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1、第2课时 光合作用的原理和应用第4节 光合作用与能量转化第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用概概念念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。COCO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O)+OO)+O2 2光能叶绿体 反应式反应式：（2）希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？（1）希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？否否是是一、光合作用的原理一、光合作用的原理科学家探索光合作用原理的部分实验：科学家探索光合作用原理的部分实验：（3）分析鲁宾和卡门做
2、的实验，你能得出什么结论？（4）尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。光合作用释放的氧气来自水光合作用释放的氧气来自水H H2 2O O O O2 2ADP+PiATP 光照、叶绿体光照、叶绿体科学家探索光合作用原理的部分实验：科学家探索光合作用原理的部分实验：H2O类囊体膜PiPiADPADPATP光反应阶段NADP+H+NADPH酶光、色素、酶、水叶绿体的类囊体薄膜上水的光解：2H2O 4 H+O2光能ATP的合成：ADPPi 能量（光能）ATP酶场所：条件：物质变化：能量变化：光能 活跃的化学能NADPH的合成：NADP+H+NADPH 酶光反应阶段CO2五碳化合物 C5 CO
3、2的固定三碳化合物 2C3叶绿体基质多种酶糖类+H2OATPNADPHC3的还原卡尔文循环暗反应阶段CO2的固定：CO2C5 2C3酶C3的还原：叶绿体的基质中ATPNADPH、ADP+Pi2C3 (CH2O)+H2O+C5酶糖类NADPH、ATP、酶、CO2场所：条件：物质变化：能量变化：活跃的化学能糖类等有机物中稳定的化学能NADP+暗反应阶段CO2五碳化合物C5 CO2的固定三碳化合物 2C3C3的还原叶绿体基质多种酶H2O类囊体膜酶PiADPATP糖类+H2O卡尔文循环H+NADP+NADPH全过程 CO2+H2O （CH2O)+O2光能叶绿体光合作用总反应式C、H元素来源和去路呢？光
4、反应光反应暗反应暗反应条件条件场所场所物质变化物质变化产物产物能量变化能量变化关系关系光、色素、酶、水NADPH、ATP、多种酶、CO2类囊体的薄膜上叶绿体内的基质中1.水的光解2.ATP、NADPH的生成1.CO2的固定2.C3的还原NADPH、ATP、O2(CH2O)、ADP、Pi、NADP+光能活跃化学能有机物中稳定的化学能光反应NADPH、ATP暗反应ADP、Pi、NADP+光反应和暗反应的比较大棚种植影响光合作用的因素有哪些？联系农业生产，影响光合作用强度的因素有哪些？提出问题：外外因因：环环境境中中的的COCO2 2浓浓度度，光光照照的的长长短短与与强强弱弱；光光的的成成分分；温度
5、的温度的高低、必需矿物质元素、水分、病虫害等。高低、必需矿物质元素、水分、病虫害等。内因：内因：色素含量、酶活性等。色素含量、酶活性等。二、光合作用的原理应用二、光合作用的原理应用作出假设：在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的增强而逐渐增强。设计实验：本实验的自变量是什么？需要设置几组实验？如何调节光照强度的大小？本实验的因变量是什么？用什么作为因变量的检测指标？无关变量有哪些？如何控制？采用什么方法可使圆形小叶下沉？为什么每只小烧杯各放入10片圆形小叶片，而不是1片？光的照射下圆形小叶为什么会上浮？相同时间内圆形小叶上浮的不同数量说明什么问题？预期实验结果。实验方案：取生长旺盛的绿
6、叶，用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片，将其内部气体去除后，平均分成三组分别放入3只盛有富含二氧化碳清水的小烧杯中，然后分别对3个实验装置进行强、中、弱三种光照（3盏5W的LED灯分别向3个实验装置照射，光照强弱可通过调节台灯与实验装置间的距离来决定）。观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量。探究光照强度对光合作用的影响进行实验，记录结果：观看：分析结果：得出结论：烧杯光照距离 光照强度同一时间上浮数量10分钟20分钟30分钟15W10cm强25W30cm中35W50cm弱在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的增强而逐渐增强。三、化能合成作用三、化能合成作用 少数细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用。2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2 2HNO3+能量 CO2+H2O (CH2O)+O2能量举例：举例：硝化细菌的化能合成作用除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌，属于进行化能合成作用的自养生物。课课堂堂小小结结