5.4《能量之源—光与光合作用》学案
【学习目标】
1、 说明光合作用以及对它的认识过程 2、 尝试探究影响光合作用强度的环境因素 3、 说出光合作用原理的应用 4、 简述化能合成作用
学习重点、难点 绿体 。
（6） 1939年，美国的鲁宾和卡门利用同位素标记 法证明了 光合作用释放的氧气来自
水 。
（7） 20世纪40年代，美国的卡尔文利用同位素示踪技术最终探明了二氧化碳中的碳 在
光合作用中转化成 有机物中的碳 的途径。
【知识点导读】
一、光合作用的概念
光合作用是绿色植物通过 叶绿体 ，利用光能，把 二氧化碳 和 水 转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
（一） 光合作用的生物：绿色植物，此外还有蓝藻（原核生物） （二） 光合作用的场所：叶绿体
1、 结构：双层膜
基粒：由类囊体堆叠而成，含有与光合作用有关的酶和色素 基质：含有与光合作用有关的酶 2、 光合作用的色素和酶
① 色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，光合作用的酶分布在类囊体薄膜和叶绿
体基质中。
② 色素的作用是吸收，传递和转化光能，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对绿
光吸收最少，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
③ 影响植物合成叶绿素的因素包括：光照，温度，必需元素Mg,N,Fe.
普利斯特利的实验：
实 验 在阳光下，密封的玻璃罩里 燃烧的蜡烛 实验一 小老鼠 植物+燃烧的蜡烛 实验二 植物+小老鼠 不死亡 小鼠死亡 不熄灭 一段时间后 蜡烛熄灭 实验结论： 植物可以更新空气
英格豪斯的实验：
二、光合作用的探究历程
（1） 直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。 （2） 1771年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而
变得污浊的空气。
（3） 1779年，荷兰的英格豪斯证明了 光 和 绿叶 在更新空气中不可缺少。 （4） 1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物有 淀粉 。
（5） 1880年，恩杰尔曼的实验证明了光合作用释放的气体是O2且光合作用的场所是叶
实验现象：实验一没有光照时， 小鼠死亡 ，有光照时， 小鼠不死亡 实验二没有光照时， 蜡烛不熄灭 ，有光照时， 蜡烛熄灭 。
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实验结论： 植物只有在有光的条件下，才能更新空气 实验结论： 氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所
萨克斯实验：
鲁宾、卡门实验：
实验现象：遮光部分未变为 蓝 色，未遮光部分被加入碘液变 蓝 色。 实验结论： 光合作用的产物除了氧气还有淀粉
实验现象：当水用O标记是，产生的氧气是： O ；当二氧化碳用18O标记时，产生的氧气是 16O 。
实验结论： 光合作用产生的氧气来自水，而不是来自二氧化碳中的氧
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? 延伸拓展：酒精是一种有机溶剂，它可以溶解叶绿体当中的叶绿素，为什么在萨克斯的
实验中需要用酒精对植物叶片进行脱色处理呢？溶解色素
三、光合作用的过程
恩格尔曼实验：
? 小知识：水绵具有细而长的叶绿体，在水绵中呈螺旋状分布；好氧菌喜欢聚集在氧气多
的地方。
实验现象：在黑暗无空气环境下，好氧细菌聚集在叶绿体被光束照射到的附近 部位；在完全暴露在光下时，好氧菌分布在在叶绿体所有受光部位。
（一）光合作用的场所：叶绿体（与光合作用有关的酶分布于基粒的 及基质中；光合作用色素分布于 类囊体薄膜上 ） （二）光合作用的过程：
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样可减少其细胞呼吸对有机物的消耗。 （二）影响光合作用的外部因素
②条件：光、色素、酶、H2O 、ADP、Pi
（1）光的主要影响（光的波长，光照强度，光照时间均有影响）；
①光质：叶绿体中的色素对复合光（白光）的吸收效率最高；②单色光中主要吸
收红光和蓝光，绿光吸收的最少。
③过程： 水的光解： （为暗反应供H和供能）
应用：对温室大棚要用无色透明玻璃。
ATP的形成 （为暗反应供能） 物质变化 ②光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度 的增加而增加，
但当 光照强度 增加到一定程度时，植物的光合作用强度不再增强。 ④能量变化：光能→ ATP中活跃的化学能 ⑴光反应阶段：①部位： 类囊体薄膜
⑵暗反应阶段：①部位： 叶绿体基质 ②条件：多种酶，[H]，ATP，CO2，C5 ③过程：
CO2的固定： C3的还原：
（[H]做还原剂，消耗ATP，CH2O指糖类）
④能量变化：ATP中活跃的化学能→ 有机物中稳定的化学能 （3）光反应和暗反应的联系
①光反应为暗反应的进行提供 [H] 和 ATP 。
②暗反应为光反应的进行提供 ATP 和 Pi 。
总之，光反应和暗反应是两个既相互制约又紧密联系，是缺一不可的整体。
物质变化 四、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用
（一）影响光合作用的内部因素 (1)同一植物的不同生长发育阶段
根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时 适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。 (2)同一叶片的不同生长发育时期
①曲线分析：OA段为幼叶，随幼叶的生长，叶面积不断增
大，叶内叶绿体、叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。BC段为老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。
②应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶，茎叶蔬菜及时换新叶，这
A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量表明此时的呼吸强度。（对应图1）
AB段：随着光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2释放量逐渐减少，一部分用于光合作用；为弱光条件下呼吸作用强度>光合作用强度（注意不括A、B两点）。
对应图2
B点：呼吸作用释放的CO2全部用于光合作用，即光作用强度=呼吸作用强度，称B点对应的光照强度为补偿点。（植物白天的光照强度在光补偿点以上，植才能正常生长）。此时限制光合作用的因素主要是光照强度。净光合作用速率等于零。对应图3
BC段：光照强度不断增加，光合作用强度也增大。光合作用强度大于呼吸作用强度。净光合作用速率=实际光合作用速率—呼吸作用速率。对应图4
合光物
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能量之源---光与光合作用导学案-完整版本(含答案)汇编
