5.4《能量之源──光与光合作用》第2、3课时

第2课时光合作用的探究历程光合作用的原理和应用1、光合作用的概念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2、光合作用探索历程经典实验光合作用的探究历程年代科学家结论1771普利斯特利1779英格豪斯17851845R.梅耶1864萨克斯1880恩格尔曼1939鲁宾卡门20世纪40年代卡尔文植物可以更新空气在光照下植物绿叶可以更新空气植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来绿色叶片光合作用产生淀粉氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所光合作用释放的氧来自水。光合产物中有机物的碳来自CO2明确光照下放出O2，吸收CO2把绿色植物放在暗处几小时，然后把一个叶片的一半曝光，另一半遮光，过一段时间后，用碘蒸汽处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈蓝色。萨克斯的实验（1864年，德国）1864年，（德）萨克斯的实验绿色叶片中光合作用中产生了淀粉返回20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验：结论：光合作用产生的氧气全部来自水，而不是来自CO2。返回光反应暗反应根据是否需要光能，光合作用的过程可分为两个阶段：动画展示光合作用的过程条件：光、色素、酶场所：过程水的光解：ATP的生成：叶绿体内的类囊体膜上2H2O4[H]+O2光叶绿体中的色素ADP＋PiATP酶叶绿体中的色素光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中光反应阶段吸收、传递和转换光能条件：不需光，需多种酶场所：叶绿体的基质中过程CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能暗反应阶段C3+[H](CH2O)+C5酶ATPADP+Pi色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶CH2OCO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应光合作用的过程光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系类囊体的薄膜上叶绿体基质中光、色素和酶ATP、[H]、多种酶光能转换成活跃的化学能（ATP中）活跃的化学能变成稳定的化学能光反应为暗反应提供[H]和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解2H2O→4[H]+O2合成ATPADP+Pi→ATP光酶光CO2的固定CO2+C5→2C3三碳的还原2C3→→（CH2O）酶酶ATP[H]CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体(稳定化学能)光合作用原料——产物——场所——条件——光合作用的公式6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体要生成1摩尔的葡萄糖，需要多少的二氧化碳和水？叶绿体CO2、H2O糖类、氧气、水有光、多种酶（光饱和点）（光补偿点）光强度ABCO2吸收值CO2释放值黑暗中呼吸作用强度表观光合速率真正光合速率(1)影响光合速率的因素（光强度）真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率1.光照强度A点：AB段：B点：BC段：C点：光照强度为0时只进行细胞呼吸，释放C02量代表此时的呼吸强度随光照强度增强，光合作用逐渐增强，C02的释放量逐渐减少,因一部分用于光合作用光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率随光照强度不断增强，光合作用不断增强光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用不再增强净（1）光强度B：光补偿点C2：光饱和点光照强度0吸收量CO2C2ABC1cabb(总光合量)=a(净光合量)+c(呼吸作用)光补偿点：光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度。光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光强度。AB光照强度0吸收CO2C2C1abcA点：黑暗时，只进行细胞呼吸区别植物体的吸收或释放与叶绿体的吸收和释放CO2O2AB段：弱光下，光合作用小于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2B点：光补偿点，光合作用等于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2BC1段：强光下，光合作用大于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2