高效課堂同步課件：5-4-2能量之源──光與光合作用(必修1)

1、第第2課時(shí)課時(shí)光合作用的過(guò)程光合作用的過(guò)程 1光反應(yīng)階段發(fā)生的場(chǎng)所是 。(1)水的光解：在光合色素吸收的部分光能的作用下，水分解成 。(2)ATP的生成：在光合色素吸收的另一部分光能和相關(guān)酶的作用下， 形成ATP。葉綠體的基粒葉綠體的基粒(類囊體薄膜類囊體薄膜)H和和O2ADP與與Pi葉綠體的基質(zhì)葉綠體的基質(zhì) C5 C3 ATP H 糖類糖類 思維激活 若圖中過(guò)程(CO2的固定)突然停止，短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3、C5、H和ATP的含量會(huì)如何變化？提示C3減少、C5增多、H和ATP也增多。光反應(yīng)中與暗反應(yīng)的比較能量變化光能轉(zhuǎn)變成ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成貯存在(CH2O)中的穩(wěn)

2、定的化學(xué)能相互聯(lián)系光反應(yīng)產(chǎn)物H、ATP為暗反應(yīng)提供還原劑和能量；暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP、Pi為光反應(yīng)形成ATP提供了原料【鞏固1】 如圖為高等植物光合作用圖解，下列說(shuō)法正確的是()。A是光合色素，主要存在于葉綠體和液泡中B是氧氣，可參與有氧呼吸的第三階段C是C3，能被氧化為(CH2O)D是ATP，在葉綠體基質(zhì)中生成解析能夠吸收光能的色素位于葉綠體中，液泡中的色素不能進(jìn)行光合作用。水在葉綠體的作用下被分解生成H和O2，O2可參與有氧呼吸的第三階段。CO2與C5結(jié)合生成C3，其生成( CH2O)的過(guò)程是被還原。是ATP，其形成場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜。答案B1光合作用強(qiáng)度指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用

3、制造糖類的數(shù)量，用一定時(shí)間內(nèi) _或 來(lái)定量表示。2影響光合作用的環(huán)境因素農(nóng)業(yè)上可通過(guò)控制 的強(qiáng)弱和 的高低，適當(dāng)增加作物環(huán)境中的 濃度等措施增加農(nóng)作物的產(chǎn)量。光合作用原理的應(yīng)用光合作用原理的應(yīng)用 原料的消耗原料的消耗產(chǎn)物生成的數(shù)量產(chǎn)物生成的數(shù)量光照光照溫度溫度CO23探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用的影響影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度CO2濃度和溫度等1光照強(qiáng)度(圖甲)A點(diǎn)；只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；AB段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用增強(qiáng)，但光合作用強(qiáng)度仍小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；B點(diǎn)(光補(bǔ)償點(diǎn))：光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；BC段：隨光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；C點(diǎn)(光飽和點(diǎn))：光合作用強(qiáng)度達(dá)

4、到最大值，2CO2濃度(圖乙)在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨CO2濃度的增加而增大，但當(dāng)CO2濃度增加到一定程度后，光合作用強(qiáng)度不再增加。曲線中A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；B點(diǎn)(CO2補(bǔ)償點(diǎn))：光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度；C點(diǎn)(CO2飽和點(diǎn))：光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大值。3溫度(圖丙)B點(diǎn)是最適溫度，此時(shí)光合作用最強(qiáng)，高于或低于此溫度光合作用強(qiáng)度都會(huì)下降，因?yàn)闇囟葧?huì)影響酶的活性。特別提醒(1)影響光合作用的因素還有內(nèi)因，如色素、酶等；且環(huán)境因素還有水、無(wú)機(jī)鹽等。(2)各種環(huán)境因素，對(duì)光合作用并不是單獨(dú)地發(fā)揮作用，而是綜合地起作用。【鞏固2】 光合作用的正常進(jìn)行受多種因素的影響，一個(gè)生物興趣小組研究了CO

