高中生物人教版必修一學(xué)案：5.4.2光合作用的探究歷程和光合作用的過程-

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第2課時 光合作用的探究歷程和光合作用的過程學(xué)習(xí)目標(biāo)1.描述光合作用的探究歷程（重點）。2.說出光合作用的概念（重點）。3.闡述光合作用過程中的物質(zhì)變化和能量變化 （重難點）。|基礎(chǔ)知識|一、光合作用的探究歷程1.光合作用的概念（1）場所：綠色植物的葉綠體中。（2）能量轉(zhuǎn)化：光能匕儲存在有機物中的化學(xué)—（3）物質(zhì)轉(zhuǎn)化：二氧化碳和水-有機物和氧氣。2.光合作用的探究歷程（連線）答案①—c②—d③—e④—a⑤—f⑥—b你是我今.生最美的回憶——你是我今.生最美的回憶——專業(yè)文檔你是我今生最美的回憶——你是我今生最美的回憶——專業(yè)文檔、光合作用的過程.寫出圖中標(biāo)號代表的含義。（1）生理過程：I.光反應(yīng)。n.暗反應(yīng)。（2）物質(zhì)：①葉綠體中的色素。②/③C3。④ATP。.寫出I和n的反應(yīng)場所。1:類囊體的薄膜。n：葉綠體基質(zhì)。光能.總反應(yīng)式：CO2+H2O^gg>（CH2O）+O2|自查自糾|TOC\o"1-5"\h\z.沒有葉綠體的植物細胞不能進行光合作用 （ ）.只有植物細胞才可以進行光合作用 （ ）.光合作用是將簡單的無機物轉(zhuǎn)化為復(fù)雜的有機物，并將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存于有機物中（ ）.普利斯特利發(fā)現(xiàn)植物可以更新空氣，他還發(fā)現(xiàn)植物只有在光下才能更新空氣 （ ）.光反應(yīng)的場所是葉綠體中的類囊體薄膜，光反應(yīng)產(chǎn)生的 。2、ATP和［H］都用于暗反應(yīng)（）.暗反應(yīng)包括CO2的固定和C3的還原，兩個階段都在葉綠體基質(zhì)中進行 （ ）.整個光合作用過程中，能量的轉(zhuǎn)化是：光能一ATP中活躍的化學(xué)能一有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能（ ）.光合作用釋放的O2都來自水（ ）答案1V2.X3.V4.X5.X6V7.V8.V★恩格爾曼實驗現(xiàn)象。|圖解圖說|★光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把CO2和H2O轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并釋放出。2的過程?！锿∷貥?biāo)記法探究小球藻光合作用產(chǎn)生的 O2來源：O2來自H2O中的O,而非CO2中的O。為什么暗反應(yīng)不能較長時間地在黑暗條件下進行？提示：暗反應(yīng)過程中必須依靠光反應(yīng)提供 [H]和ATP。探究點一光合作用的探究歷程.薩克斯的實驗根據(jù)薩克斯實驗過程圖解，探討下列問題：⑴該實驗的自變量和因變量分別是什么？提示是否遮光(或是否接受到光照)；處理后葉片的顏色。(2)為什么要先將綠葉置于暗處幾個小時？提示目的是消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)。魯賓和卡門的實驗(1)實驗方法：同位素標(biāo)記法。(2)圖中的A、B物質(zhì)分別表示：A.O2,B.28Q2。(3)在魯賓和卡門的每一分組實驗中，能否用 18O同時標(biāo)記CO2和H2O?為什么？提示不能，因為如果同時標(biāo)記，則無法探究被標(biāo)記的氧氣來自 CO2還是H2O。(4)魯賓和卡門的實驗結(jié)論是：光合作用產(chǎn)生的 O2全部來自水。光合作用探究歷程中的重要結(jié)論(1)植物可以更新空氣(普利斯特利)。(2)證明了光和綠葉在更新空氣中不可缺少 (英格豪斯)。(3)葉綠體是進行光合作用的場所 (恩格爾曼)。⑷植物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來(梅耶)。(5)光合作用的產(chǎn)物有淀粉(薩克斯)。（6）光合作用釋放的氧氣來自水（魯賓和卡門）。（7）CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中的碳 （卡爾文）?！镜淅?】（2016通化高一檢測）德國科學(xué)家薩克斯將綠色葉片在暗處“饑餓”處理數(shù)小時后，然后把此葉片一半遮光，一半曝光。經(jīng)過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片。對上述實驗的分析和結(jié)論合理的是（ ）A.本實驗沒有對照實驗B.本實驗證明葉綠體利用光照將二氧化碳轉(zhuǎn)變成了淀粉C.