5.4光合作用的原理和应用 第二课时-【生物一起课件】高中生物必修一同步PPT课件 人教版2019

人教版必修1 第五章 细胞的能量供应和应用 第四节 光合作用与 能量转化 第二课时 | 光合作用的原理和应用 授课人：一起做生物课件 学习目标 生命观念 分析与综合：分析光合作用光反应和暗反应过程，认同两个阶段既有区别又有联系，理解结构功能观。 科学探究 根据实验目的，设计实验探究光合作用的影响因素，会分析相关的实验装置。 社会责任 能够根据光合作用原理指导生产实践。 科学思维 温故知新 叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器 酶 色素 CHLOROPLAST 叶绿体 叶绿体内部类囊体的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素分子。 类囊体腔 类囊体膜 类囊体薄膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶。 光合作用 光合作用 1.概念 2.反应式 CO2 + H2O （CH2O) + O2 光能 叶绿体 （CH2O）表示糖类，光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。 叶绿体如何将光能转换成化学能的呢？ 注 绿色植物通过______，利用____，将___________转化成________________，并且释放出_____的过程。 叶绿体 光能 二氧化碳和水 储存着能量的有机物 氧气 水 有机物 CO2 O2 【1】光合作用的原理 19世纪末 探索光合作用原理的部分实验 思考·探讨 科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。 1928年 科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。 CO2 O2 释放 C+ H2O 糖(CH2O) 多个缩合 甲醛 【初步判断】氧来自二氧化碳的可能性较小，较可能来源于水。 【1】光合作用的原理 探索光合作用原理的部分实验 1937年·英国科学家希尔 思考·探讨 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氧气。 铁盐等氧化剂 O2 只有H2O 没有CO2 离体的叶绿体悬浮液 希尔反应 离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称作希尔反应。 4Fe3+ + 2H2O 4Fe2+ + 4H+ + O2 光能 叶绿体 （HILL REACTION） 【1】光合作用的原理 探索光合作用原理的部分实验 思考·探讨 讨论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 实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素转移。 的氧气中的氧元素全部都来自水？ 讨论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？ 不能。 能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。 光合作用生成的O2中的氧元素到底来自H2O还是CO2？如何设计实验进行探究？ 【1】光合作用的原理 探索光合作用原理的部分实验 1941年·美国科学家鲁宾（S.Ruben)和卡门（M.Kamen) 思考·探讨 用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记成H218O和C18O2。然后，进行了两组实验： 在其他条件都相同的情况 第一组释放的氧气都是O2 第二组释放的都是18O2 。 第一组给植物提供H2O和C18O2 第二组给同种植物提供H218O和CO2 【1】光合作用的原理 探索光合作用原理的部分实验 1941年·美国科学家鲁宾（S.Ruben)和卡门（M.Kamen) 思考·探讨 讨论3 分析鲁宾和卡门做 光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2 。 的实验得出什么结论？ 对比实验 相互对照 光照射下的小球藻悬液 CO2 18O2 C18O2 O2 H218O H2O 【1】光合作用的原理 探索光合作用原理的部分实验 1954年·美国科学家阿尔农 思考·探讨 阿尔农(D. Arnon)发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。 思考：从该实验，你能得出什么结论？ 讨论4 尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。 ATP的合成场所 类囊体 H2O 光能 叶绿体 O2 + H+ + 能量 合成条件 需光（酶） ADP + Pi ATP 【1】光合作用的原理 19世纪末 1928年 1937年 1954年 1941年 甲醛 → 糖 甲醛对植物有毒，不能通过光合作用转化成糖 希尔反应 水的光解产生氧气 鲁宾和卡门 同位素标记法光合作用氧气来自于水 阿尔农 光照下叶绿体合成ATP该过程总是与水的