光合作用的原理和应用（学案）班级姓名一、【合作学习】光合作用的探究历程1.1648年比利时的科学家海尔蒙特实验实验前实验后变化土壤干重90.800kg90.743kgkg柳树2.25kg76.70kgkg证明：建造植物体的原料是。2.1771年英国科学家普利斯特利实验证明：植物可以因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。3.1779年荷兰科学家英格豪斯实验证明：植物只有在下才能更新空气，植物体只有才能更新空气。4.1880年，恩格尔曼实验证明：是光合作用的场所。5.1785年人们对空气成分有了进一步的认识，发现，绿叶在光下放出的是，吸收的是。6.1845年德国科学家梅椰据能量转化与守恒定律明确指出：植物进行光合作用时，将转化成储存起来。7.1864年德国科学家萨克斯实验证明：光合作用需要，制造了。8.1880年美国科学家恩格尔曼水绵和好氧细菌的实验证明：光合作用的场所是。9.1939年美国科学家鲁宾和卡门运用方法实验证明：氧气来自。10.20世纪40年代卡尔文探明了：二氧化碳在光合作用中转化成有机物中的途径。这一途径称。只用雨水浇灌五年后柳树长大土壤烘干后称重干燥土壤90.8kg小柳树2.25kg交流：从光合作用的探究历程看，你能从中受到哪些启发？二、写出光合作用的总过程式：实验设计：验证水是光合作用的原料（写出设计思路）三、【探究学习】光合作用的过程（1）、资料分析【资料1】英国剑桥大学的希尔将叶绿体从植物中分离出来，加到具有氢受体的水溶液中，在无二氧化碳的条件下给予光照，发现叶绿体中有氧气放出。【资料2】美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验，同样无二氧化碳，在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi和NADP＋（辅酶Ⅱ）时，会有ATP和NADPH产生。①资料1和资料2实验过程的共同点是：都给予了条件。②资料1说明氧气的释放与无关。③资料2结果说明可以转化到直接能源物质中，可以作为氢受体。【资料3】阿尔农继续用离体叶绿体做实验，在黑暗条件下,只要供给CO2、ATP和NADPH，叶绿体就能将CO2转变为糖，同时ATP和NADPH含量急剧下降。资料3实验说明：ATP和NADPH被用于的过程。【资料4】卡尔文用小球藻做实验材料，研究了该藻类植物在光合作用时CO2转化为糖类的路线。卡尔文将带有14C标记的CO2通入到盛有小球藻的玻璃器皿中，给予充足的光照，每隔一定时间取样，并立即杀死小球藻。用甲醇将标记化合物提取出来，再通过一定的方法分离光合产物。根据被14C标记的化合物出现时间的先后，推测生化过程。讨论：①卡尔文的主要实验方法是什么？；②实验要控制的自变量是什么？；③“立即”杀死小球藻的目的是什么？；④用沸乙醇提取的标记的化合物可以采用什么实验方法分离？。【资料5】卡尔文向反应体系中充入一定量的14CO2，光照30秒后检测产物，检测到了多种带14C标记的化合物。将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时发现，90％的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中。在5秒钟的光照后，卡尔文等同时检测到了含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖（C6）。讨论：①光照30s，检测到了多种带标记的化合物，说明反应时间太，时间减少到至几分之一秒时发现，90％的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中，说明应该是暗反应的中第个出现的产物。②在5秒钟的光照后，卡尔文等“同时”检测到了含有放射性的五碳化合物（C5）和六碳糖（C6），又说明什么？。【资料6】卡尔文及其同事通过改变实验条件发现C5化合物呈现规律性变化：当停止CO2供应时，C3的浓度急速降低，C5的浓度急速升高；停止光照时，C3的浓度急速升高，C5的浓度急速降低。讨论：①停止当停止CO2供应时，C3的浓度急速降低，进一步说明C3是暗反应的第一个产物，根据C5的浓度急速升高，推测：参与了CO2转变成C3的过程。②停止光照时，光反应终止，而C3的浓度急速升高，C5的浓度急速降低，推测：CO2转变成C3的过程中消耗了光反应中的、。③总结卡尔文的研究（卡尔文循环三个阶段）（2）、构建光合作用的全过程模型【作业】：1、光反应和暗反应的比较：项目光反应暗反应场所条件物质转化能量转化相互联系2、光合作用和呼吸作用的比较：项目光合作用呼吸作用场所条件原料产物能量转化
