Giáo án Sinh học Lớp 10 - Bài 17: Quang Hợp - Nguyễn Ngọc Cảnh

S nghiên cứu diễn biến cuả QH. QH xảy ra ở lục lạp. Hoạt động 2: Tìm hiểu hai pha của quang hợp Trực quan + Vấn đáp, Nghiên cứu SGK. II-Các pha của quá trình quang hợp. - Hỏi: Quan sát H 17.1 và cho biết: - TL: QH gồm hai pha: Pha sáng và pha tối. 1- Tính chất hai pha của quang hợp: + Quá trình QH gồm mấy pha và đó là những pha nào? + Hoàn thành PHT : Tìm hiểu hai pha của quang hợp. - Tiến hành thảo luận nhóm và cử đại diện hoàn thành.  Nhận xét, hoàn thiện, yêu cầu HS chữa nhanh vào vở. - QH gồm hai pha là pha sáng và pha tối. Nguyeãn Ngoïc Caûnh Giaùo aùn Phöông phaùp daïy hoïc Sinh hoïc 1 5 - Nội dung PHT - Yêu cầu HS kết hợp giữa quan sát H 17.1 và sử dụng kết quả của PHT và cho nhận xét sơ lược về mối quan hệ giữa hai pha của QH. TL: + Pha sáng tạo ra ATP và NADPH cung cấp cho pha tối. + Pha tối tạo ra ADP và NADP+ cung cấp cho pha sáng.  Nhận xét, hoàn thiện. - Mối quan hệ giữa hai pha: Pha tối sử dụng ATP và NADPH được sinh ra từ pha sáng, CO2 sẽ được biến đổi thành cacbohidrat và đồng thời tạo ra ADP và NADP+ và các phân tử này được sử dụng lại trong pha sáng. - Yêu cầu HS TL câu hỏi lệnh trang 68 SGK. Theo em câu nói: “Pha tối của quang hợp hoàn toàn không phụ thuộc vào ánh sáng” có chính xác không? Vì sao? - TL: Không chính xác vì pha tối phụ thuộc gián tiếp vào ánh sáng thông qua việc sử dụng các sản phẩm của pha sáng để hoạt động. - Hoàn thiện, bổ sung: + Pha tối phụ thuộc pha sáng, sử dụng sản phẩm của pha sáng (ATP và NADPH) để hoạt động. + Hơn nữa, các loại enzyme của pha tối được hoá hoá bởi ánh sáng. Do vậy, nếu tình trạng không có ánh sáng kéo dài, pha tối cũng không thể tiếp tục. 2- Pha sáng: - Hỏi: Tại sao gọi pha này là pha sáng? - TL: Vì trong pha này NLAS được hấp thu và chuyển hoá. - Hoàn thiện, kết luận. - Điều kiện: có ánh sáng. Nguyeãn Ngoïc Caûnh Giaùo aùn Phöông phaùp daïy hoïc Sinh hoïc 1 6 - Trong pha sáng, NLAS được hấp thu và chuyển hoá thành năng lượng trong các liên kết hoá học của ATP và NADPH. - Hỏi: Dựa vào kiến thức đã học về cấu tạo và chức năng của lục lạp. + Hãy cho biết quá trình hấp thu NLAS được thực hiện bởi yếu tố nào? - TL: + Sắc tố diệp lục (còn gọi là Clorophin) + Các phân tử sắc tố này định vị ở đâu? + Trên màng tilacoit của lục lạp - Hoàn thiện, kết luận. - Quá trình hấp thu NLAS được thực hiện bởi các phân tử sắc tố quang hợp trên màng tilacoit. - Hỏi: Sắc tố quang hợp là gì? - TL: Sắc tố QH là các phân tử hữu cơ có khả năng hấp thụ năng lượng ánh sáng. - Thông báo: + Các sắc tố quang hợp được chia thành các nhóm là: Nhóm sắc tố chính (Diệp lục hay Clorophin) và nhóm sắc tố phụ (carotenoit và phicobilin). + Các diệp lục khi hấp thu các photon ánh sáng sẽ trở thành dạng kích thích và có mức năng lượng cao hơn. Dl + e-  Dl* và đây được gọi là giai đoạn quang lý trong pha sáng QH. - Hỏi: Nghiên cứu SGK và cho biết, ATP và NADPH được tạo ra nhờ hoạt động của cấu trúc nào? - TL: Nhờ hoạt động của chuỗi truyền electron ở màng tilacoit. - ATP và NADPH được tạo thành nhờ hoạt động của chuỗi truyền electron ở màng tilacoit. Nguyeãn Ngoïc Caûnh Giaùo aùn Phöông phaùp