實驗初始時遮光與曝光區(qū)域仍有淀粉存在D.有無光照是遮光和曝光區(qū)域顯現(xiàn)不同結(jié)果的唯一原因解析本實驗的遮光區(qū)和曝光區(qū)形成對照， A錯誤；本實驗只證明光合作用有淀粉產(chǎn)生，但不能證明是由二氧化碳轉(zhuǎn)變而成， B錯誤；由于實驗要經(jīng)過幾個小時的 “饑餓”處理，所以實驗初始已經(jīng)沒有淀粉存在， C錯誤；本實驗的自變量是有無光照， 所以有無光照是遮光區(qū)和曝光區(qū)出現(xiàn)不同結(jié)果的唯一原因， D正確。答案D【跟蹤訓(xùn)練】TOC\o"1-5"\h\z.如圖表示德國科學(xué)家薩克斯做的實驗，將綠葉在暗處放置一段時間后，用錫箔覆蓋一部分葉片，光照24h,經(jīng)脫色、漂洗并用碘蒸氣處理，結(jié)果有錫箔覆蓋的部分呈棕色，而不被錫箔覆蓋的部分呈藍色。本實驗說明 （ ）①光合作用需要CO2②光合作用需要光 ③光合作用需要葉綠素 ④光合作用放出氧⑤光合作用制造淀粉A.①② B.③⑤C.②⑤ D.①④解析光照24h,葉片裸露部分進行光合作用，經(jīng)脫色、 漂洗后用碘蒸氣處理變藍，說明有淀粉生成，應(yīng)選⑤；有錫箔覆蓋的部分，因沒有光，不能進行光合作用，未產(chǎn)生淀粉,用碘蒸氣處理不變藍，所以可說明光合作用需要光，還應(yīng)選 ②。答案C探究點二光合作用的過程.光反應(yīng)階段(1)光反應(yīng)階段的條件：光照和酶。(2)光反應(yīng)階段的反應(yīng)物和產(chǎn)物：①反應(yīng)物：生②產(chǎn)物：。2、ATP和［H］。(3)光反應(yīng)階段中物質(zhì)和能量的變化：①物質(zhì)變化：水被水解成。2和［H］.并產(chǎn)牛ATP。②能量變化：光能轉(zhuǎn)變成ATP中活躍的化學(xué)能。.暗反應(yīng)階段你是我今.生最美的回憶——你是我今.生最美的回憶——專業(yè)文檔你是我今生最美的回憶——你是我今生最美的回憶——專業(yè)文檔你是我今生最美的回憶 專業(yè)文檔你是我今生最美的回憶 專業(yè)文檔你是我今生最美的回憶——你是我今生最美的回憶——專業(yè)文檔(1)暗反應(yīng)階段的條件：CO2和酶。(2)暗反應(yīng)階段中的物質(zhì)和能量變化：酶物質(zhì)CO2的固定：CO2+C5——>2c3變化C3的還原：2c3空了？CH2O+C5+H2O②能量變化：ATP中活躍的化學(xué)能變成有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能。.光反應(yīng)和暗反應(yīng)的相互關(guān)系(1)光反應(yīng)與暗反應(yīng)之間的物質(zhì)供應(yīng)關(guān)系：①光反應(yīng)：為暗反應(yīng)提供ATP和［H］;②暗反應(yīng)：為光反應(yīng)提供ADP和Pi。(2)在無光條件下，暗反應(yīng)能否長期進行？若暗反應(yīng)停止，光反應(yīng)能否持續(xù)進行？提示暗反應(yīng)不能長期進行，因為缺乏光反應(yīng)提供的 ATP和［H］。如果暗反應(yīng)停止光反應(yīng)也不能持續(xù)進行，因為兩者是相互依存的關(guān)系。.外界環(huán)境驟變對光合作用中物質(zhì)含量的影響當(dāng)外界因素中光照強度、 CO2濃度驟然變化時，短時間內(nèi)將直接影響光合作用過程中C3、C5、［H］、ATP及(CH2O)的生成量，進而影響葉肉細胞中這些物質(zhì)的含量，總結(jié)規(guī)律填寫下表：條件C3C5[H]和ATP光照變?nèi)?，CO2供應(yīng)不義增加減少光照變強，CO2供應(yīng)不義減少增加增加光照小艾，CO2濃度變小減少增加增加光照小艾，CO2濃度變大增加減少減少

H2O(1)H2O(1)氧元素CO2)02,CH2O+H2O項目光反應(yīng)暗反應(yīng)場所葉綠體的類囊體薄膜上葉綠體的基質(zhì)中條件光、色素、酶、水多種酶、［H］、ATP、CO2物質(zhì)變化①水的光解：光2H2O >O2+4[H]②ATP的形成：ADP+Pi+光能酶>ATP①CO2的固定：酶CO2+C5 >2C3②C3的還原：酶2c3 >(CH2O)+C5能量變化光能一ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能一(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系①光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供［H］和ATP;暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi②沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進行；沒有暗反應(yīng)，光反應(yīng)最終也會停止2.