【课件】5.4光合作用的原理 第2课时课高一上学期生物人教版（2019）必修1

光合作用之光合作用的原理（第二课时）

光二氧化碳水有机物氧气CO2+H2O光能叶绿体(CH2O)+O2糖类原料：条件：场所：产物：？光合作用光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用的过程学习目标：1.熟练掌握光合作用过程的图解2.深刻理解光反应和暗反应阶段并能说出其区别与联系3.掌握光合作用条件骤变时物质的量的变化光反应探究点一：光合作用的过程阅读课本P103回答下列问题：1.光反应是否需要光？2.光反应的物质变化有哪些？3.光反应中吸收光能的是什么？存在于哪里？4.光反应中吸收的光能的用途？色素分子光能ADP+PiATPH2OO2H+酶吸收光解光反应光合作用的过程概念：场所：条件：过程：实质（能量变化）：光、色素、酶光合作用的第一个阶段，必须有光才能进行叶绿体的类囊体薄膜水的光解、ATP的合成光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中暗反应阅读课本P104回答下列问题：1.暗反应是否需要光？场所在哪儿？2.暗反应的物质变化有哪些？3.暗反应有H+的产生吗？探究点二：光合作用的过程C52C3ADP+PiATPH+多种酶酶(CH2O)CO2能量固定还原酶暗反应光合作用的过程概念：场所：条件：过程：实质（能量变化）：多种酶、H+、ATP第二个阶段，有没有光都可以叶绿体基质CO2的固定和C3的还原：ATP的水解：将ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24H+

多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解能量固定还原酶光反应暗反应光合作用的过程供氢过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中光、色素和酶ATP、NADPH、多种酶光能转换成电能再变成活跃的化学能（ATP、NADPH中）活跃的化学能变成稳定的化学能光反应为暗反应提供NADPH和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解2H2O→4H++O2合成ATPADP+Pi

→ATP光

酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3三碳的还原2C3→→C6H12O6

酶

酶ATPH+光光合作用的重要意义

包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定促进生物进化从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢（三）光合作用原理的应用1、光合作用强度：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。探究光照强弱对光合作用强度的影响探究•实践一、实验原理：

叶片含有空气，上浮抽气叶片下沉；O2充满细胞间隙，叶片上浮。根据单位时间小圆形叶片浮起的数量的多少，探究光照强度与光合作用强度的关系。光合作用产生O2探究光照强弱对光合作用强度的影响探究•实践二、方法步骤：1.打孔：用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片探究光照强弱对光合作用强度的影响探究•实践二、方法步骤：2.将圆形小叶片置于注射器内，使叶片内气体逸出探究光照强弱对光合作用强度的影响探究•实践二、方法步骤：3.将处理过圆形小叶片放入清水中，黑暗保存探究光照强弱对光合作用强度的影响探究•实践二、方法步骤：4.取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）探究光照强弱对光合作用强度的影响探究•实践二、方法步骤：5.向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，分别置于强、中、弱光下

项目

烧杯

小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量110片20mL强多210片20mL中中310片20mL弱少6.观察并记录结果探究光照强弱对光合作用强度的影响探究•实践二、方法步骤：三、实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。2、影响光合作用的因素（三）光合作用原理的应用光：光照强度、光质、光照时间CO2的浓度、H2O矿质元素（Mg合成叶绿素）温度外因：内因：酶的种类、数量色素的含量叶龄不同（1）光照强度A点：只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。B点：光补偿点，即光合作用强度=细胞呼吸强度。C点：光合作用强度最大。C点之前限制光合作用因素是光照强度，C点之后限制因素是CO2、温度等光补偿点光饱和点AB段：光合<呼吸BC段：光合>呼吸DD点：光饱和点，增加光照强度光合作用强度不再增加。（2）CO2浓度C点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度）；D点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加）。应用：1.多施有机肥或农家肥2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等.3.大田中还要注意通风透气.B点

：进行光合作用所需CO2的最低浓度ABCD0吸收CO2释放CO2CO2浓度（3）温度最适温度下植物光合作用最大，植物体内的酶最适温度在40~50℃之间。温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低，光合速率会减弱。应用：1.适时播种2.温室中,白天适当提高温度,

晚上适当降温3.植物“午休”现象CO2H2OO2N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分P：NADP+和ATP的重要组分K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分（4）矿质元素应用：合理施肥

（5）水

1.水是光合作用的原料2.水是体内各种化学反应的介质3.水直接影响气孔的开闭,间接影响CO2进入应用：预防干旱合理灌溉O2释放量0O2吸收量光照强度光补偿点光饱和点···ABC呼吸速率净光合速率总光合速率（五）化能合成作用1、异养生物：只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。2、自养生物：以无机物转变成为自身的组成物质。光能自养生物：以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如：绿色植物。化能自养生物：利用环境中某些无机物氧化时释放的能量将CO2和H2O（无机物）合成糖类（有机物）。例如：硝化细菌。判断下列说法是否正确1.光合作用产生的O2来自于CO2和H2O中的O(）2.绿色植物光合作用的反应物是CO2和H2O，而产物只有有机物（)3.光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行(）4.光合作用过程中产生的H+和呼吸作用中产生的H+是同一种物质（）××××例1、在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是()①叶绿体基质②类囊体薄膜③线粒体基质④线粒体内膜A.①③B.②③C.①④D.②④变式1、在光反应阶段的物质变化是()①水在光下分解

②ADP与Pi发生反应形成ATP③ATP水解

④二氧化碳的固定⑤三碳化合物的还原A．①②B．③④C．①③D．④⑤A探究点三：光合作用条件骤变时物质的变化CO2供应不变，降低光照强度，H+

、ATP、C3、C5、的含量如何变化？H+

ATP

C3

C5

Ⅰ.例2、将单细胞绿藻置于25℃、适宜的光照和充足的CO2条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照。发现绿藻体内三碳化合物的含量突然上升，这是由于（）没有[H]和ATP供应，三碳化合物不能形成糖类等物质，积累了许多的三碳化合物暗反应仍进行，CO2与五碳化合物结合，继续形成三碳化合物光反应停止，不能形成H+和ATP光反应仍进行形成H+和ATPA、②③④B、①②③C、③④D②③光照强度不变，CO2供应减少，C3、C5、H+

、ATP、的含量如何变化？C3

↓

C5

H+

ATPⅡ.对应训练

离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是（

）A．C3化合物增多、C5化合物减少

B．C3化合物增多、C5化合物增多C．C3化合物减少、C5化合物增多

D．C3化合物减少、C5化合物减少C条件C3C5[H]和ATPCO2供应不变，突然光照

CO2供应不变，停止光照CO2供应增加，光照不变CO2供应停止，光照不变CO2供应不变，光照不变，（CH2O）运输受阻思考与讨论光反应：水的光解：2H2O→4[H]+O2ATP合成：ADP+Pi+能量→ATP酶光能CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：[H]、ATP

酶ATP的水解：ADP+PiATP酶暗反应：2C3→（CH2O）+C5

变式2、在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物含