5、2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合作用的影響，下面是一位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的一組曲線，你認(rèn)為不正確的是()。解析光合作用有一最適溫度，超過(guò)或低于該最適溫度，光合作用強(qiáng)度都會(huì)下降。答案D1化能合成作用(1)概念：利用體外環(huán)境中的 氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物。(2)實(shí)例：硝化細(xì)菌，能利用氧化 釋放的化學(xué)能將 合成為糖類，供自身利用。化能合成作用化能合成作用 某些無(wú)機(jī)物某些無(wú)機(jī)物NH3CO2和和H2O2自養(yǎng)生物和異養(yǎng)生物(1)自養(yǎng)生物：能將無(wú)機(jī)環(huán)境中的 轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的生物。進(jìn)行 的生物：如綠色植物。進(jìn)行 的生物：如硝化細(xì)菌。(2)異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中 來(lái)維持自身的生命活動(dòng)。如人、動(dòng)物、真菌以及大

6、多數(shù)細(xì)菌。無(wú)機(jī)物無(wú)機(jī)物光合作用光合作用化能合成作用化能合成作用現(xiàn)成的有機(jī)物現(xiàn)成的有機(jī)物1硝化細(xì)菌的化能合成作用過(guò)程2化能合成作用和光合作用的區(qū)別化能合成作用與光合作用的不同之處在于光合作用是利用光能將CO2和H2O合成有機(jī)物，而化能合成作用是利用化學(xué)能將CO2和H2O合成有機(jī)物?！眷柟?】 下列關(guān)于新陳代謝類型的敘述，正確的說(shuō)法有()。菌類和病毒都是異養(yǎng)生物所有植物都是自養(yǎng)生物所有動(dòng)物都是需氧型生物所有寄生生物都是厭氧型生物自養(yǎng)需氧型生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)不一定具有葉綠體和線粒體A1種 B2種 C3種 D4種解析病毒營(yíng)寄生生活，應(yīng)是異養(yǎng)生物。不同類型的菌類其同化作用方式不一定相同，如硝化細(xì)菌是自養(yǎng)型的

7、，故不正確；絕大多數(shù)植物是自養(yǎng)型生物，有少數(shù)是異養(yǎng)型的。如寄生生活的菟絲子，故不正確；絕大多數(shù)動(dòng)物都是需氧型生物，也有少數(shù)動(dòng)物是厭氧型的，如寄生在人體消化道內(nèi)的蛔蟲(chóng)，故不正確；并非所有的寄生生物都是厭氧型生物，如菟絲子和寄生在人體表皮的寄生蟲(chóng)大都是需氧型生物。故不正確；硝化細(xì)菌是自養(yǎng)需氧型生物，它是原核生物，沒(méi)有葉綠體和線粒體，故正確。答案A光合作用的過(guò)程光合作用的過(guò)程 (1)圖1中c表示的物質(zhì)是_，它由_產(chǎn)生，其作用主要是_。(2)圖1中ATP形成所需的能量最終來(lái)自于_。若用放射性同位素標(biāo)記14CO2，則14C最終進(jìn)入的物質(zhì)是_。(3)圖2中曲線a表示的化合物是_，在無(wú)光照時(shí)，其含量迅速上升

8、的原因是：_。(4)曲線b表示的化合物是_，在無(wú)光照時(shí)，其含量下降的原因是：_。思維導(dǎo)圖：深度剖析(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是H和ATP，由此可確定c是H，H是由水光解后經(jīng)一系列過(guò)程產(chǎn)生的，其作用主要是用于C3的還原。(2)光反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存于ATP等化合物中，14CO2的同化途徑為14CO214C3(14CH2O)。(3)(4)題干中已說(shuō)明曲線a、b表示C3和C5的含量變化，光照停止后，光反應(yīng)停止，H和ATP下降，C3的還原減弱直至停止，而CO2的固定仍將進(jìn)行，因此C3含量相對(duì)升高，C5含量相對(duì)下降，即a表示C3，b表示C5。規(guī)律方法條件驟變時(shí)葉綠體內(nèi)各物質(zhì)含量的變化條

