高中生物一学案光合作用的过程

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第2课时光合作用的过程[学习导航]1.读图4－13，掌握叶绿体的结构.2.结合教材P75，分析光合作用的过程，并比较光反应和暗反应。3.结合教材P76~77，分析影响光合作用的环境因素。4.结合教材P77内容概述光合作用原理的实践应用.［重难点击]1。光合作用的过程.2.影响光合作用的环境因素。一、光合作用的过程1．光合作用的主要场所是________，其结构如下:2．光合作用的过程（1)两个阶段①光反应：发生在叶绿体的________上，必须在________的条件下才能进行。类囊体膜上的叶绿素等光合色素，具有________________光能的作用。②暗反应:发生在叶绿体的________中,在有光和无光的条件下都能进行。(2)变化过程①光反应中的化学反应a．水的光解：光合色素吸收光能，将水分子裂解成________，________直接以分子形式释放出去，H＋则进一步转变成高能态的________.b．ATP的合成:在酶的催化下，捕获的光能还用于合成________。②暗反应中的化学反应a．CO2的固定：在酶的作用下，一分子CO2和一分子________结合形成两分子________。b．三碳化合物的还原：在酶的催化下，三碳化合物接受________释放出来的能量并被________还原。c．五碳化合物的再生:一些________经过复杂的变化,又形成五碳化合物，其可________地参与________阶段的化学反应。d．糖类等物质的形成：一些________接受能量后被逐步还原形成________等物质。e．ADP的形成:ATP被利用后形成________和________。3．光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体吸收光能，将CO2和H2O合成为有机物并释放出O2,同时也将__________转化为________储存在有机物中的过程.4．光合作用的总反应式：______________________________________________________________________________________________________________________________.1．分析叶绿体的结构,回答下列问题：(1）与光合作用有关的酶分布在何处？(2）叶绿体增大光合作用面积的方式是什么？（3）为什么说叶绿体是光合作用的主要场所？2．如图是光合作用的过程图解，请据图分析:(1)图中①～⑦各种物质分别是什么？（2）分析光反应过程项目光反应实质光能转化为活跃的化学能，并释放O2需要条件外界条件：________；内部条件:________反应场所____________物质变化①水的光解：________________②________________：在相关酶的作用下，ADP和Pi形成ATP能量变化________________相应产物O2、ATP和［H](3）分析暗反应过程项目暗反应实质同化CO2形成有机物需要条件不需要________；内部条件：________反应场所________________物质变化①________________：CO2＋C5→2C3②________________：2C3→（CH2O)＋C5能量变化_______________相应产物_________________（4)光反应和暗反应间有何联系?知识整合光合作用过程的四点提示1叶绿体的内膜既不参与光反应，也不参与暗反应.2叶绿体中的ADP和ATP移动的方向不同.ADP的移动方向：叶绿体基质→类囊体膜；ATP的移动方向：类囊体膜→叶绿体基质。3光反应阶段必须是在有光条件下进行，而暗反应阶段有光无光都能进行，但需光反应提供[H]和ATP,故暗反应不能长期在无光环境中进行。4在自然条件下，光反应阶段和暗反应阶段同时进行,不分先后。1．如图为叶绿体的结构与功能示意图，下列说法错误的是（）A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲C．结构A释放的氧气可进入线粒体中D．叶绿体中的色素主要分布于类囊体腔中2．如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～f为物质,①～⑤为反应过程）。下列判断错误的是()A．图中a物质主要吸收红光和蓝光,绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中B．图中①表示水分的吸收,③表示水的光解C．图中的⑤表示C3的还原，该过程伴有能量的变化D．在f物质供应充足时，突然停止光照，C3的含量将迅速下降一题多变（1)色素分子需要在哪些过程发挥作用(答图中序号)？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用同位素18O标记图中的H2O,18O首先出现在图中的哪些物质中（答图中序号)？________________________________________________________________________。规律方法当光照、CO2浓度变化时，细胞中C3、C5的变化规律（1)理论依据:细胞中C3的含量取决于C3的生成速率和C3的消耗速率。C3的生成通过CO2的固定实现，C3的消耗通过C3的还原实现，如下图所示：由C5＋CO2→2C3可知，细胞中C3、C5的含量变化相反.