能量之源光与光合作用光合作用的原理和应用导学案.doc

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1、第4节能量之源——光与光合作用——光合作用的原理和应用导学案班级：              姓名：                    组别：                    评价：              【学习目标】1.知识目标：说明光合作用以及对它的认识过程；尝试探究影响光合作用强度的环境因素；说出光合作用原理的应用；简述化能合成作用。2.能力目标：3.情感态度与价值观：【重点与难点】1.重点：光合作用的发现及研究历史；光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系；影响光合作用强度的环境因素。2.难点：光反

2、应、暗反应的过程；影响光合作用强度的环境因素。【课前预习】一、光合作用的探究历程 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。表1光合作用的探究历程表发现者结论1771年,普利斯特利植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。1779年,英格豪斯植物体只有绿叶并且在阳光照射下才能更新污浊的空气。1845年,梅耶植物在进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。1864年,萨克斯光合作用的产物除上述的氧气外，还有淀粉。1880年，恩格尔曼提出氧气是叶绿体释

3、放出来的，叶绿体是光合作用的场所。1939年,鲁宾和卡门利用同位素标记法证实:光合作用释放的氧气来自水。20世纪40年代,卡尔文探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。(CH2O)二、光合作用的过程叶绿体中光合色素吸收的光能，有两方面的用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形式释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活泼的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。这样光能就转变成储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与光合作

4、用第二阶段的化学反应。在暗反应阶段中，绿叶通过气孔从外界吸收进来的二氧化碳，不能直接被[H]还原，它必须首先与植物体内的C5（一种五碳化合物）结合，这个过程叫做二氧化碳的固定。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（一种三碳化合物）分子。在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原。随后，一些能接受能量并被还原的C3经过一系列变化，形成糖类；另一些接受能量并被还原的C3则经过一系列的化学变化，又形成C5，从而使暗反应阶段的化学反应持续的进行下去。表2光合作用光反应和暗反应过程比较光反

5、应暗反应场所叶绿体类囊体的薄膜叶绿体基质条件需光合色素、光、酶、水需多种酶、[H]、ATP、CO2物质转化①水的光解：2H2O→4[H]+O2②ATP的生成：ADP+Pi+能量ATP①CO2的固定：C5+CO2_2C3②C3的还原：C3+[H]_(CH2O)_+C5能量变化光能转化为ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能联系光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi；没有光反应暗反应无法进行，没有暗反应有机物无法合成。两者相辅相成。三、影响光合作用的环境因素分析及其应用

6、1.光合作用强度光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。表示方法：单位时间内光合作用吸收CO2的量；单位时间内光合作用放出O2的量。注意：最容易检测的是放出O2的量。2.环境因素对光合作用强度的影响及应用（1）光照强度①曲线分析A点光照强度为O，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。B点：细胞呼吸释放的C02全部用于光合作用，

7、即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长)，B点所示光照强度称为光补偿点。BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。②应用：阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。（2）CO2浓度①曲线分析：图l和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。图1中A点

8、表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A＇点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B＇点都表示CO2饱和点。②应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。（3）温度①曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率