第五章第四节：能量之源——光与光合作用
第二课时光合作用的原理和应用
学习目标：
1、分析人类对光合作用的探究历程
2、阐明光合作用的过程、原理及应用，了解光反应和暗反应及其相互关系
3、尝试探究影响光合作用强度的环境因素，简述化能合成作用
重点难点：
1、光合作用的光反应和暗反应的过程及相互关系
2、探究影响光合作用强度的因素
自主学习
一、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：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在更新空气中不可缺少。
4、1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是，吸收的是。
5、1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物还有。
6、1939年，美国的鲁宾和卡门利用证明了光合作用释放氧气来自水。
7、20世纪40年代，美国的卡尔文，利用技术最终探明了CO2中的碳在光合作用转化成有机物中碳的途径。
二、光合作用的过程
1、光反应
⑴场所：叶绿体的。⑵条件：、色素、酶等。
⑶物质变化：将水分解为，将ADP和Pi合成ATP.
⑷能量变化：光能转变为。
2、暗反应
⑴场所：叶绿体的中。⑵条件：。
⑶物质变化
①CO 2的固定：C5+CO2。
②C3的还原：2C3+[H] 。
⑷能量变化：ATP中活跃的化学能变为。
3、光合作用的实质是利用能，把和转化成储存着能量的，并且释放出。反应式为：。
三、光合作用原理的应用
1、光合作用强度
⑴概念：植物在内通过光合作用制造的数量。
⑵表示方法：测定一定时间内消耗或生成的数量来定量表示。
⑶影响因素：光照强度、、H2O含量、温度等。
2、应用：控制和的高低，适当增加作物环境中来提高光合作用强度。
四、化能合成作用
1、概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些氧化时所释放的能量来制
造的合成作用。
2、实例：硝化细菌能利用时所释放的化学能，将合成糖类。
3、绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，因此属于生物，而人、动物、真菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物，属于生物。
思考讨论
1、萨克斯为什么选择叶片的一半曝光，一半遮光？
2、什么是光反应阶段? 该阶段物质和能量变化是怎样的？
3、什么是暗反应阶段？其间发生的物质和能量的变化是什么？
4、如果CO2浓度突然下降（其它条件不变）C3和C5会怎样变化？
5、什么是光合作用的强度？提高光合作用强度的措施有哪些？
6、什么是化能合成作用？
7、硝化细菌化能合成的原理是什么？
8、自养生物和异养生物的根本区别是什么？
9、光合作用与化能合成作用的区别是什么？
巩固提高
1、在光合作用的发现过程中，几位科学家做了几个著名的实验，关于这些实验设计在逻辑上的严密性和意义，不正确的是（）
A、普里斯特利把小鼠和绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，小鼠不会死亡——证明了绿色植物在光照条件下吸收CO2，放出O2，从而更新了空气。
B、萨克斯把绿色叶片曝光，遮光部分是作为对照处理——证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
C、恩吉尔曼用水绵和好氧细菌以极细光速照射，曝光是作为对照处理——证明了氧气由叶绿体释放出来，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
D、鲁宾和卡门用同位素分别标记CO2和H2O，供绿色植物利用，分析各自放出的氧——证明光合作用释放的氧气全部来自H2O。
2、在叶绿体中，[H]和ADP的运动方向是（）
A、[H]和ADP同时由类囊体膜向叶绿体基质运动
B、[H]和ADP同时由叶绿体基质向类囊体膜运动
C、[H]由类囊体膜向叶绿体基质运动，ADP的运动方向正好相反
D、ADP由类囊体膜向叶绿体基质运动，[H]的运动方向正好相反
3、下列措施中与提高温室蔬菜产量无关的是（）
A、增大O2浓度
B、增大CO2浓度
C、增强光照浓度
D、调整室温
4、光合作用和化能合成作用的相同之处是（）
A、都以太阳能作为能源
B、都需要环境中的物质氧化释放的能量
C、都可以将无机物转化为有机物
D、都是高等生物的代谢类型
5、离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体叶C3化合物与C5化合物相对含量的变化是（）
A、C3化合物增多、C5化合物减少
B、C3化合物增多、C5化合物增多
D、C3化合物减少、C5化合物增多D、C3化合物减少、C5化合物减少
6、欲测定植物是否进行光反应，可以检测是否有（）
A、葡萄糖的生成
B、淀粉的生成
C、O2的释放
D、CO2的吸收
7、温室栽培可不受季节、地域限制，为植物的生长发育提供最适宜的条件，有利于提高作物品质和产量。在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量（）A增加室内CO2浓度B增大室内昼夜温差C增加光照强度D采用绿色玻璃盖顶