daïy hoïc Sinh hoïc 1 7 - Hỏi: Theo PTTQ của QH ta thấy sản phẩm của QH có oxy. Vậy theo em oxy này có nguồn gốc từ đâu? - TL: Từ nước - O2 được tạo ra trong pha sáng có nguồn gốc từ các phân tử nước qua quá trình quang phân ly nước. 2H2O  4H+ + 4e- + O2 - GV bổ sung: Giai đoạn bao gồm quá trình quang phân li nước, chuỗi truyền điện tử và các phản ứng phosphoryl hoá quang hoá tạo ATP và NADPH được gọi là giai đoạn quang hoá của pha sáng QH. - Yêu cầu HS viết PTTQ của pha sáng sau đó GV nhận xét, kết luận và nhấn mạnh nguyên liệu chính và sản phẩm. - PTTQ của pha sáng: NLAS + H2O + NADP+ + Pi  NADPH + ATP + O2 - Bổ sung: Trong PTTQ có Pi là các phân tử phosphat vô cơ (PO43-) có nguồn gốc từ quá trình sử dụng năng lượng ATP (quá trình bẻ gãy các liên kết cao năng và tạo thành ADP, AMP cùng các gốc phosphat vô cơ tự do) (kiến thức này HS đã được học ở bài 13). 2-Pha tối: - Thông báo: So với pha sáng thì pha tối có thể diễn ra trong điều kiện có hoặc không có ánh sáng. Để phân biệt với các phản ứng sáng (pha sáng) người ta dùng thuật ngữ pha tối để gọi pha này. - Điều kiện: có hoặc không có ánh sáng. - Hỏi: Nghiên cứu SGK và cho biết vì sao người ta còn gọi quá trình khử CO2 trong pha tối là quá trình cố định CO2? - TL: Vì nhờ quá trình này, các phân tử CO2 tự do được “cố định” lại trong các phân tử cacbohydrat. - Trong pha tối, CO2 sẽ bị khử thành cacbohydrat  quá trình cố định CO2. - Thông báo: Hiện nay các nhà Nguyeãn Ngoïc Caûnh Giaùo aùn Phöông phaùp daïy hoïc Sinh hoïc 1 8 khoa học đã phát hiện ra nhiều con đường cố định CO2 như C3, C4, CAM nhưng trong phạm vi bài học hôm nay chúng ta chỉ tìm hiểu con đường phổ biến nhất là con đường C3, còn gọi là chu trình C3 hay chu trình Calvin. - Giảng: Chu trình Calvin được chia thành 3 giai đoạn chính là: giai đoạn cố định CO2, giai đoạn khử và giai đoạn tái tạo chất nhận. - Hỏi: HS quan sát H 17.2 kết hợp nghiên cứu SGK và trả lời các câu hỏi sau: + Chất nhận CO2 đầu tiên là gì? + Tại sao gọi đây là chu trình C3? - TL: + RiDP (Ribulozo 1,5 diphosphat) có 5C. + Sản phẩm ổn định đầu tiên của chu trình là hợp chất có 3C (APG)  gọi là chu trình C3. - GV hoàn thiện, kết luận. * Chu trình C3 (Chu trình Calvin). - Giai đoạn cố định CO2: + Chất nhận CO2 đầu tiên là hợp chất có 5C (RiDP). + Sản phẩm ổn định đầu tiên của chu trình là hợp chất có 3C (APG)  gọi là chu trình C3. - HS quan sát H17.2 và cho biết ATP và NADPH từ pha sáng được sử dụng để làm gì? - TL: Khử hợp chất có 3C (APG) thành AlPG. - GV hoàn thiện, kết luận. - Giai đoạn khử: ATP và NADPH từ pha sáng được sử dụng để khử hợp chất có 3C (APG) thành AlPG. Nguyeãn Ngoïc Caûnh Giaùo aùn Phöông phaùp daïy hoïc Sinh hoïc 1 9 - HS quan sát H17.2 và cho biết AlPG tạo thành sẽ được biến đổi như thế nào? - TL: một phần AlPG được sử dụng để tái tạo RiDP. Phần còn lại sử dụng để biến đổi thành tinh bột và saccarozo. - GV hoàn thiện kết luận. - Giai đoạn tái tạo chất nhận: + Một phần AlPG được sử dụng để tái tạo RiDP. + Phần còn lại sử dụng để biến đổi thành tinh bột và saccarozocác hợp chất hữu cơ khác. Hoạt động 3: Tìm hiểu ý nghĩa của quang hợp Vấn đáp phân tích III-Ý nghĩa của quá