光合作用過程中的元素和物質(zhì)去向(2)碳元素：CO2―>C3—>(CH2O)⑶氫元素：H2O—>[H]—>(CH2O)+H2O(4)葉綠體中［H］、ATP、ADP和Pi的運動方向。①［H］和ATP:類囊體薄膜一＞葉綠體基質(zhì)。②ADP和Pi:葉綠體基質(zhì)一＞類囊體薄膜。【典例2】圖為光合作用的過程圖解，請回答下列問題：(1)寫出圖中各標(biāo)號所代表的物質(zhì)：① ,④,⑦(2)葉綠體中色素吸收的光能，有兩方面用途，分別是和(3)C3的兩個去向是形成和。⑷光合作用中，CO2中的C的轉(zhuǎn)移途徑：CO2f一。解析突破口：結(jié)合光合作用過程圖解，依次分析每個小題。具體分析如下：①④⑦分別是H2O、ATP和CO2；葉綠體中色素吸收的光能， 分別用于水的光解和ATP的形成；C3的兩個去向是形成 C5和(CH2O)；光合作用中， CO2中的C的轉(zhuǎn)移途徑是CO2一C3-(CH2O)。答案(1)H2OATPCO2(2)水的光解ATP的形成⑶C5(CH2O)⑷C3(CH2O)C3、C5含量變化分析⑴首先明確C3產(chǎn)生于CO2的固定過程，消耗于C3的還原過程；而C5產(chǎn)生于C3的還原過程，消耗于CO2的固定過程。(2)CO2濃度改變影響的是CO2的固定過程，當(dāng)濃度變大時，短時間內(nèi)CO2的固定過程加快，而C3的還原速度不變，所以C3的產(chǎn)生速度變快，C5的消耗速度變快，所以C3含量增加而C5的含量減少；反之，則C3的含量下降，同時C5的含量增加。(3)光照強度直接改變的是光反應(yīng)速度，或ATP和［H］的產(chǎn)生速度，ATP和［H］影響暗反應(yīng)中C3的還原速度：當(dāng)光照強度增大時，由于ATP和［H］增加，短時間內(nèi)所以C3的還原速度加快，而CO2的固定速度不變，即C3的消耗速度較快，C5的產(chǎn)生速度加快，所以C3的含量減少，C5的含量增加。反之，則C3的含量增加，C5的含量減少?！靖櫽?xùn)練】2.如圖表示植物光合作用的一個階段，下列各項敘述正確的是 ( )你是我今.生最美的回憶——你是我今.生最美的回憶——專業(yè)文檔你是我今生最美的回憶——你是我今生最美的回憶——專業(yè)文檔你是我令.生最美的回憶——你是我令.生最美的回憶——專業(yè)文檔你是我今生最美的回憶 你是我今生最美的回憶 專業(yè)文檔A.該反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體C3生成（CH2O）需要［H］、ATP和多種酶C.提高溫度一定能促進（CH2O）的生成D.無光條件有利于暗反應(yīng)進行解析暗反應(yīng)階段包括CO2的固定和C3的還原，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中；如果溫度過高，會降低酶的活性，使酶促反應(yīng)受影響，從而影響了 （CH2O）的生成；無光時，ATP和［H］不能形成，會影響C3的還原。從而不利于暗反應(yīng)的進行。答案B要點晨背知識脈絡(luò)

要點晨背.薩克斯通過實驗證明了光合作用除了產(chǎn)生O2外還能產(chǎn)生淀粉。.魯賓和卡門通過同位素標(biāo)記法證明了光合作用產(chǎn)生的。2全部來自水。光能.光合作用的反應(yīng)式是： CO2+H2O?葉萄7(CH2O)+O2。.光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段， 光反應(yīng)需要光照而暗反應(yīng)不需要。.光反應(yīng)中的物質(zhì)變化是將水光解，產(chǎn)生 。2、ATP和［H］等物質(zhì)。.暗反應(yīng)包括CO2的固定和還原，其中還原階段需要光反應(yīng)提供ATP和［H］。1.下列是光合作用探究歷程中有關(guān)實驗的敘述，其中正確的是 ( )A.恩格爾曼發(fā)現(xiàn)光合作用的場所是葉綠體的實驗中只用了水綿一種生物材料B.普利斯特利發(fā)現(xiàn)了光在植物更新空氣中的作用C.薩克斯直接把置于光下的綠葉進行一半遮光和一半曝光處理，一段時間后用碘蒸氣處理，實驗結(jié)果可以成功地證明光合作用的產(chǎn)物有淀粉D.利用了極細的光是恩格爾曼成功的原因之一解析恩格爾曼的實驗中，除了用到水綿外還用到好氧菌， A錯誤；普利斯特利發(fā)現(xiàn)植物可以更新空氣，但沒有涉及到光照問題， B錯誤；薩克斯首先對植物進行 “饑餓”處理,然后再進行遮光和曝光實驗，C錯誤；恩格爾曼用極細的光束進行實驗是其成功的原因之一，D正確。答案D.如圖是綠色植物細胞代謝的某一階段的簡圖，下列說法錯誤的是 （ ）a過程是指CO2的固定b過程是指三碳化合物的還原c過程完全在線粒體內(nèi)完成a、b、c三過程都需要酶參與解析圖中的過程c是有氧呼吸，有