Giáo án Sinh học Lớp 10 nâng cao - Chương trình cả năm - Phạm Thành Nhân

nồng độ không quá 5%) I/ Hóa tổng hợp 1/ Khái niệm Hóa tổng hợp là hình thức dinh dưỡng cacbon đầu tiên trên trái đất. Các sinh vật tự dưỡng đồng hóa CO2 nhờ năng lượng của các phản ứng oxy hóa để tổng hợp thành các chất hữu cơ khác nhau của cơ thể. VSV Phương trình tổng quát: A (chất vcơ) + O2 AO2 + Năng VSV lượng (Q) CO2 + RH2 + Q chất hữu cơ 2/ Các nhóm vi khuẩn hóa tổng hợp (đáp án phiếu học tập) Đáp án phiếu học tập: VK lấy năng lượng từ hợp chất chứa lưu huỳnh VK lấy năng lượng từ hợp chất chứa nitơ VK lấy năng lượng từ hợp chất chứa sắt Hoạt động -Vi khuẩn oxi hóa H2S tạo ra năng lượng, sử dụng một phần nhỏ năng lượng này để tổng hợp chất hữu cơ. *2H2S + O2à H2O + 2S + Q *2S + 2H2O + 3O2 à H2SO4 + Q *CO2 + 2H2S + Q à 1/6 C6H12O6 + H2O + 2S -Oxy hóa NH3 thành axit nitơ để lấy năng lượng rồi tổng hợp glucô từ CO2. *2NH3 + 3O2 à 2HNO3 + 2 H2O + Q. *CO2 + 4H + Q à 1/6 C6H12O6 + H2O -Oxy hóa HNO2 thành HNO3, năng lượng giải phóng dùng để tổng hợp glucô từ CO2. *2HNO2 + O2 à 2HNO3 + Q *CO2 + 4H + Q à C6H12O6 + H2O -Oxy hóa sắt hóa trị 2 thành sắt hóa trị 3 để lấy năng lượng. *4FeCO3 + O2 + 6H2O à 4Fe(OH)3 + 4CO2 + Q Vai trò -Làm sạch môi trường. -Có vai trò to lớn trong tự nhiên: đảm bảo chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. -Giúp Fe(OH)3 kết tủa dần dần tạo các mỏ sắt. Hoạt động 3: QUANG TỔNG HỢP Mục tiêu: Học sinh hiểu và trình bày khái niệm quang tổng hợp, sắc tố quang hợp. GV: Các em hãy liên hệ lại kiến thức đã học để trình bày khái niệm quang hợp viết phương trình biểu diễn quang hợp. Điều kiện cần thiết cho quang hợp là gì? HS nhớ lại kiến thức trả lời. GV giới thiệu khái niệm sắc tố quang hợp và đặc điểm các nhóm sắc tố quang hợp. GV giải thích thêm: -Không phải chỉ có diệp lục mới hấp thu ánh sáng. Mỗi loại sắc tố quang hợp hấp thụ năng lượng ánh sáng ở bước sóng xác định. -Các sắc tố hấp thụ ánh sáng nhưng sao đó chúng chuyển cho diệp lục vì chỉ có diệp lục mới biến năng lượng hấp thu ấy thành dạng năng lượng hóa học để tăng hiệu suất quang hợp. GV: Từ năm 1883, nhà khoa học người Đức Enghemman đã thấy loại vi khuẩn hiếu khí Pseudomonas tập trung nhiều ở miền ánh sáng đỏ. Vùng xanh tím của quang phổ là vùng thoát nhiều oxy lúc chiếu sáng qua lăng kính vào tảo Cladophora và tảo Spirogita. GV: Thí nghiệm trên đã chứng minh điều gì? HS: Vi khuẩn tập trung nhiều ở miền ánh sáng đỏ chứng tỏ chúng phù hợp với điều kiện (miền sáng) này. -Xanh tím là vùng thoát nhiều oxy chứng tỏ quang hợp diễn ra mạnh mẽ. à Sắc tố quang hợp hấp thu ánh sáng mạnh mẽ nhất ở miền ánh sáng đỏ và xanh tím. II/ Quang tổng hợp (quang hợp) 1/ Khái niệm Quang hợp là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ chất vô cơ (CO2 và H2O) nhờ năng lượng ánh sáng do các sắc tố quang hợp hấp thu được chuyển hóa và tích lũy ở dạng năng lượng hóa học tiềm tàng trong các hợp chất hữu cơ trong tế bào. Phương trình tổng quát: Ánh sáng Lục lạp CO2 + H2O [CH2O] + O2 2/ Sắc tố quang hợp -Sắc tố quang hợp là các phần tử hữu cơ có khả năng hấp thụ ánh sáng. Có 3 nhóm sắc tố quang hợp: a/ Clorophin (màu lục) -Hấp thu quang năng à biến năng lượng hấp thu thành dạng năng lượng hóa học. -Có khả năng cảm quang và tham gia trực tiếp trong các phản ứng quang hóa. b/ Carôtenôit (vàng, da cam, tím) -Nhiệm vụ lọc ánh sáng, bảo vệ clorophin -Tham gia vào quá trình quang phân ly nước, thải O2. -Tiếp nhận năng lượng ánh sáng mặt trời, truyền năng lượng này cho clorophin. c/ Phycobilin (sắc tố xanh ở thực vật bậc thấp) -Có vai trò quan trọng đối với tảo và thực vật bậc thấp sống ở dưới nước. -Nhóm sắc tố này thích nước, chúng liên kết với protêin. -Hấp thụ lượng tử ánh sáng chuyển đến clorophin. 