trình quang hợp. - Giảng giải: Qua nghiên cứu ta thấy rằng, nhờ quá trình QH thực vật có khả năng chuyển hoá và tích luỹ NLAS hấp thu được thành năng lượng trong các hợp chất hữu cơ. Yêu cầu HS trình bày ý nghĩa của QH đối với bản thân cơ thể thực vật (chủ yếu) và đối với các sinh vật khác trong sinh giới. - TL: + QH tạo ra các chất hữu cơ và năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của thực vật. + QH tạo ra chất hữu cơ trong cơ thể thực vật là nguồn thức ăn và năng lượng cho các sinh vật khác trong sinh giới. - GV hoàn thiện và kết luận - Các hợp chất đồng hoá từ QH chính là nguồn cung cấp nguyên liệu và năng lượng cho nhiều quá trình chuyển hoá vật chất khác, thoã mãn nhu cầu sinh trưởng phát triển của thực vật. - QH tạo chất hữu cơ và tích luỹ năng lượng cung cấp cho Nguyeãn Ngoïc Caûnh Giaùo aùn Phöông phaùp daïy hoïc Sinh hoïc 1 10 toàn bộ sinh giới, kể cả con người (thông qua chuỗi và lưới thức ăn). - Bổ sung: Người ta gọi thực vật và các VSV quang hợp là các sinh vật quang tự dưỡng hay sinh vật sản xuất và luôn đứng đầu trong các chuỗi thức ăn trong các hệ sinh thái. Động vật (kể cả con người) lấy thức ăn trực tiếp hay gián tiếp từ thực vật  Như vậy, cuộc sống của con người và các sinh vật trên trái đất phụ thuộc hoàn toàn vào quang hợp. - Hỏi: Từ PTQH ta nguyên liệu của QH là CO2 và sản phẩm tạo thành có O2. Từ đó em có thể rút ra vai trò gì của cây xanh nói riêng và rừng nói chung? - Thông qua QH của cây xanh và các cánh rừng mà nồng độ khí cacbonic và oxy trong khí quyển được điều hoà, đảm bảo sự sống bình thường trên Trái Đất. - Bổ sung: Nhờ QH mà nồng độ CO2 và O2 trong khí quyển luôn giữ vững tương ứng 0,03% và 21%. - GD HS ý thức bảo vệ môi trường thông qua bảo vệ rừng và trồng cây xanh. 4. Củng cố: GV đưa ra một số câu hỏi để HS vận dụng kiến thức đã học để giải quyết. - Quang hợp và hô hấp có mối quan hệ như thế nào? - Làm thế nào để chứng minh được Oxy tạo ra trong QH có nguồn gốc từ nước? 5. Hướng dẫn tự học ở nhà: Nguyeãn Ngoïc Caûnh Giaùo aùn Phöông phaùp daïy hoïc Sinh hoïc 1 11 - Xem lại bài đã học và trả lời các câu hỏi cuối bài. - Xem trước các nội dung của Bài 18, xem lại các kiến thức đã học ở THCS về phân bào. - Tìm hiểu mục Em có biết. IV- Rút kinh nghiệm: 1. Về nội dung: .............................................................................................................................. .......................................................................................................................................................... 2. Về phương pháp: ...................................................................................................................... .......................................................................................................................................................... 3. Về tổ chức: ................................................................................................................................ ..........................................................................................................................................................