第三章 第2节 任务3 有机物的制造和运输(课件）-《生物学全一册》（人民教育出版社）同步精品课堂

第三章 第二节 任务3 有机物的制造和运输 生物学全一册 同步精品课堂 人民教育出版社 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 1、掌握光合作用的产物（有机物、氧气）、条件（光）及场所（叶绿体）。 2、理解光合作用的过程（光反应与暗反应）及能量与物质转化。 3、分析影响光合作用的外部因素（光照、CO₂浓度）及农业应用。 4、阐述有机物运输的通道（筛管）及分配规律（生长中心、就近供应）。 知识目标： 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 1、通过实验现象（如淀粉检测、氧气释放）验证光合作用的产物与条件。 2、比较光反应与暗反应的差异，构建光合作用的动态模型。 3、设计提高光能利用率的农业措施（如合理密植、增加CO₂浓度）。 技能目标： 教学重难点 二 1、光合作用的过程（光反应与暗反应的物质与能量变化）。 2、影响光合作用的因素（光照强度、CO₂浓度）。 3、有机物的运输与分配规律（筛管运输、生长中心优先）。 教学重点： 教学重难点 二 1、光反应与暗反应的联系与区别（能量转换与物质循环）。 2、光合作用中ATP与[H]的动态生成与消耗。 3、有机物分配的动态性（如“就近供应”“同侧分配”机制）。 教学难点： 导入新课 三 一粒玉米种子仅重几克，却能长成高达数米的植株，干重增加上千倍。这奇迹般的生长能量从何而来？答案藏在绿叶中！ 今天我们将揭秘植物如何‘制造食物’——光合作用，并探索这些‘食物’如何运送到植物全身。 新知讲授 四 一粒玉米种子种下去以后，能够长成一株枝繁叶茂、籽粒饱满的植株，植株的干重竟是玉米种子干重的上千倍。在构成玉米植株干重的物质中，除少量的无机盐以外，其余都是光合作用的产物。那么,光合作用的产物和条件有哪些呢? 新知讲授 四 目的要求： 探究光合作用的产物和条件。 材料用具： 盆栽的天竺葵，黑纸片，小烧杯，大烧杯，培养皿，曲别针，酒精，碘液，三脚架，陶土网，镊子，酒精灯，火柴，清水。 实验：探究光合作用的产物和条件 新知讲授 四 方法步骤 一、把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜。 二、第二天，用两张大小相等的黑纸片将叶片的一部分从上下两面遮盖起来，并且用曲别针夹好，然后移到阳光下照射。 三、几小时以后，去掉纸片，摘下叶片，把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热。 四、仔细观察叶片和酒精的颜色各发生了什么变化。 想一想，为什么不能将盛有酒精的小烧杯直接放到酒精灯上加热? 五、取出黄白色的叶片，用清水漂洗后，放到培养皿里，向叶片滴加碘液。 六、几分钟后，用清水冲掉碘液。观察叶片的颜色发生了什么变化。 实验：探究光合作用的产物和条件 新知讲授 四 讨论： 这个实验说明光合作用的产物和条件是什么? 实验：探究光合作用的产物和条件 一、分裂间期二、前期三、中期 四、后期五、六、末期 图28 植物细胞的有丝分裂示意图 新知讲授 四 实验前，将盛有金鱼藻并且注满清水的实验装置放在阳 光下照射。不久，可以看到金鱼藻放出了气泡。气体聚集在 瓶颈处，瓶内的水受到气体的排挤，从玻璃管口处滴出。 演示实验：光合作用产生氧气 一、分裂间期二、前期三、中期 四、后期五、六、末期 图28 植物细胞的有丝分裂示意图 新知讲授 四 当气体积聚到瓶颈的一半左右时，去掉瓶塞和玻璃管， 迅速把快要熄灭的火柴杆放入瓶口内。注意观察火柴杆的燃 烧情况。 想一想，为什么火柴杆会立刻猛烈地燃烧起来? 演示实验：光合作用产生氧气 新知讲授 四 实验证明，叶片的见光部分产生了淀粉，光是绿色植物进行光合作用的条件。演示实验证明，金鱼藻在光下产生了氧气。根据以上实验，我们可以得出这样的结论： 光合用的产物是淀粉和氧气。光合作用的条件是光。我们在第二章中学习过，叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器。