制约又密切联系的两个生理过程。
【思考】你认为"植物白天进行光反应,晚上进行暗反应"的说法对吗?
基础巩固训练：
1．光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ ）
A．叶绿素的类囊体膜上进行光反应和暗反应
B．叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应
C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应
2.叶绿体中色素的作用是( )
A.固定二氧化碳 B.还原二氧化碳
C.形成葡萄糖 D.吸收、传递、转化光能
3.在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是 （ ）
A．[H] B．五碳化合物
C．ATP D．二氧化碳
4.光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的部位在叶绿体中依次为( )
①外膜 ②内膜 ③基质 ④类囊体膜
A．③② B．③④
C．①② D．④③
能力提升：
1. 请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
停止光照 光反应停止 [H] 还原受阻 C3
ATP C5
2. 请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
CO2 供应停止 固定停止 C3
C5

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