浙科版必修1第三章第五節(jié)課時(shí)2光反應(yīng)與碳反應(yīng)的基本過(guò)程課件（26張）

課時(shí)2光反應(yīng)與碳反應(yīng)的基本過(guò)程讀教材相信我能行攻難點(diǎn)讓我更出色一、光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,并產(chǎn)生氧氣1.場(chǎng)所葉綠體

(光合膜)中。2.物質(zhì)變化(1)水光解:光能將水裂解為

和O2。(2)NADPH與ATP的合成:

將NADP+還原為

,并產(chǎn)生ATP,O2被釋放到葉綠體(或細(xì)胞)外。3.能量變化光能轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

中的化學(xué)能。梳理必備知識(shí)儲(chǔ)備素養(yǎng)根基類囊體膜讀教材相信我能行H+、e-H+、e-NADPHATP和NADPH光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供的還原劑是什么物質(zhì)?提供能量的是什么物質(zhì)?提示:NADPH;ATP與NADPH。思維點(diǎn)撥二、碳反應(yīng)將二氧化碳還原成糖1.場(chǎng)所葉綠體

。2.物質(zhì)變化(1)CO2固定:1個(gè)CO2分子和

結(jié)合→形成1個(gè)六碳分子→2個(gè)

分子。(2)三碳酸還原:三碳酸分子接受來(lái)自NADPH和ATP的能量→被NADPH還原成

(CO2分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)后形成的第一個(gè)糖)。(3)再生五碳糖:三碳糖形成后,卡爾文循環(huán)中的許多反應(yīng),都是為了

,以保證此循環(huán)不斷進(jìn)行。3.能量變化ATP和NADPH中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

中穩(wěn)定的化學(xué)能,該物質(zhì)在葉綠體內(nèi)能作為合成淀粉、

和

的原料被利用,但大部分運(yùn)至葉綠體外,并且轉(zhuǎn)變成

,基質(zhì)五碳糖三碳酸三碳糖再生五碳糖三碳糖蛋白質(zhì)脂質(zhì)蔗糖供植物所有細(xì)胞利用。1.卡爾文循環(huán)中三碳酸的還原反應(yīng)需要光反應(yīng)提供什么物質(zhì)?提示:ATP和NADPH。2.分析蔗糖合成或輸出受阻,會(huì)引起卡爾文循環(huán)減速的原因。提示:蔗糖合成或輸出受阻,三碳糖大量積累于葉綠體基質(zhì)中,導(dǎo)致光反應(yīng)中NADPH和ATP的合成受阻,進(jìn)而造成卡爾文循環(huán)減速。思維點(diǎn)撥[自主學(xué)習(xí)檢測(cè)]——教材基礎(chǔ)熟記于心1.NADPH是氫的載體,儲(chǔ)存有化學(xué)能。(

)2.光合作用產(chǎn)生的氧氣來(lái)自水和二氧化碳。(

)提示:光合作用產(chǎn)生的氧氣來(lái)自水。3.NADPH和ATP在光反應(yīng)中產(chǎn)生,在碳反應(yīng)中消耗。(

)4.水裂解產(chǎn)生H+、電子,其中H+將NADP+還原為NADPH。(

)提示:水裂解產(chǎn)生H+、電子(e-)和氧氣,其中H+和e-將NADP+還原為NADPH。5.卡爾文循環(huán)中,ATP在葉綠體基質(zhì)中將三碳酸還原為三碳糖。(

)提示:三碳酸還原過(guò)程中,ATP提供能量,還原劑為NADPH。×√×√×6.碳反應(yīng)不需要光,一定要在黑暗條件下才能進(jìn)行。(

)提示:碳反應(yīng)需要光反應(yīng)提供ATP和NADPH,發(fā)生條件可以是在光照下,也可以不在光照下。7.植物光合作用中,NADP+和ADP由葉綠體基質(zhì)運(yùn)輸?shù)筋惸殷w膜重新形成NADPH和ATP。(

)8.在植物細(xì)胞內(nèi),三碳糖作為合成淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的原料,在細(xì)胞外作為合成蔗糖的原料。(

