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课件网) 第4节 光合作用与能量转化 第2课时 光合作用的原理 通过对光合作用探索历程的学习，认识到科学是在实验和探索中前进的。 掌握光合作用的光反应和暗反应过程以及二者的关系。 运用结构与功能观、物质和能量观，理解光合作用过程。 一、探索光合作用原理的部分实验 【阅读书本P101-102的内容，构建探索光合作用原理科学史的时间轴】 19世纪末 甲醛→糖 1928年 甲醛对植物有毒 不能通过光合作用转化成糖 1937年 希尔反应 水的光解产生氧气 1941年 鲁宾和卡门 同位素标记法光合作用氧气来自于水 1954年 阿尔农 光照下叶绿体合成ATP 该过程总是与水的光解相伴 一、探索光合作用原理的部分实验 1 光合作用的概念及反应式 概念：指绿色植物通过_____，利用光能，把_____转化成储存着能量的有机物，并且释放出_____的过程。 反应式： 叶绿体 二氧化碳和水 氧气 场所 条件 产物 原料 CO2+H2O* (CH2O)+O2* 叶绿体 光能 光合作用释放的氧气是来自原料中的水还是二氧化碳呢？ 我们先来分析科学家做过的一些实验。 产物 一、探索光合作用原理的部分实验 资料1：1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出O2。 2 光合作用原理的探索实验 探讨一 光合作用中O2产生的探索 一、探索光合作用原理的部分实验 资料1：1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出O2。 (1)根据资料1，尝试补充完整希尔的实验表达式。 O2 H2O 光照叶绿体 Fe3+ 得电子 Fe2+ 一、探索光合作用原理的部分实验 资料1：1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出O2。 (2)希尔实验可以证明O2来自H2O ，能否确定O2全部来自H2O ？ 不能，该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。 一、探索光合作用原理的部分实验 资料1：1937年，英国植物学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出O2。 (3)若要证明O2全部来自H2O或CO2，可采用什么方法？ 可以采用同位素示踪法，用18O分别标记H2O和CO2进行实验。 一、探索光合作用原理的部分实验 资料2 1941年，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪法研究了光合作用中O2的来源，他们用18O分别标记H2O和CO2，使它们分别变成H218O和C18O2，然后进行了两组实验： 对比实验 一、探索光合作用原理的部分实验 资料3：1954年，美国科学家阿尔农等用游离的叶绿体做实验。在给叶绿体光照时发现，当向反应体系供给ADP、Pi时，体系中就会有ATP的产生。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。 光照条件下，水光解的同时，ADP和Pi合成ATP。 (6)尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 H2 O O2 ＋NADPH ＋能量 光能 叶绿体 ADP ＋ Pi ＋ ATP (5)根据资料3中实验，你可以得出什么结论？ 探讨二 光合作用中能量的转化 阿尔农实验1： 一、探索光合作用原理的部分实验 阿尔农实验2： 光 NADPH ATP 1954年，美国科学家阿尔农的离体叶绿体实验过程及结果： 组别 条件 过程 现象 1 黑暗 提供CO2，NADPH、ATP 产生(CH2O) 2 黑暗 提供CO2，不提供NADPH、ATP 不产生(CH2O) 3 光照 提供CO2，不提供NADPH、ATP 产生(CH2O) 一、探索光合作用原理的部分实验 资料4 光合作用的产物除了O2，还有糖类等有机物。20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻作实验材料，利用同位素示踪法追踪了CO2中C的转移路径。 ①向反应体系中充入一定量的14CO2, ... ...
