光合作用的原理和过程[唐丽霞].docVIP

第五章 细胞的能量供应和利用 第四节 能量之源——光与光合作用 二．光合作用的原理和应用 （第1课时） 合肥七中 唐丽霞 230001 一、学情分析 学生在小学的《科学》和初中《生物》课中已学习过有关光合作用的知识，在生活实践中对光合作用也有所了解。这些知识、经验和技能是学好本节内容的重要基础 二、教学目标 1、知识目标：说明光合作用的原理和光合作用的过程。 2、能力目标：通过对光合作用学习激发学生进行科学的兴趣感受实事求是的科学态度、坚忍不拔的意志品质；严谨的科学态度，树立创新的科学精神。　 新 课 引 入 通过前面的学习我们知道了叶绿体上不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还分布着许多进行光合作用所必需的酶。那么，这些色素吸收的光能将会转移到何处？这些酶催化了哪些生化反应？今天就让我们来共同学习这些内容。 板书： 第四节 能量之源——光与光合作用 二．光合作用的原理和应用 回忆上节课所学，期待新课的学习。 建立新旧知识的连接。 光 合 作 用 的 探 究 历 程 光 合 作 用 的 探 究 历 程 光 合 作 用 的 探 究 历 程 和 过 程 人类对光合作用的探索历经了300多年，请同学们结合以前所学和生活的经验，谈谈自己对光合作用的认识。 板书： （一）探究历程 下面请同学们阅读教材，同时思考、讨论以下问题。幻灯片显示问题： 1、普利斯特利通过实验得出了什么结论？ 2、为什么有人认为植物也能使空气变污浊？ 3、英格豪斯发现普利斯特利实验在什么条件下才能成功？他是否知道绿色植物在光下更新的是什么？为什么？ 4、光合作用过程中，光能到哪里去了呢？ 5、萨克斯实验证明了什么？ 教师再作补充、解释。 设问:通过上面的学习我们知道了光合作用的原料、条件、场所和产物，那我们能不能用一个化学反应式把它们表示出来？ 教师巡视学生书写情况，对反应式的书写进行总结。同时板书如下： CO2+H2O ————→ 淀粉+O2 引导：学生归纳光合作用的概念。 设问：从反应式我们可以看出，光合作用的原料二氧化碳和水中都含有氧元素，那么，产物氧气中的氧元素是来源于原料中的二氧化碳呢？还是水呢？ 结合幻灯片内容讲授：美国科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法（用同位素标记的化合物，化学性质不会改变。通过追踪同位素去向，就可以弄清化学反应的场所和详细过程。）进行了探究。当时16O被发现有一种同位素是18O，鲁宾、卡门用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2H218O和C18O2。然后进行两组实验：第一组向植物提供H2O和C18O2H218O和CO2O2，18O2。 设问：1.实验结果说明了什么？ 2.两组实验能否只做一组，为什么？ 教师在学生回答的基础上,在反应式上补充O2中氧元素的来源。 CO2 + H2O ————→ 淀粉 + O2 接着设问：水中的氧生成了氧气，那么，氢到哪里去了？ 指出：水产生氧气的同时还生成了﹝H﹞(还原型辅酶Ⅱ的简化表示方法)，﹝H﹞是种活泼的还原剂。这一过程需要叶绿体中光合色素吸收的光能的参与。光合色素吸收的光能还有一个作用就是在有关酶的催化下，促进ADP与Pi发生化学反应，形成ATP，这样光能就转变为储存在ATP中的化学能。 因为这一阶段的化学反应必须有光才能进行，所以称为光反应阶段。发生的场所是类囊体的薄膜。 进一步设问：产物淀粉中含有碳元素，原料二氧化碳中也含有碳元素，那么，二氧化碳中的碳是如何转化成淀粉中的碳呢？ 讲授：仍然采用同位素标记法，美国科学家卡尔文等用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪检测14C的去向，最终探明了14CO2首先与小球藻体内的C5(一种五碳化合物)结合，形成14C3(一种三碳化合物)，这个过程叫做二氧化碳的固定。 在有关酶的催化下，14C3接受了ATP释放的能量并且被﹝H﹞还原。随后，一些接受了能量并被还原的14C3经过一系列的生化反应，形成（14CH2O）(表示糖类)；另一些接受了能量并被还原的14C3，经过一系列的化学变化，又形成C5，从而使这一阶段的化学反应能够持续进行下去。 这一阶段的反应不需要直接提供光能，而是由光反应阶段产生ATP提供能量，因此称之为暗反应阶段。 归纳：卡尔文等人最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径，这一途径称之为卡尔文循环。 提问：光合作用到底是一个什么样的过程？有哪些主要的化学反应？ 回