5.4 光合作用与能量转化（第二课时）（精美课件）-【大单元教学】高一生物同步备课系列（人教版2019必修1）

叶子概念车是一款能够充分利用太阳能、风能以及空气中的二氧化碳从而产生电能驱动的新能源汽车。车顶的大叶子是一部的光电转化器，能把太阳能转化为电能。此外，叶子概念车的四个车轮带有风车扇叶，能实现风电转换，车身是一款特殊材料，能够进行二氧化碳吸附和转换。 第五单元 细胞的能量供应 和利用 5.4光合作用与能量转化（第二 课时） 学习目标 阐明光反应和暗反应阶段的物质和能量变化；认同细胞生命活动过程始终贯穿着物质和能量的变化，形成物质和能量观（生命观念） 能认识到光合作用的重要性，树立爱护植物的环保意识。（社会责任） 分析科学史资料，在问题串的驱动下不断进行小组合作探究，进行光合作用概念的模型建构，深化对概念的理解，培养搜集处理信息以及表达交流能力。（科学思维） 3 2 1 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 资料1：1913年，德国的威尔斯泰特对叶绿素分子进行了研究。在阐明了它的化学性质之后，研究了叶绿素与光合作用的关系。他发现：在光下，叶绿素的含量较高时，CO2转化为糖类的反应速率较快。 该资料说明了什么？ 光合作用的原理 叶绿素在光合作用中有重要作用。 资料2：1937年，英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体做实验。他将离体的叶绿体加到具有H受体的水溶液中，在无CO2的条件下给予光照，发现叶绿体中有O2放出。 1、分析材料中的希尔反应，发生了什么化学反应，写出反应式？ 2、根据希尔反应，推测水的光解发生的场所？ 3、希尔反应能否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ H2O +NADP+ → O2+NADPH 酶 类囊体薄膜 能说明，因为缺乏碳元素 光合作用的原理 资料3：1941年，美国科学家鲁宾和卡门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H2O和CO2，使它们分别变成H218O和C18O2。然后进行了两组实验：第一组给植物提供H2O和C18O2,第二组给同种植物提供H218O和CO2。其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是O2，第二组释放的都是18O2。 请分析鲁宾和卡门的实验可以得出的实验结论？ 氧气中的O来源于水 O2 18O2 光合作用的原理 1、分析阿尔农的实验，发生了什么化学反应，写出反应式？ 2、根据阿尔农的实验，推测ATP合成的反应发生的场所？ 3、根据上述三则材料分析，经过以上反应的发生，光能的去向？ 类囊体薄膜 ATP和NADPH 资料4：1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi和H受体时，体系中就会有ATP和[H]产生。 光合作用的原理 ADP+Pi+能量 → ATP 酶 光合作用的原理 叶绿体光反应阶段能发生哪些反应？能量如何转变？ 模型构建 构建光反应阶段的物质变化与能量转换模型 叶绿体中 的光合色素 光能 H2O 水在光下分解 O2 NADPH ADP+Pi 酶 ATP 光、酶、色素 类囊体的薄膜上 条件： 场所： H2O+NADP+ 光 酶 NADPH + O2 物质 ADP+Pi + 光能 酶 ATP 能量 光能 ATP、NADPH中活跃化学能 过程： 光反应阶段 光合作用的原理 ATP和NADPH参与CO2生成糖类物质的反应 资料4：1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体继续做实验。在黑暗条件下，只要供给了ATP和[H]，叶绿体就能将CO2转变为糖。 根据实验现象分析，光反应阶段产生的ATP和NADPH的作用？ 光合作用的原理 资料5：1946年，美国的马尔文·卡尔文等科学家将小球藻放置在含有14C标记的CO2密封容器，培养相当短的时间之后，将小球藻浸入热的乙醇中杀死细胞，然后将提取分离各种化合物，追踪放射性14C的去路。把光照时间缩短为几分之一秒时，三磷酸甘油酸(C3)占全部放射性的90％。5秒钟光照后卡尔文等同时检测到了含有放射性的C5（核酮糖二磷酸，RuBP）和葡萄糖。 请根据实验现象，用箭头和化合物依次表示出CO2中的C在叶绿体中的转移过程。 CO2 C3 C5 （CH2O) 光合作用的原理 资料7：卡尔文及其同事们在实验过程中发现，在有光照和CO2供应的条件下，C3和C5的浓度很快达到饱和并保持稳定。但是，当改变其中一个实验条件后，二者的浓度迅速出现了规律性的变化：停止CO2供应时，C3的浓度急速降低，C5的浓度急速升高；停止光照时，C3的浓度急速升高，C5的浓度急速降低。 影响C3 转化成C5和（CH2O） 光合作用的原理 1、推测二氧化碳进入叶绿体后的第一个受体是什么物质？ 2