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1、2019最新中图版生物必修1第三节 光能的捕获 学案学习目标：1说出人们对光合作用的认识过程，体验生物科学发现的历程。2阐明光合作用中光反应和暗反应物质和能量转化的大致过程，认识光合作用的实质和在自然界的重要性。3描述叶绿体的结构，提取和分离叶绿体色素。4分析环境因素对光合作用速率的影响，能绘出各种因素与光合作用速率的坐标图像，培养综合分析问题的能力。自学探究：光合作用：植物通过 捕获和利用了太阳能，把_和_合成有机物，将 转化为 贮存在葡萄糖等有机物中，并释放O2，这个过程就是 。一光合作用的早期研究1光合作用的发现年代科学家科学实验实验结论1642海尔蒙特第一次试图用定量的方法研究柳树的营
2、养来源，发现柳树的增重大于土壤的减少量建造植物体的原料，只是 ，却没有考虑空气的作用1771普里斯特利英格豪斯将薄荷枝条和燃烧着的蜡烛放在密封的钟罩中，蜡烛不易熄灭，而将小鼠与绿色植物放入罩内，也不易窒息死亡绿色植物在光下吸收了 ，产生了 。1864萨克斯采用碘液测定淀粉的方法，发现遮光一半叶无颜色变化，曝光的一面则成深蓝色绿色植物在光下能产生 。1880恩吉尓曼用水绵做材料，用好氧菌作为O2的标志物，发现好氧菌集中在叶绿体所有受光部位周围光合作用场所是 。1941鲁宾和卡门运用放射性同位素标记法，通过小球藻的实验确定O2的来源光合作用产生O2全来自 。2分析讨论：（1）海尔蒙特认为建造植物体
3、的原料只是水，这一结论是否合理？（2）为什么普里斯特利的实验有时成功，有时失败？（3）恩吉尓曼选用水绵做实验材料有什么好处？通过该实验可得出什么结论？（4）萨克斯为何要将植物进行一昼夜的暗处理？叶片一半遮光、一半照光的目的是什么？（5）鲁宾和卡门的两组实验是如何设计的？太阳是整个生命世界的能量源泉，为几乎所有的生物提供了物质和能量，它是自然界最基本的和。二叶绿体的结构1叶绿体的形态高等植物细胞中叶绿体通常呈，数目较多。2叶绿体与白色体或有色体的相互转变将叶绿体长时间置于暗处，叶绿体则转变成或，但光照后又可恢复为具有的叶绿体3叶绿体的亚显微结构（1）两层膜（2）基粒：内部有许多绿色柱状的，每个基
4、粒有数十个囊状的组成，基粒间还有基质类囊体与基粒的类囊体相连，从而使各类囊体的腔彼此相通。与光合作用有关的色素和酶都分布在。（3）基质：在基粒之间充满着基质。与暗反应有关的酶则分布在。在基质中还含有少量的。三叶绿体色素的提取与分离1实验原理：叶绿体中色素提取的原理：叶绿体中的色素溶解于_如酒精或丙酮（相似相溶），形成色素液。分离的原理：四种色素在层析液中_不同，因而随层析液在滤纸上_不同，其中胡萝卜素在丙酮中的溶解度最高，扩散速度最快，叶黄素和叶绿素次之，叶绿素溶解度最低，扩散得最慢。根据此原理使各色素分离开来。2注意事项（1）取材时要选取新鲜的颜色较深的叶片，以便使滤液中含较多的色素。（2）
5、研磨时加入二氧化硅的目的是：。（3）加入少量碳酸钙的目的是：。（4）研磨要迅速、充分。一是因为丙酮容易挥发发二是为了使叶绿体完全破裂，从而能提取较多的色素。三是叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。（5）滤液收集后，要及时用将试管口塞紧。6制备滤纸条时，要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散，便于观察实验结果。7画线时，一定要细并且直，这样可以防止，使色素分子均匀分布在一条直线上，做到扩散起点一致。重复划23次，是为了，使实验更加明显。8分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为。四光合作用的过程根据是否需要光能，可以概括为两个阶段：（一）光反应
6、阶段1光反应条件及场所：必须在下才能进行，场所在。2光反应过程：在此阶段转换成，转换成。（1）光能转换成电能类囊体膜上的绝大多数色素排列紧密，快速高效地把吸收来的大量光能传递给_，它既能捕捉光能又能将光能转化为。就象透镜把光束集中到焦点一样，其他色素把大量光能、传递给，使其被激发而失去。脱离叶绿素的电子，在类囊体膜上经过一系列的传递，最后传递给一种带正电荷的有机物（简称）。失去电子的叶绿素变成一种，能够从中夺取，使水分子分解成和，叶绿素由于获得电子而恢复稳态。这样在光的照射下，特殊状态的叶绿连续不断地和，从而形成，使转换成。（2）电能转换成活跃的化学能随着光能转换成电能，得到和，就形成了（），
7、这样一部分电能就转化成储存在中。同时，叶绿体利用光能转换成的另一部分能量，将和转化成，这部分电能则转化成活跃的化学能储存在中。（二）暗反应阶段1暗反应条件及场所：不需，场所在。2暗反应过程：将还原成，将和中的活跃化学能转换成中贮存的稳定的化学能。（1）CO2的固定叶片从外界吸收的二氧化碳，在的作用下与植物体内的一种（用C5表示）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五碳化合物分子固定后很快形成两个含有的化合物（用C3表示）。（2）C3的还原一部分三碳化合物在和的作用下，被还原，再经过一系列复杂的变化形成糖类。这样和中的能量就转移到_中形成贮存起来，同时，另一部分三碳化合物又经
8、过复杂的变化重新生成，再次参与二氧化碳的固定。（三）光合作用的反应式五影响光合作用的因素因素关系图表对光合作用的影响在生产上的应用叶龄随叶龄的增大，叶的面积逐渐增大，光合作用的面积逐渐增大，光合作用速率提高，随着叶龄进一步增加，叶片衰老，叶绿素分解，光合作用速率下降保证矿质元素的充足供应，尤其是M的供应，使叶片保持鲜绿光照强度光合作用随光照强度的变化而变化，光照弱时光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但是光照增强到一定程度，光合作用速率不再增加1适当提高光照强度2延长光合作用时间3增加光合作用面积合理密植4温室使用无色玻璃二氧化碳CO2是光合作用的原料，环境中的CO2浓度的高低明显影响光合作用速率。在一定范围内，植物的光合速率随CO2浓度的增加而增加，但是达到一定程度时再增加CO2浓度，光合速率不再增加温室栽培植物时适当提高室内的CO2浓度，如释放一定量的干冰或多施有机肥，使茎、叶吸收CO2增多温度光合作用的暗反应是酶促反应，温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。温度过高，影响植物叶片气孔开度，影响CO2供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率1适时播种2温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温3植物“午休”现象的原因之一 /
