2024届高三一轮复习生物：大单元教学-细胞代谢专题（二）课件

“细胞代谢”专题复习（二） 重点板块：光合作用与呼吸作用整合提升 恩格尔曼实验 好氧菌分布于叶绿体的受光部位 叶绿体吸收光能，释放O2 希尔实验 光照条件下，离体叶绿体的悬浮液（无CO2）加入Fe3+，释放氧气； 光照下叶绿体完成水的光解并合成ATP和NADPH 光能被叶绿体内类囊体膜上的色素捕获后，将水分解为O2，与糖类合成是不同阶段 光反应阶段，光能被叶绿体内类囊体膜上的色素捕获后，将水分解为O2和H+等，形成ATP和NADPH，从而使光能转化为ATP中的化学能 活动设计 科学事实 下位概念 基本概念 鲁宾卡门实验 阿尔农实验1 C18O2+H2O➝O2 CO2+H218O➝18O2 光合作用释放的氧气来自水 离体叶绿体在光照下：NADP++ADP+Pi ➝ NADPH+ATP 单元教学设计——《光合作用与能量转化》 氧的 来源 氧的 来源 能量 转化 图12 光反应过程概念构建过程示意图 阿尔农实验1 将离体的类囊体置于pH=4的酸性溶液中，又转移到pH=8的酸性溶液中，无光条件下（有）合成ATP 光合作用合成ATP与类囊体膜两侧的H+浓度梯度有关 阿尔农实验2 菠菜离体叶绿体的悬浮液既能固定CO2，又能进行光合磷酸化（循环和非循环） 光照下叶绿体完成水的光解并合成ATP和NADPH 光能被叶绿体内类囊体膜上的色素捕获后，光驱动的电子流中获得能量合成ATP 光反应阶段，光能被叶绿体内类囊体膜上的色素捕获后，将水分解为O2和H+等，形成ATP和NADPH，从而使光能转化为ATP中的化学能 活动设计 科学事实 下位概念 基本概念 米切尔假说 贾格道夫实验 ATP的化学渗透假说：光照引起水的光解，水释放的H+留在类囊体膜内侧。这样，膜内侧H+浓度高而膜外侧低，于是膜内外产生H+浓度差和电位差，当H+沿着浓度差返回膜外侧时，ATP合酶的催化下，ADP和Pi合成ATP 离体叶绿体在光照下：NADP++ADP+Pi ➝ NADPH+ATP 单元教学设计——《光合作用与能量转化》 能量 转化 能量 转化 能量 转化 图12 光反应过程概念构建过程示意图 实验一 把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，然后用极细的光束照射水绵 选材、实验设计的巧妙之处？ 探究叶绿体功能的实验(恩格尔曼实验一) 必修一 100页 结论：叶绿体光合作用释放氧气，叶绿体是进行光合作用的场所。 极 细 光 束 均匀光照 水绵 好氧细菌 极细光束照射 完全曝光 黑暗 无空气 好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位 好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位 三棱镜 结论：叶绿体主要吸收红光和蓝紫光 综合上述两个实验可以得出： 照射水绵 好氧细菌聚集在红光和蓝紫光的区域 叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用放出O2。 探究叶绿体功能的实验(恩格尔曼实验二) 光合作用的场所是叶绿体 叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧气 恩格尔曼的实验 其他实验证据（如有机物的合成部位在叶绿体） 不能说明 说明 说明 1954年科学家才确认光合作用全过程均发生在叶绿体 实验证据：[2023甲卷]29.(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。 （其他实验：验证叶绿体可以合成葡萄糖？） （3）实验思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组，两组植物应均进行饥饿处理（置于黑暗中一段时间消耗有机物），甲组放置在有光条件下，乙组放置在其他环境相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取出甲乙两组的叶绿体，脱绿后制作成匀浆，分别加入碘液后观察。 预期结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。 取材 讨论： 1. 从原理、选材、试剂、现象及规范操作等方面比较三组实验。 2.从成分、使用方法、反应原理、反应条件、反应现象等几个方面比较斐林试剂和双缩脲试剂 50-65℃水浴加热2min 刚配制的斐林试剂2mL 组织样液2mL 还原糖鉴定 蛋白质鉴定 脂肪鉴定 Cu2O↓ 出现砖红色沉淀 紫色络合物 1. 三大有机物 的鉴定 教材中蕴含大量类比学习的方法 应用： 还原糖：如糖尿检测 光合作用的原理 The principle of photosynthesis 三、光合作用探究历程 19世纪末，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。(后来发现糖类的合成与二氧化碳有关。) 探索光合作用原理的部分实验 思考·讨论 C6H12O6 葡萄糖 CH2O 甲醛