3/ Củng cố -Hóa tổng hợp là gì? -Điểm khác nhau trong con đường tổng hợp chất hữu cơ ở các nhóm vi khuẩn hóa tổng hợp là gì? (chủ yếu khác nhau ở chất cho hydro, từ đó khác nhau ở sản phẩm phụ) -Cho học sinh làm trắc nghiệm: Cho phương trình phản ứng tổng quát như sau: CO2 + (A) + năng lượng ánh sáng à chất hữu cơ + O2 Câu 1: Phương trình trên biểu thị quá trình A. quang hợp B. hóa tổng hợp C. hô hấp D. đường phân Câu 2: Trong phương trình trên, (A) là A. H2O B. C6H12O6 C. C2H5OH D. C5H10O5 Câu 3: Chất hữu cơ thu được trong phương trình trên là A. protêin B. cacbohydrat C. axit pyruvic D. axetyl CoA 4/ Dặn dò -Học bài, trả lời câu hỏi SGK. -Xem trước bài 26: + Nghiên cứu cơ chế quang hợp. + Mối liên quan giữa quang hợp và hô hấp. 5/ Nhận xét, đánh giá tiết học 6/ Rút kinh nghiệm sau giờ dạy Ngày soạn: 29/7/2008 Ngày dạy: ../../2008 Lớp dạy: Tiết 27(bài 26): HÓA TỔNG HỢP VÀ QUANG TỔNG HỢP (tt) I/ MỤC TIÊU 1/ Kiến thức a/ Cơ bản Học xong bài này, học sinh phải: -Nắm được quang hợp gồm 2 pha: pha sáng và pha tối, chỉ ra mối quan hệ giữa ánh sáng với mỗi pha cũng như mối liên quan giữa 2 pha. -Giải thích được sơ bộ pha sáng của quang hợp diễn ra như thế nào? Các thành phần tham gia vào pha sáng, kết quả của pha sáng. -Hiểu được diễn biến của pha tối, làm thế nào mà pha tối kết hợp với pha sáng để hoàn chỉnh quá trình quang hợp. -Mô tả được 1 cách tóm tắt các sự kiện chính của chu trình C3. b/ Trọng tâm -Cơ chế quang hợp. 2/ Kỹ năng -Phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát. -Vận dụng kiến thức liên bài, liên môn. II/ CHUẨN BỊ 1/ Giáo viên -Hình 26.1, 26.2, 26.3 SGK. -Phiếu học tập: ĐẶC ĐIỂM QUÁ TRÌNH HÔ HẤP VÀ QUÁ TRÌNH QUANG HỢP Đặc điểm Hô hấp Quang hợp Phương trình tổng quát Nơi thực hiện Năng lượng Sắc tố Đặc điểm khác 2/ Học sinh Học sinh chuẩn bị kiến thức về: -Cơ chế quang hợp. -Mối liên quan giữa quang hợp và hô hấp. III/ HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1/ Kiểm tra Quang hợp là gì? Tại sao mỗi cơ thể quang hợp lại có nhiều loại sắc tố quang hợp khác nhau mà không phải chỉ có một loại duy nhất? (không phải chỉ có diệp lục mới hấp thu ánh sáng, mỗi loại sắc tố quang hợp hấp thu năng lượng ánh sáng ở bước sóng xác định. Các sắc tố hấp thụ ánh sáng nhưng sau đó chúng chuyển cho diệp lục vì diệp lục mới biến năng lượng hấp thu ấy thành dạng năng lượng hóa học để tăng hiệu suất quang hợp à đảm bảo hấp thu ánh sáng tốt nhất) 2/ Bài mới Từ các chất vô cơ như CO2 và H2O nếu được chiếu sáng trong phòng thí nghiệm thì không tạo ra được sản phẩm là chất hữu cơ. Điều này chỉ có thể xảy ra ở thực vật. Đó là sự lý thú và là một quá trình phức tạp. Để tìm hiểu sự lý thú này, chúng ta cùng nhau tìm hiểu bài 26: Quá tổng hợp và quang tổng hợp Hoạt động 1: CƠ CHẾ QUANG HỢP Mục tiêu: Học sinh mô tả được cơ chế quang hợp, chủ yếu là diễn biến 2 pha sáng và tối, chỉ ra được nguyên liệu và sản phẩm của 2 pha. Hoạt động thầy – trò Nội dung GV: Các em hãy theo dõi thí