第4节 光合作用与能量转化（第三课时） 【学习目标】 1．在了解叶绿体结构和功能的基础上，理解叶绿体结构与功能的统一性。 2．能够根据所给的生物学实验结果进行分析，得出相应的实验结论。 3．尝试对所学的生理过程绘制流程图，建立概念模型。 4．准确掌握光反应和暗反应的发生场所、过程及相互之间的关系。 【课前学习】 1.光合作用的概念 光合作用是指绿色植物通过_____，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的_____，并且释放出氧气的过程。 2.光合作用的探究历程 （1）19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，_____分子中的C与 H2O结合成甲醛，然后甲醛分子转化成糖。 （2）1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过_____转化成糖。 （3）1937年，英国_____发现离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的反应。 （4）1941年，美国鲁宾和卡门用_____法证明光合作用释放的氧气来自水。 （5）1954年，美国阿尔农发现，在光照下，在水的光解过程中，叶绿体可合成_____。 （6）20世纪40年代，美国卡尔文利用同位素标记法探明了光合产物中的_____来自CO2。 3.光合作用的过程 下图为绿色植物光合作用过程图解，据图回答相关问题： （1）A过程是_____阶段，在叶绿体的_____上进行；B过程是_____阶段，在叶绿体的_____上进行。 （2）A过程为B过程提供的物质是_____和_____。 （3）写出图中①～⑤所示物质名称：①_____、②_____、③_____、④_____、⑤_____。 （4）C和D的化学过程的名称分别是_____、_____。 4.光合作用原理的应用 （1）光合作用强度的概念：植物在单位时间内通过光合作用制造_____的数量。 （2）影响光合作用强度的因素：从光合作用反应式分析，水、二氧化碳和_____都是影响光合作用强度的因素；影响叶绿体形态与结构的因素有_____、病虫害等；影响酶活性的因素有_____等。 1. 叶绿体 有机物 2.（1）CO2 （2）光合作用 （3）希尔 （4）同位素示踪 （5）ATP （6）碳 3.（1）光反应 类囊体薄膜 暗反应 基质 （2）ATP NADPH （3） 氧气 NADPH ATP 二氧化碳 （CH2O） （4） CO2 固定 C3 还原 4.（1）糖类 （2）光能 无机营养 温度 【课上学习】 任务一： 根据光合作用反应简式，推测叶绿体中光合作用中产物氧气和糖类的来源。 任务二： 分析每个实验的步骤和结果，得出相应的实验结论，从而全面掌握光合作用具体的物质变化和能量变化。 实验1：鲁宾和卡门实验 实验思路： 用放射性同位素标记来研究物质的去路 材料：小球藻 处理：用18O分别标记CO2和H2O，给予光照。 结果：A为O2，B为18O2； 结论： 实验2：希尔实验 实验思路：施加单一变量进行研究 材料：离体叶绿体 处理：给离体叶绿体悬浮液加入氧化剂，不通入CO2；给予光照 结果：叶绿体有O2释放。 推测：叶绿体中H2O光解产生氧气。 思考： 1．希尔实验中的氧化剂起到什么作用？ 2．叶绿体内参与光合作用的氧化剂是什么？ 实验3：阿尔农实验1 材料：离体叶绿体 处理：加入ADP、Pi，给予光照 结果：叶绿体生成ATP，且同时水光解产生氧气； 结论： 实验4：阿尔农实验2 材料：离体叶绿体 处理：供给ATP、NADPH和CO2，黑暗条件 结果：离体叶绿体中有糖类生成 结论： 实验5：卡尔文实验1（右图） 实验思路：同位素标记14CO2，研究物质转化过程 材料：小球藻 处理：光照、提供14CO2；不同时间杀死小球藻，再纸层析分离，最后鉴定放射性物质。 结果：先出现14C3，最后出现14C5、14C6 结论： 实验5：卡尔文实验2（如图） 实验现象：如果光照下突然中断CO2供应，C3急剧减少而C5量增加；突然停止光照，C3浓度急速升高而C5的浓度急速降低。 结论： 任务三： 总结光合作用原理，比较光反应和暗反应的物质、能量、场所以及它们之间的联系，深 ... ...
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