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1、二光合作用的原理和应用阳光下最重要的魔术光能叶绿体CO2+H2O（CH2O）+O2五年后柳树增重74.47kg土壤减少0.06kg水分是建造植物体的原料一.光合作用的探究历程：1642年，海尔蒙特只用纯净的雨水浇灌树苗.制作了桶盖防止灰尘落入.推论：1771年，(英)普利斯特利的实验结论:植物可以更新空气光照下，一段时间后有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？1普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功2植物体只有绿叶才能更新空气。1779年，(荷兰)英格豪斯的
2、实验结论:1785年，绿叶在光下吸收CO2，释放O2。1782年,拉瓦锡发现了空气的组成。1845年，德国科学家梅耶指出，植物光合作用时，把光能转化成化学能储存起来。1864年，（德）萨克斯的实验结论：碘液植物通过光合作用可制造淀粉。遮光曝光进行对照消耗掉叶片中的营养物质（淀粉）为什么部分遮光、部分曝光？为什么在暗处放置几小时？1.光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？其化学反应式是？原料—CO2和H2O；产物—糖类和O2；场所—叶绿体；条件—光合酶；光合作用的反应式是：CO2+H2O光能叶绿体（
3、CH2O）+O22.光合作用释放的O2到底是来自H2O，还是CO2呢?还是两者兼而有之？一种元素的各种同位素都有相同的化学性质．有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素,用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成各种化合物，这种化合物跟通常的化合物一样参与所有化学反应，却带有“放射性标记”，用仪器可以探测出来．这种原子叫做示踪原子．32P→31P3H→1H14C→12C35S→32S18O→16O1939，美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）CO2+H2O光能叶绿体（CH2O）+O2光合作用释放的O2到底
4、是来自H2O，还是CO2呢?应标记哪一种元素？H2180C021939，美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法）H20C18O2第一组第二组021802结论：光合作用释放的O2全部来自于H2O如何设计？从CO2到糖类是怎样的变化过程?用什么方法进行研究?同位素标记法50年代美国科学家卡尔文和他的同事们应用同位素示踪技术以同位素碳,即14CO2饲养小球藻观察小球藻光合作用中碳的转化和去向.研究中发现:几秒钟之内,小球藻出现了第一个被标记的化合物-----一个含有三个碳原子的化合物中(C3化合物)。随后葡萄糖
5、中也出现了放射性14C。14CO214C314C6H12O6结论:年代科学家结论1771普利斯特利植物可以更新空气1779英格豪斯只有在光照下只有绿叶才可以更新空气1845R.梅耶植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来1864萨克斯绿色叶片光合作用产生淀粉1880恩格尔曼氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所。1939鲁宾卡门光合作用释放的氧来自水。20世纪40代卡尔文光合产物中有机物的碳来自CO2P103:思考与讨论2.生物学的发展与物理学和化学的研究和进展关系很密切。例如：①到1785
6、年，由于发现了空气的组成，人们才明确光合作用放出的气体是O2，吸收的是CO2；②鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的气体O2是来自水，而不是来自CO2；③卡尔文用同位素示踪技术探明了CO2中的碳在光和作用中的转化成有机物中碳的途径。3.善于观察生活中的现象、敢于对前辈科学家质疑、勇于用实践来验证猜想、不畏科学道路的艰辛、巧妙的设计………在卡尔文的继续研究中发现,CO2的受体是一种含有五个碳的化合物(C5化合物),这种C5在相关酶的作用下与CO2结合成六碳化合物,这个六碳化合物十分不稳定,立刻
7、分解为2分子的C3化合物.史料分析CO2+C52C3酶CO2的固定:二光合作用的过程史料分析:科学家用藻类进行闪光实验,在光能量相同,照光时间一样的条件下,一组连续照光,另一组用闪光照射,中间间隔一定暗期,发现后者光合效率是连续光下的2到4倍.光合作用可分为需光和不需光两个阶段,结论:问题:光合作用的所有反应都需要在光下进行么?二光合作用的过程二光合作用的过程色素分子可见光GHDEABC多种酶酶MF吸收光解能固定还原NKH2OO2[H]ADP+PiATPC52C3(CH2O)CO2光反应阶段暗反应阶
8、段叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体基质中二光合作用的过程1.光反应和暗反应的区别回归课本,知识整合项目光反应阶段暗反应阶段场所条件物质变化能量变化基粒(类囊体的薄膜上)叶绿体基质中需光,色素和酶需多种酶、ATP、[H]2H2O光4[H]+O2光能转变为活泼的化学能，储存在ATP中ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能酶ADP+Pi+光能ATPCO2的固定：CO2+C52C3酶C3的还原：2C3(CH2O)+C5[H]酶ATPADP+Pi光反应和暗反应是一个整体