)提示:蔗糖合成場(chǎng)所為葉綠體外,即細(xì)胞溶膠?！痢獭凉ルy點(diǎn)讓我更出色任務(wù)一理解光反應(yīng)原理,明確光反應(yīng)過(guò)程[任務(wù)突破]光反應(yīng)的誤區(qū)分析(1)明確光反應(yīng)的場(chǎng)所:真核生物中,光反應(yīng)的場(chǎng)所為類囊體膜——光合膜,原核生物中光反應(yīng)的場(chǎng)所為光合膜。(2)明確NADPH和ATP的生成原理:①生成NADPH的反應(yīng)物為H+、e-及NADP+;②生成ATP的反應(yīng)物為ADP、Pi,同時(shí)需要ATP合成酶催化。逐點(diǎn)擊破疑難提升關(guān)鍵能力(3)明確光反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化形式:光反應(yīng)為吸能反應(yīng),能量來(lái)源為光能,經(jīng)過(guò)光反應(yīng),能量由光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能。(4)明確光反應(yīng)的生理過(guò)程與酶催化的關(guān)系:光合色素吸收光能不需要酶的催化,其他反應(yīng)過(guò)程均需要酶的催化。[遷移應(yīng)用][典例1]如圖所示為綠色植物的某種膜結(jié)構(gòu)以及在其上面發(fā)生的生理過(guò)程。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.該結(jié)構(gòu)為葉綠體內(nèi)膜B.該結(jié)構(gòu)可完成光合作用全過(guò)程C.水的光解只需要光合色素不需要酶D.該過(guò)程將光能轉(zhuǎn)化成ATP和NADPH中的化學(xué)能D解析:該結(jié)構(gòu)為葉綠體類囊體膜;該結(jié)構(gòu)只能完成光合作用的光反應(yīng)過(guò)程;水的光解既需要色素也需要酶;該過(guò)程為光反應(yīng)過(guò)程,能將光能轉(zhuǎn)化成ATP和NADPH中的化學(xué)能。任務(wù)二碳反應(yīng)的原理及過(guò)程[任務(wù)突破]辨析碳反應(yīng)的誤區(qū)(1)確定C原子的轉(zhuǎn)移路徑:通過(guò)同位素示蹤法可追蹤碳原子的轉(zhuǎn)移路徑,即14CO2中的C依次進(jìn)入三碳酸→三碳糖→有機(jī)物。(2)辨析碳反應(yīng)過(guò)程中與三碳糖有關(guān)的“大多數(shù)”和“少數(shù)”。①卡爾文循環(huán)中,3分子CO2進(jìn)入卡爾文循環(huán)推動(dòng)生成6分子三碳糖,其中“大多數(shù)”(5分子)三碳糖仍然留在卡爾文循環(huán)中用于五碳糖的再生,“少數(shù)”(1分子)三碳糖離開(kāi)卡爾文循環(huán)用于有機(jī)物的生成。②離開(kāi)卡爾文循環(huán)的三碳糖,“大多數(shù)”運(yùn)至葉綠體外合成蔗糖供植物細(xì)胞利用,“少數(shù)”留在葉綠體內(nèi)作為淀粉、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的合成原料。[遷移應(yīng)用][典例2]綠色植物光合作用卡爾文循環(huán)過(guò)程如圖所示。下列敘述正確的是(

)A.五碳糖轉(zhuǎn)變成三碳酸的過(guò)程發(fā)生在類囊體膜上B.三碳酸轉(zhuǎn)變成三碳糖的過(guò)程需要NADPH提供氫和ATP提供能量C.三碳糖運(yùn)至葉綠體外合成淀粉,并運(yùn)輸?shù)街参矬w各個(gè)部位D.三碳糖轉(zhuǎn)化成五碳糖的過(guò)程發(fā)生在類囊體膜上B解析:五碳糖轉(zhuǎn)變成三碳酸的過(guò)程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中;三碳酸的還原由光反應(yīng)中生成的NADPH提供氫,ATP提供能量,產(chǎn)物是三碳糖;三碳糖運(yùn)至葉綠體外合成蔗糖,并運(yùn)輸?shù)街参矬w各個(gè)部位;三碳糖轉(zhuǎn)化成五碳糖的過(guò)程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。任務(wù)三分析光反應(yīng)與碳反應(yīng)的關(guān)系[任務(wù)突破1]列表比較光反應(yīng)與碳反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系項(xiàng)目光反應(yīng)碳反應(yīng)場(chǎng)所葉綠體類囊體膜葉綠體基質(zhì)條件光合色素、光、酶、水酶、ATP、NADPH、CO2時(shí)間短促較緩慢物質(zhì)變化①水在光下裂解為H+、O2和電子(e-);②H+和e-將NADP+還原為NADPH;③吸收光能產(chǎn)生ATP,O2被釋放到葉綠體(或細(xì)胞)外①CO2的固定:CO2+五碳糖→2個(gè)三碳酸;②三碳酸分子的還原:三碳酸+NADPH+ATP→三碳糖分子+NADP++ADP+Pi;③五碳糖的再生:三碳糖分子→五碳糖能量變化光能→ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供NADPH和ATP;碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi、NADP+,二者緊密聯(lián)系,缺一不可[遷移應(yīng)用][典例3-1]光合作用包括光反應(yīng)與碳反應(yīng),光反應(yīng)又包括多個(gè)反應(yīng)。如圖為光合作用的光反應(yīng)示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列相關(guān)問(wèn)題。(1)由圖可知PSⅠ和PSⅡ位于