9、件C3C5H和ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供應(yīng)不變?cè)黾訙p少減少或沒(méi)有減少或沒(méi)有突然光照CO2供應(yīng)不變減少增加增加增加光照不變停止CO2供應(yīng)減少增加增加減少或沒(méi)有光照不變CO2供應(yīng)增加增加減少減少增加光照不變CO2供應(yīng)不變(CH2O)運(yùn)輸受阻增加減少增加減少 【例2】 圖甲表示光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，圖乙表示春季晴天某密閉大棚內(nèi)一晝夜CO2濃度的變化。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：影響光合作用的環(huán)境因素影響光合作用的環(huán)境因素 (1)圖甲中B點(diǎn)的生理狀況與圖乙中_時(shí)相同，此時(shí)細(xì)胞中產(chǎn)生的ATP的部位是_(2)圖乙中，植物開(kāi)始進(jìn)行光合作用的時(shí)間為_(kāi)，植 物 的 光 合 作 用 強(qiáng) 度 大 于 細(xì)

10、胞 呼 吸 強(qiáng) 度 的 時(shí) 間 段 為_(kāi)。(3)如下圖為探究光合作用速率的裝置，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2 mL，水滴位置在X處，恒溫30 min后，將針筒容量調(diào)到0.6 mL處，水滴的位置恢復(fù)到X處。若以氧氣釋放量表示光合作用速率，則植物光合作用的速率是_ mL/h，該數(shù)值比實(shí)際光合作用速率低，原因是_。常見(jiàn)錯(cuò)誤第(1)問(wèn)易誤答為“0時(shí)和24時(shí)”，合成ATP的場(chǎng)所易漏掉“細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)”；第(2)問(wèn)易誤答為“A點(diǎn)”，光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度的時(shí)間段易誤答為“06”和“1824”。第(3)問(wèn)光合作用速率易誤答為“0.4 mL/h”。錯(cuò)因分析：導(dǎo)致該題錯(cuò)答的原因是：第(1)問(wèn)對(duì)曲線中各點(diǎn)表示

11、的發(fā)生過(guò)程不理解。圖甲中B點(diǎn)表示光補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用速率與呼吸作用速率相等。圖乙中B點(diǎn)和C點(diǎn)都表示光合作用消耗的CO2等于細(xì)胞呼吸釋放的CO2，即光合作用速率等于呼吸作用速率。有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。第(2)問(wèn)沒(méi)有充分挖掘題干信息。乙圖中橫軸表示的是時(shí)間，在0時(shí)沒(méi)有光照，不進(jìn)行光合作用，在6時(shí)，光合作用速率等于呼吸作用速率，因此開(kāi)始進(jìn)行光合作用的時(shí)間應(yīng)為6時(shí)之前。光合作用強(qiáng)于呼吸作用時(shí)，CO2濃度下降，因此618 h光合作用速率大于呼吸作用速率。第(3)問(wèn)審題不細(xì)致，忽視了實(shí)驗(yàn)過(guò)程是30 min，而題目考查的光合作用速率是用“每小時(shí)釋放O2量”來(lái)表示的。植物的光合作用速率為(0.6

12、0.2)0.50.8(mL/h)。答案(1)6：00和18：00細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體類囊體薄膜(2)6：00之前6：0018：00(3)0.8植物同時(shí)進(jìn)行呼吸作用，消耗氧氣技法必備對(duì)于雙自變量的實(shí)驗(yàn)題，應(yīng)把它拆分開(kāi)來(lái)，分為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別設(shè)置自變量。當(dāng)設(shè)置其中一個(gè)為自變量時(shí)，另一個(gè)自變量即為無(wú)關(guān)變量。雙自變量的實(shí)驗(yàn)題的解法雙自變量的實(shí)驗(yàn)題的解法 能力展示為了驗(yàn)證環(huán)境因子光照、二氧化碳的不足分別對(duì)光合作用的影響，可將葉片用打孔器打取小圓片，抽取葉內(nèi)氣體使之下沉于水中，在不同條件下根據(jù)葉圓片上浮所需時(shí)間的長(zhǎng)短推測(cè)光合作用的相對(duì)強(qiáng)弱。請(qǐng)回答問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)假設(shè)：_。(2)實(shí)驗(yàn)組1：取三角瓶，編號(hào)