因此，光合作用的场所是叶绿体。 光合作用的产物、条件和场所 新知讲授 四 许多绿色植物同天竺葵一样，通过光合作用产生淀粉。不过，有些植物(如洋葱和蒜等)通过光合作用产生的不是淀粉，而是葡萄糖和果糖。葡萄糖、果糖和淀粉都属于糖类。 长期以来，人们以为光合作用的产物只有糖类，而氨基酸和脂肪等有机物都是植物体利用糖类再度合成的。事实上，植物体内的一部分氨基酸和脂肪也是光合作用的直接产物 (合成氨基酸时，还需要含氮的化合物)。所以，确切地说，光合作用的产物是有机物和氧气。 光合作用的产物、条件和场所 新知讲授 四 综上所述，光合作用就是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成为储藏能量的有机物(主要是糖类),并且释放出氧气的过程。 光合作用的产物、条件和场所 新知讲授 四 光合作用总的过程，可以用下面的反应式来表示。（①(CH₂O) 代表糖类。） 上述反应式，只表示参与反应的化合物和反应后生成的化合物，并没有表示光合作用 是怎样进行的。实际上，光合作用的过程是十分复杂的，它包括许多化学反应。大体上说，光合作用的过程，根据是否需要光能，可以分为光反应和暗反应两个阶段。 光合作用的过程 新知讲授 四 光反应阶段光反应阶段的化学反应，必须有光才能进行。在光反应阶段中，叶绿体中的光合色素吸收的光能，有两方面用途： 一是将水分解成氧和[H], 氧直接以分子的形式释放出去，绿色植物在光下释放的氧就是由水分解来的，而[H]则参与到暗反应阶段的化学反应中去； 二是叶绿体中的色素在有关酶的催化作用下，利用所吸收的光能，促使ATP的形成，这些ATP将参与暗反应阶段的化学反应（如右图） 光合作用的过程 新知讲授 四 暗反应阶段： 暗反应阶段的化学反应，有没有光都可以进行。 在这个阶段中，光合作用的原料——二氧化碳，性质不活泼，不能直接被[H]还原，它必须首先与植物体内的C₅(五碳化合物)结合，这个过程叫作二氧化碳的固定。一个二氧化碳分子被一个C₅分子固定以后，很快形成两个C₃(三碳化合物)分子。 在酶的作用下，一些C₃接受ATP 释放的能量并且被[H] 还原，然后经过一系列复杂的变化，形成糖类； 另一些C₃ 经过复杂的变化，又形成C₅, 从而使暗反应阶段的化学反应持续地进行下去。 光合作用的过程 新知讲授 四 从上面这个十分概括的叙述中可以看出，光合作用实质上包括两方面的转化： 一方面，把简单的无机物合成为复杂的有机物，并且释放出氧，这是物质方面的转化； 另一方面，在把无机物合成为有机物的同时，光能先转变成ATP中的能量，最终转变成储存在有机物中的能量，这是能量方面的转化。 光合作用的过程 新知讲授 四 影响光合作用的因素，既有外部环境的，又有植物体内部的。在外部因素中，光照强 弱和二氧化碳浓度的影响比较大。 影响光合作用的因素 新知讲授 四 光照的强弱不同植物对光照强弱的需求不同。 向日葵和马尾松等绿色植物进行光合作用时，需要强的光照，它们只有在强的光照下才能很好地生长发育，这类植物叫作阳生植物。阳生植物应当种植在阳光充足的地方。 爬山虎(地锦)和胡椒等绿色植物进行光合作用时，只需要较弱的光照，它们在强的光照下反而不能很好地生长发育，这类植物叫作阴生植物。阴生植物应当种植在阳光较弱的地方。 影响光合作用的因素 新知讲授 四 不同颜色的光，对植物的光合作用也有一定的影响。科学研究证明，在蓝紫光的照射下，光合产物中蛋白质和脂肪的含量较多。在红光的照射下，光合产物中糖类的含量较多。这个发现在塑料大棚和人工光照的温室中具有应用价值。例如，在培育水稻秧苗时，蓝色的塑料薄膜具有壮秧的效果。现在，利用蓝色的塑料薄膜栽培农作物这一科研成果，已经在不少地区推广使用。 影响光合作用的因素 新知讲授 四 二氧化碳的浓度绿色植物对二氧化碳的吸收，主要是通过叶片上的气孔进行的。在光合作用过程中，绿色植物吸收二氧化碳的数量是相当大的。一般情况下，1 hm² (公顷)的农作物每昼夜要吸收20～30 kg的二氧化碳。然而，空气中二氧化碳的含量是很低的，静止的空气是不能满足植物的需要的。空气只有以适当的速度移动，才能有比较充足的二氧化碳供应。