54能量之源——光與光合作用——光合作用的原理和應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案new

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1、第4節(jié)能量Z源——光與光合作用——光合作用的原理和應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案班級(jí)：姓名：組別：評(píng)價(jià)：【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知識(shí)目標(biāo)：說明光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過程；嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素；說出光合作用原理的應(yīng)用；簡(jiǎn)述化能合成作用。2.能力目標(biāo)：3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：【重點(diǎn)與難點(diǎn)】1?重點(diǎn)：光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史；光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程及相互關(guān)系；彫響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因索。2.難點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)的過程；影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素?！菊n前預(yù)習(xí)】一、光合作用的探究歷程光合作用是指綠色tfi物通過葉綠體,利用光能,把「1氧化

2、碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能：S的冇機(jī)物，并且釋放出氧氣的過稈。表1光合作用的探究歷程表發(fā)現(xiàn)者結(jié)論1771年，普利斯特利植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得污濁的空氣。1779年，英格豪斯植物體只有綠葉并且在陽(yáng)光照射卜?才能更新污濁的空氣。1845年，梅耶植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來。1864年,薩克斯光合作用的產(chǎn)物除上述的氧氣外，還有淀粒。1880年，恩格爾曼提出氧氣是葉綠體釋放出來的，寸綠體是光合作川的場(chǎng)所。1939年，魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法證實(shí):光合作用釋放的氧氣來自水。20世紀(jì)40年代,卡爾文

3、探明了CO?中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑。二、光合作用的過程光反應(yīng)7暗反應(yīng)光合作用過程的國(guó)解葉綠體屮光合色素吸收的光能，有兩方血的用途：一是將水分解成氧和凹，氧肓接以分子的形式釋放Jilt-,[Hl則被傳遞到葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中，作為活潑的還原劑,參與到暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)中去；二是在有關(guān)酶的催化作用下，促成ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成ATP。這樣光能就轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存在ATP中的化學(xué)能。這些ATP將參與光合作用第二階段的化學(xué)反應(yīng)。在暗反應(yīng)階段中，綠葉通過氣孔從外界吸收進(jìn)來的二氧化碳,不能直接被［ffl還原，它必須

4、首先與植物體內(nèi)的C5（?種71碳化合物）結(jié)合，這個(gè)過程叫做二氧化碳的固定。一個(gè)二氧化碳分了被一個(gè)Q芬子固定以后，很快形成兩個(gè)Q（?種三碳化合物）分子。在有關(guān)酚的催化作用下，C］接受ATP釋放的能量并且被［H］還原。隨后，一些能接受能量并被還原的Q經(jīng)過一系列變化，形成糖類;另一些接受能量并被還原的Q則經(jīng)過一系列的化學(xué)變化,乂形成Q,從而使暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)持續(xù)的進(jìn)行下去。表2光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程比較光反應(yīng)暗反應(yīng)場(chǎng)所葉綠體類囊體的薄膜葉綠體基質(zhì)條件需光合色索、光、酶、水需多種酶、［H］、ATP、CO?①水的光解：?

5、CO2的固定：2H2O-*4[H]+O2酶物質(zhì)?ATP的生成：C§+C0°>2Cg轉(zhuǎn)化酶ADP+Pi+能量丄3aTP②C3的還原：化G+[H]aw(CHoO)+C<能量光能轉(zhuǎn)化為ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為冇機(jī)物中穩(wěn)定的變化化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供［H

6、和ATP,暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi；沒有光反應(yīng)暗反應(yīng)無法進(jìn)行，沒有暗反應(yīng)有機(jī)物無法合成。兩者相輔相成。三、影響光合作用的環(huán)境因素分析及其應(yīng)用1.光合作用強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)最。表示方法：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)光合作

7、用吸收C02的量；單位時(shí)間內(nèi)光合作用放出02的量。注意：最容易檢測(cè)的是放出02的量。2.環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響及應(yīng)用（1）光照強(qiáng)度①曲線分析A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的C02fi可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO?釋放量逐漸減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的CO?有一部分用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。B點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的CO?全部川于光合作川，即光合作川強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度（光照強(qiáng)度只有在B點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長(zhǎng)），B點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光

8、補(bǔ)償點(diǎn)。BC段：表明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，到C點(diǎn)以上不再加強(qiáng)了，C點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。②應(yīng)用：陰生植物的B點(diǎn)前移，C點(diǎn)較低，如圖屮虛線所示，間作套種農(nóng)作物的種類搭配,林帶樹種的配置，町合理利用光能；適當(dāng)捉高光照強(qiáng)度可增加大棚作物產(chǎn)量。（2）CO2濃度①曲線分析：圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨C02濃度的增加而增大，但當(dāng)C02濃度增加到一定范圍后，光合作用速率不再增加。圖1中A點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度，即CO2補(bǔ)償點(diǎn)；圖2中的A，點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需C

9、02的最低濃度。圖1和圖2屮的B和B'點(diǎn)都表示CO?飽和點(diǎn)。②應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行，通其風(fēng)"，增施農(nóng)家肥等增人CO?濃度，提高光能利川率。（3）溫度①曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率。②應(yīng)用：冬天，溫室栽培可適當(dāng)提高溫度，溫室栽培也可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以提高光