nghiệm của Richter, hình 26.1 và cho biết ánh sáng có trực tiếp ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình quang hợp không? HS: không, có giai đoạn cần ánh sáng có giai đoạn không cần ánh sáng. GV: Từ những thí nghiệm khác tương tự, người ta đã chứng minh được rằng quá trình quang hợp gồm pha sáng và pha tối. -Tính hai pha trong quang hợp được thể hiện như thế nào? HS nghiên cứu hình vẽ và trao đỗi trong nhóm nhỏ để trả lời câu hỏi. GV: Nói pha tối của quang hợp hoàn toàn không phụ thuộc vào ánh sáng có chính xác không? Giải thích. -Pha tối và pha sáng có liên quan với nhau như thế nào? HS trao đổi nhóm nhỏ và trả lời: Nói pha tối hoàn toàn không phụ thuộc vào ánh sáng là không chính xác. Sản phẩm của pha sáng được dùng trong pha tối. Pha tối diễn ra khi cả có ánh sáng và cả trong bóng tối. GV: Không thể tách rời hai pha của quang hợp vì pha tối phụ thuộc vào pha sáng và một số enzim của pha sáng và nếu không có ánh sáng kéo dài thì pha tối không thể diễn ra. GV yêu cầu học sinh quan sát lại 15.2 và yêu cầu học sinh mô tả cấu trúc của lục lạp. HS nhớ lại kiến thức bài 15 và nêu được: +Cấu trúc hạt grana +Chất nền strôma. +Màng tilacôit, hệ enzim. GV: Pha sáng của quang hợp diễn ra ở đâu và được thực hiện như thế nào? HS thảo luận, trả lời: -Pha sáng xảy ra tại màng tilacôit của các hạt grana. Bao gồm các biến đổi quang lý và quang hóa. -Các biến đổi quang lý: diệp lục hấp thu năng lượng ánh sáng thành dạng kích động electron. -Các biến đổi quang hóa gồm 3 quá trình quan trọng là quang phân ly nước, hình thành các chất khử mạnh và tổng hợp ATP. GV: Nguyên liệu và sản phẩm của pha sáng là gì? HS: Nguyên liệu là H2O, sản phẩm là ATP, NADPH và O2. GV yêu cầu học sinh khái quát lại kiến thức về pha sáng. GV: Trong quá trình quang hợp, có nhiều sắc tố tham gia. Nếu chỉ có một loại sắc tố duy nhất là diệp lục thì hiệu quả hấp thu năng lượng ánh sáng giảm do mỗi loại năng lượng ánh sáng có một bước sóng khác nhau. Nếu chỉ có diệp lục hấp thu năng lượng ánh sáng thì pha sáng sẽ bị ảnh hưởng, sản phẩm tạo ra ít. GV: Các em hãy quan sát hình 26.3 và cho biết pha tối được xảy ra ở đâu? Diễn biến của pha tối? HS nghiên cứu hình vẽ, thảo luận nhóm trả lời: 3/ Cơ chế quang hợp a/ Tính hai pha của quang hợp -Pha sáng: chỉ diễn ra khi có ánh sáng, năng lượng ánh sáng được biến đổi thành năng lượng trong các phân tử ATP. -Pha tối: diễn ra cả khi có ánh sáng và cả trong bóng tối. Nhờ ATP và NADPH mà CO2 được biến đổi thành cacbohydrat. b/ Pha sáng của quang hợp (pha cần ánh sáng) -Pha sáng diễn ra tại màng tilacoit. *Các biến đổi quang lý: -Các phân tử chất diệp lục và các sắc tố khác hấp thu năng lượng ánh sáng trở thành trạng thái kích động điện tử có mức năng lượng dự trữ khác nhau: dl à dl* *Biến đổi quang hóa -Diệp lục sử dụng năng lượng hấp thu được vào các phản ứng quang hóa để hình thành các hợp chất hữu cơ dự trữ năng lượng và các chất khử. -Giai đoạn quang phân ly nước: as, dl H2O 2H+ + 2e- + 1/2O2 -Giai đoạn hình thành chất khử mạnh: NADP + 2H+ à NADPH + H+ -Giai đoạn tổng hợp ATP nhờ quá trình photphorin hóa: as, dl ADP + Pi ATP + H2O as, dl (ADP + H3PO4 ATP + H2O) * Kết luận: -Nguyên liệu của pha sáng là H2O. -Sản phẩm của pha sáng là: O2, ATP, NADPH. -Sơ đồ tổng quát: sắc tố quang hợp NLAS + H2O + NADP+ + ADP + Pi ATP + O2 + NADPH b/ Pha tối của quang hợp