13、A，加入一定量新制的冷開(kāi)水；再加入一定量的NaHCO3粉末，使其在水中溶解；用黑紗布(透弱光)包裹三角瓶后，適宜溫度下水浴保溫；放入下沉小葉圓片10片，將三角瓶置于日光燈下；記錄葉片上浮所需時(shí)間或一定時(shí)間內(nèi)的上浮葉片數(shù)。參照實(shí)驗(yàn)組1簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)組2應(yīng)改變的實(shí)驗(yàn)條件：_。參照實(shí)驗(yàn)組1簡(jiǎn)要寫(xiě)出對(duì)照組應(yīng)改變的實(shí)驗(yàn)條件：_。(3)預(yù)期結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組1：_；實(shí)驗(yàn)組2：_；對(duì)照組：_。(4)浸沒(méi)于水中的葉圓片上浮的原因_。解析本實(shí)驗(yàn)為雙自變量，根據(jù)對(duì)照原則和單一變量原則，當(dāng)研究光照時(shí)，應(yīng)一組光照強(qiáng)(不包裹黑紗布)，另一組光照弱(包裹黑紗布)，而CO2為無(wú)關(guān)變量，均應(yīng)適宜(加NaHCO3粉末)；當(dāng)研究CO2時(shí)

14、，應(yīng)一組CO2濃度高，(加NaHCO3粉末)，另一組CO2濃度低(不加NaHCO3粉末)，而光照為無(wú)關(guān)變量，均應(yīng)適宜(不包裹黑紗布)。綜合起來(lái)，就應(yīng)設(shè)置三組實(shí)驗(yàn)。解析葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，A選項(xiàng)中破壞葉綠體外膜后，只要葉綠素及相關(guān)的酶存在，在有光和其他適宜條件下，光反應(yīng)仍然可以進(jìn)行，所以A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；B選項(xiàng)中植物生長(zhǎng)過(guò)程中，葉綠體內(nèi)各種色素的比例是變化的，葉綠素由少到多再到穩(wěn)定，在衰老時(shí)葉綠素的含量逐漸減少，B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的；夏季與冬季相比，影響光合作用的因素主要是溫度，而不是光照時(shí)間長(zhǎng)短，暗反應(yīng)進(jìn)行只要供給其適宜條件，就可以進(jìn)行，而選項(xiàng)D中光合作用暗反應(yīng)的場(chǎng)所、原料和條件均有，所以可完成暗

15、反應(yīng)過(guò)程，選項(xiàng)D正確。答案D2白天，葉綠體ATP和ADP的運(yùn)動(dòng)方向是()。AATP與ADP同時(shí)由類囊體薄膜向葉綠體基質(zhì)運(yùn)動(dòng)BATP與ADP同時(shí)由葉綠體的基質(zhì)向類囊體薄膜運(yùn)動(dòng)CATP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動(dòng)，ADP的運(yùn)動(dòng)方向正好相反DADP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動(dòng)，ATP則向相反方向運(yùn)動(dòng)解析ATP由類囊體薄膜向葉綠體的基質(zhì)運(yùn)動(dòng)，ADP的運(yùn)動(dòng)方向正好相反。答案C3在溫室中栽培作物，如遇持續(xù)的陰雨天氣，為了保證作物的產(chǎn)量，對(duì)溫度的控制應(yīng)當(dāng)()。A降低溫室溫度，保持晝夜溫差B提高溫室溫度，保持晝夜溫差C提高溫室溫度，晝夜恒溫D降低溫室溫度，晝夜恒溫解析陰雨天氣，光照弱，降低溫度可降低呼吸而光合作用變化不大。夜晚再適當(dāng)降低溫度，進(jìn)一步降低呼吸，利于積累有機(jī)物。答案A4下列關(guān)于光合作用和化能合成作用的敘述，正確的是()。與異養(yǎng)生物有關(guān)都將CO2和水合成為有機(jī)物都屬自養(yǎng)生物的營(yíng)養(yǎng)方式合成作用所利用的能量相同A B C D解析光合作用和化能合成作用的不同之處在于光合作用是利用光能將CO2和H2O合成有機(jī)物，而化能合成作用是利用化學(xué)能將CO2和H2O合成有機(jī)物，但兩者均屬于自養(yǎng)生物的營(yíng)養(yǎng)方式。答案C5如圖所示是測(cè)定金魚(yú)藻光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置，表中數(shù)據(jù)是在適宜(恒定)溫度條件下，改變光源與燒杯距離測(cè)得的金魚(yú)藻放出的氣泡數(shù)，如下表所示，請(qǐng)仔細(xì)分析后回答下列問(wèn)題。燈源與燒杯的距離