1、光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用第一环节第一环节自查自纠，查找问题自查自纠，查找问题第二环节第二环节合作学习，统计问题合作学习，统计问题第三环节第三环节针对问题，探究提升针对问题，探究提升一、光合作用的探究历程一、光合作用的探究历程发发现现内内容容发现年代发现年代17世纪世纪土壤中土壤中的水的水是是植物建植物建造自身造自身的原料的原料（海尔海尔蒙特蒙特）植物植物可以可以更新更新空气空气（普普里斯里斯特特利利)1771年年光合作用的发现史光合作用的发现史植物植物在阳在阳光照光照射下射下才能才能更新更新空气空气(英格英格豪斯豪斯）17791779年年植物植物把把光光能转能转化成化成化学化学
2、能能储储存起存起来来（梅（梅耶）耶）18451845年年 绿色植绿色植物通过物通过光合作光合作用用制造制造了淀粉了淀粉（萨克萨克斯斯）18641864年年叶绿体叶绿体是进行是进行光合作光合作用的场用的场所所（恩格恩格尔曼尔曼）1880年年光合作用是指绿色光合作用是指绿色植物通过植物通过叶绿体叶绿体，利用利用光能光能，把，把H H2 2O O和和COCO2 2转化成储存能量转化成储存能量的的有机物有机物，并释放，并释放出出O O2 2的过程。的过程。光合作用进一步的探究实验光合作用进一步的探究实验追踪放射性同位素标记的化合物追踪放射性同位素标记的化合物弄清化学反应的详细过程弄清化学反应的详细过程
3、实验实验1 1：探究光合作用释放的探究光合作用释放的O O2 2是来是来自自COCO2 2,还是还是H H2 2O O？活动活动1中设计的实验方案展示中设计的实验方案展示19411941年，美国科学家鲁宾和卡门的实验年，美国科学家鲁宾和卡门的实验结论：光合作用释放的氧气全部来自结论：光合作用释放的氧气全部来自_。甲甲 乙乙水水实验资料实验资料2 2：19371937年，英国剑桥大学的希尔将年，英国剑桥大学的希尔将离体离体的叶绿体的叶绿体加到具有加到具有H H受体受体（如草酸高铁）的水溶液（如草酸高铁）的水溶液中，在中，在无无COCO2 2的条件下给予光照的条件下给予光照，发现叶绿体中，发现叶绿
4、体中有有O O2 2放出放出。无光无光时，时，发现叶绿体中发现叶绿体中无无O O2 2放出放出。后来科学家们发现生物中的后来科学家们发现生物中的NADPNADP+也可以作为也可以作为上述反应的上述反应的H H受体受体，在完整的叶绿体中，在完整的叶绿体中NADPNADP+接受接受水光解产生的水光解产生的H H变成变成NADPHNADPH。结论结论:在在_条件条件下下,叶绿体能将水分解成叶绿体能将水分解成_。O O2 2和和NADPHNADPH有光有光 实验资料实验资料3 3：19541954年，美国阿尔农等用离体的叶年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在给叶绿体绿体做实验。在给叶绿体照光时照光
5、时发现，当向反应体发现，当向反应体系中供给系中供给ADPADP、PiPi和和NADPNADP+时，体系中就会有时，体系中就会有ATPATP和和NADPHNADPH产生。产生。阿尔农等用离体的叶绿体继续做实验发现：阿尔农等用离体的叶绿体继续做实验发现：在在黑黑暗暗条件下，条件下，只要只要提供提供了了ATPATP和和NADPHNADPH，叶绿体就，叶绿体就能将能将COCO2 2转变为糖转变为糖。结论：在光下，叶绿体结论：在光下，叶绿体生成了生成了_。ATPATP和和NADPHNADPH结论：结论：_是是COCO2 2转变为糖的必要条件转变为糖的必要条件。ATPATP和和NADPHNADPH实验资料
6、实验资料4 4：卡尔文卡尔文及其同事们及其同事们将小球藻悬浮液装在将小球藻悬浮液装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入1414COCO2 2，通气管上有一个，通气管上有一个开关，可控制开关，可控制COCO2 2的供应的供应。容。容器周围有光源，通过器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无控制电源开关可控制光照的有无。给予实验装置不同时间的光照，分别检测装置中的放给予实验装置不同时间的光照，分别检测装置中的放射性物质。射性物质。(1)(1)光照光照3030秒秒后，检测到了后，检测到了多种多种带有带有放射性化合物放射性化合物。(2)(2)将光
7、照时间缩短到将光照时间缩短到5 5秒钟秒钟时，检测到了含有放射时，检测到了含有放射性的性的五碳化合物（五碳化合物（C C5 5）和六碳糖（）和六碳糖（C C6 6)。(3)(3)将光照时间缩短为将光照时间缩短为0.50.5秒秒时，时，发现一种发现一种三碳化合三碳化合物（物（C3）占全部放射性的占全部放射性的90。分析分析COCO2 2中中C C的转移路径是的转移路径是 。卡尔文停止卡尔文停止COCO2 2的供应，发现一种的供应，发现一种C C5 5的含的含量快速升高。量快速升高。卡尔文循环卡尔文循环卡尔文得出卡尔文得出固定固定COCO2 2的物质是一种的物质是一种C C5 5。叶绿体叶绿体中的
8、色素中的色素光光能能ADP+PiADP+Pi酶酶ATPATP固固 定定2C2C3 3COCO2 2光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段H H2 2O OO O2 2水在光下分解水在光下分解光合作用的过程图解光合作用的过程图解叶绿体类囊体膜叶绿体类囊体膜叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶参加催化参加催化（CHCH2 2O O）还还原原供氢供氢供能供能NADPNADPH HNADPNADP+酶酶实验资料实验资料5 5：卡尔文及其同事们在实验过程中发现，卡尔文及其同事们在实验过程中发现，在在有光照和有光照和COCO2 2供应供应的条件下，的条件下，C C3 3和和C C5 5的浓度很快达的浓度很快
9、达到饱和并保持稳定到饱和并保持稳定。但是，当改变其中一个实验条件后，二者的浓度但是，当改变其中一个实验条件后，二者的浓度在在短时间内短时间内出现了规律性的变化：出现了规律性的变化：(1)(1)降低光照强度降低光照强度时，时，C C3 3的浓度的浓度升高升高，C C5 5的浓度的浓度降低降低。(2)(2)降低降低COCO2 2浓度浓度时，时，C C3 3和和C C5 5的浓度的浓度如何变化？如何变化？C C3 3的浓度的浓度降低降低，C C5 5的浓度的浓度升高升高。第四环节第四环节思维导图，构建网络思维导图，构建网络光光合合作作用用的的原原理理光合作用的探究历程光合作用的探究历程光合作用的过程光合作用的过程光反应与暗反应光反应与暗反应的区别与联系的区别与联系概念概念反应式反应式过程及图解过程及图解同位素标记法同位素标记法知识网络知识网络1.1.绘制：光合作用过程流程图绘制：光合作用过程流程图2.2.思考：思考：根据根据光合作用的原理，你能光合作用的原理，你能为为农业农业生产生产提供哪些提供哪些提高农作物产量的具体措施？提高农作物产量的具体措施？课后作业课后作业