,具有

的功能。解析:(1)題圖中的色素PSⅠ和PSⅡ位于類囊體膜上,具有吸收、轉(zhuǎn)化光能和傳遞電子的功能。答案:(1)類囊體膜上吸收、轉(zhuǎn)化光能和傳遞電子[典例3-1]光合作用包括光反應(yīng)與碳反應(yīng),光反應(yīng)又包括多個(gè)反應(yīng)。如圖為光合作用的光反應(yīng)示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列相關(guān)問(wèn)題。(2)從物質(zhì)的變化角度分析,光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供

和

;從能量變化的角度分析,光反應(yīng)的能量變化是

。

解析:(2)光合作用的光反應(yīng)階段可以為碳反應(yīng)提供ATP和NADPH;光反應(yīng)過(guò)程中的能量變化是光能轉(zhuǎn)化為ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能。答案:(2)ATP

NADPH光能轉(zhuǎn)化為ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能[典例3-1]光合作用包括光反應(yīng)與碳反應(yīng),光反應(yīng)又包括多個(gè)反應(yīng)。如圖為光合作用的光反應(yīng)示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列相關(guān)問(wèn)題。(3)光反應(yīng)涉及電子(e-)的一系列變化,電子(e-)的最初供體為

。

解析:(3)題圖中電子(e-)的最初供體為水。答案:(3)H2O[典例3-1]光合作用包括光反應(yīng)與碳反應(yīng),光反應(yīng)又包括多個(gè)反應(yīng)。如圖為光合作用的光反應(yīng)示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列相關(guān)問(wèn)題。(4)從圖中ATP的產(chǎn)生機(jī)制可以判斷H+濃度膜內(nèi)

(填“大于”“等于”或“小于”)膜外。

解析:(4)題圖中H+在類囊體腔中的濃度大于膜外的濃度,H+通過(guò)離子通道運(yùn)出類囊體后驅(qū)動(dòng)ADP和Pi合成ATP。答案:(4)大于[典例3-2]陽(yáng)光穿過(guò)上層植物的空隙形成光斑,它會(huì)隨太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)。如圖為紅薯葉在光斑照射前后吸收CO2和釋放O2的情況。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A.圖中A點(diǎn)光反應(yīng)速率小于碳反應(yīng)B.BC段,植物的光反應(yīng)與碳反應(yīng)趨于相等C.光斑移開(kāi)后,光合作用仍會(huì)進(jìn)行一段時(shí)間D.CD段變化主要是因?yàn)楣獍咭崎_(kāi),植物缺乏光照A解析:題圖中A點(diǎn)氧氣的釋放速率高于二氧化碳的吸收速率,說(shuō)明此時(shí)光反應(yīng)速率大于碳反應(yīng);BC段,氧氣的釋放速率等于二氧化碳的吸收速率,說(shuō)明此階段植物的光反應(yīng)與碳反應(yīng)趨于相等;光斑移開(kāi)一段時(shí)間后仍有二氧化碳的吸收,說(shuō)明光合作用仍進(jìn)行一段時(shí)間;CD段變化主要是因?yàn)楣獍咭崎_(kāi),植物缺乏光照,導(dǎo)致光反應(yīng)不能進(jìn)行。[任務(wù)突破2]環(huán)境改變時(shí)光合作用各物質(zhì)含量的變化分析(1)“過(guò)程法”分析各物質(zhì)變化。如圖中Ⅰ表示光反應(yīng),Ⅱ表示CO2的固定,Ⅲ表示三碳酸的還原,當(dāng)外界條件(如光照、CO2)突然發(fā)生變化時(shí),分析相關(guān)物質(zhì)含量在短時(shí)間內(nèi)的變化。(2)“模型法”表示三碳酸和五碳糖的含量變化。提醒:平衡狀態(tài)下三碳酸的起始值高于五碳糖,約是其2倍。[遷移應(yīng)用][典例3-3]下列關(guān)于光合作用中改變反應(yīng)條件而引起的變化,正確的是(

)A.突然中斷CO2供應(yīng),會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中五碳糖/三碳酸的值減小B.突然中斷CO2供應(yīng),會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值減小C.突然將黃光改變?yōu)榘坠?會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中ATP/ADP的值增大D.突然將白光改變?yōu)辄S光,會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中五碳糖/三碳酸的值增大C解析:突然中斷CO2供應(yīng),使碳反應(yīng)中二氧化碳固定減少,而三碳酸還原仍在進(jìn)行,導(dǎo)致三碳酸減少,五碳糖增多,因此會(huì)暫時(shí)引起葉綠體基質(zhì)中五碳糖/三碳酸的值增大;突然中斷CO2供應(yīng)使三碳酸減少,因此三碳酸還原利用的