可见，保证农田通风良好是获取高产的一个十分重要的因素。 影响光合作用的因素 新知讲授 四 另外，增加空气中二氧化碳的浓度，也是获取高产的一项有效措施。对于温室和塑料 大棚来说，通过燃烧燃料或者使用干冰，可以增加温室和大棚内空气中二氧化碳的浓度。 对于农田来说，增施有机肥料，可以促使土壤微生物更多地分解有机物，释放出更多的二 氧化碳。 影响光合作用的因素 新知讲授 四 光能是绿色植物进行光合作用的动力。合理利用光能，可以使农作物充分地进行光合 作用。合理利用光能包括延长光合作用时间和增加光合作用面积两个方面。 提高复种指数是延长光合作用时间的一项重要措施。复种指数是指全年内农作物的收获面积与相应的耕地面积之比。提高复种指数，例如，同一块耕地变一年一熟(如一年之 内只收获一次玉米)为一年两熟(如一年之内收获一次小麦后，又收获一次玉米；或者收 获一次早稻后，又收获一次晚稻)。 显然，适当地提高复种指数，能够延长单位耕地面积上光合作用的时间，从而提高产量。 植物栽培与光能的利用 新知讲授 四 合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。合理密植是指在单位面积的耕地上种 植适当数量的植物。无论是栽种农作物，还是植树养花，种植的密度都要合理。同一块耕地上，如果种植得太稀，光能就得不到充分的利用；如果种植得太密，植株相互遮挡，植物也不能健壮地生长。 植物栽培与光能的利用 新知讲授 四 叶通过光合作用制造的有机物，要运输到植物体的其他器官中。但是，植物体内有机物的运输，不是平均分配到其他器官中，而是有所侧重的。 关于植物体内运输有机物的通道，我们可以用木本植物茎的环割实验进行研究。选取手指般粗细、生长健壮的枝条，环状剥去一圈树皮，露出木质部。过一段时间以后，可以看到环割切口上方的树皮逐渐膨大，时间久了就形成瘤状突起(如右图)。 有机物的运输和分配 新知讲授 四 这个实验表明，有机物是通过树皮运输的。因为树皮被环割一圈以后，韧皮部遭到了破坏， 叶制造的有机物向下运输时受阻，就积存在切口上方，使得那里的细胞分裂和细胞生长都加快，那里的树皮就膨大起来，形成瘤状突起。树皮里只有韧皮部中的筛管是上下相通的，可见，韧皮部中的筛管是运输有机物的通道。 就整个植物体来说，不同的生长发育时期具有不同的生长中心，有机物总是首先分配到生长中心。以水稻、小麦为例，有机物在分蘖时期主要分配到新生出的分蘖、根和茎中；在孕穗期和抽穗期主要分配到茎和穗中；在灌浆期则集中分配到穗中。 有机物的运输和分配 新知讲授 四 就不同部位的叶来说，有机物有“就近供应”的特点。例如，大豆和蚕豆开花时，叶制造的有机物，主要分配给着生在同一节上的花和荚果。又如，果树上果实里的有机物，大多来自该果实附近的叶片。就不同部位的叶来说，有机物还有“同侧分配”的特点。例如，叶制造的有机物，由于茎叶中维管束分布的关系，一般只分配到同一侧的相邻叶片，很少横向分配到对侧的叶片。 有机物的运输和分配 师生互动 五 1、光合作用的产物和条件是什么？ 2、为什么在实验中需要将天竺葵叶片的一部分遮光处理？ 3、光合作用的实质是什么？ 4、影响光合作用的主要外部因素有哪些？ 随堂练习 六 一、选择题 1、光合作用的直接产物不包括以下哪一项？（ ） A .淀粉 B .氧气 C .脂肪 D .二氧化碳 【答案】D 【解析】：光合作用消耗二氧化碳，生成有机物（如淀粉、脂肪）和氧气，二氧化碳是原料而非产物。 2、光反应阶段的产物是：（ ） A .葡萄糖、ATP B .氧气、[H]、ATP C .二氧化碳、水 D .C₃、C₅ 【答案】B 【解析】：光反应中水分解生成氧气和[H]，同时合成ATP；葡萄糖和C₃、C₅是暗反应的产物。 随堂练习 六 二、判断题 1、所有绿色植物光合作用的产物都是淀粉。（ ） 【答案】错。洋葱、蒜等植物光合作用直接产生葡萄糖或果糖。 2、暗反应只能在黑暗中进行。（ ） 【答案】错。暗反应不需要光，但白天光反应提供ATP和[H]，暗反应在光下也能进行。 3、阳生植物适合种植在阳光较弱的环境中。（ ） 【答案】错。阳生植物需要强光，如向日葵、马尾松。 课堂小结 七 谢谢 $$