（2)实例分析外界条件突然变化分析结果光照强→弱光反应减弱，[H］和ATP减少，C3还原减弱，C3消耗减少，C5产生减少C3含量增多,C5含量减少弱→强光反应增强,[H]和ATP增多，C3还原增强，C3消耗增多，C5产生增多C3含量减少,C5含量增多CO2浓度高→低CO2固定减弱，C3产生减少，C5消耗减少C3含量减少，C5含量增多低→高CO2固定增强，C3产生增多，C5消耗增多C3含量增多，C5含量减少二、影响光合作用的环境因素及原理应用1．光照强度对光合作用的影响（1)光照强度比较弱时，光合速率________。(2)光照增强，光合速率相应地________.(3)当光照强度超过某一定值时，再增大光照强度，光合速率________。2．CO2浓度对光合作用的影响（1)CO2是光合作用的________之一.（2)在一定范围内，植物光合速率随着CO2浓度的上升而________。（3)当CO2浓度达到某一定值后，再增加CO2浓度，光合速率________。3．温度对光合作用的影响（1)温度影响________.（2)低温下植物光合速率变低的原因主要是__________降低。（3)高温下光合速率变低的原因主要是高温使植物失水过多,影响________，减少了CO2进入细胞的量。4．水和营养元素对光合作用的影响（1)水是光合作用的________，能________影响植物光合速率.（2)营养元素能________影响植物光合速率。5．光合作用原理的应用采用套种方法，可增加________；采用轮作的方法，可以延长光照时间。试根据环境因素对光合作用影响的数学模型进行分析。1．光照强度对光合作用的影响(1）A点对应的光照强度是光合作用的临界值，低于此值，光合作用不能进行。（2）AB段表明，随光照强度________，光合速率________。（3)B点对应的光照强度,是光合速率________时的________光照强度，也称为光饱和点。(4）B点以后，光合速率________随光照强度增大而增加，其主要的限制因素是________。2．CO2浓度对光合作用的影响（1）A点对应的CO2浓度是光合作用的临界值，低于此值,光合作用不能进行。(2）AB段表明，光合速率随CO2浓度的______________。(3)B点对应的CO2浓度，是光合速率________时的________CO2浓度，也称为CO2饱和点.(4)B点以后，光合速率________随CO2浓度增大而增加，其主要限制因素是________。3．温度对光合作用的影响(1)温度直接影响光合作用中有关________，对光合作用的影响很大.低温时，植物酶促反应速率________,限制了光合作用的进行；高温时，叶绿体和细胞质的结构会遭到破坏，叶绿体中的酶发生钝化、变性甚至遭到破坏.(2)低温会影响光合酶的活性，植物净光合速率较低；较高温度使呼吸作用加强，净光合速率下降。4．矿质元素对光合作用的影响(1）矿质元素对光合作用影响的数学模型及其分析:①N是各种酶以及ATP等的重要组成成分。②P是ATP的重要组成成分。③Mg是叶绿素的重要组成成分。④K对光合产物的运输和转化起促进作用。（2）矿质元素对光合作用的影响规律：在一定范围内，矿质元素增多，光合速率________;超过一定浓度，光合速率________，甚至由于渗透失水反而使光合速率下降。5．水对光合作用的影响缺水时________，影响________进入叶肉细胞；缺水，叶片淀粉水解减弱，糖类堆积，光合产物输出缓慢。因此，植物体水分减少会使光合速率________。合理浇灌是提高光合速率的有效措施。6．多因子对光合速率的影响科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合速率的影响，得到实验结果如图，请据图分析：（1)光照强度为a时,曲线Ⅰ和Ⅱ重合说明什么？此时造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合速率差异的原因是什么？(2)光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合速率差异的原因是什么？（3）光照强度为c时，每条曲线都呈现水平状态，说明什么？7．将下列生产实例和利用的光合作用原理连接起来拓展提升植物在进行光合作用的同时也在进行细胞呼吸，人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸；A点的CO2释放量表示细胞呼吸速率AB段开始进行光合作用,随光照强度的增强，光合作用强度也增强,但光合作用强度小于细胞呼吸强度B点光合作用强度＝细胞呼吸强度（细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用)，此时光照强度称为光的补偿点BC段随光照强度的增强，光合作用强度不断增强C点光照强度增强，光合作用强度基本不变，此时光照强度C′点称为光的饱和点，C点的CO2吸收量表示净光合作用速率3．下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线,你认为不正确的是（）4．如图曲线Ⅰ表示黄豆在最适温度、CO2浓度为0。03％的环境中光合作用速率与光照强度的关系.在y点时改变某条件，结果发生了如图曲线Ⅱ的变化。下列分析合理的是(）A．与y点相比较,x点时叶绿体中C3含量低B．在y点时，适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为ⅡC．制约x点时的光合作用因素主要是叶绿体中色素的含量D．制约z点时的光合作用因素可能是二氧化碳浓度归纳总结多因子对光合速率的影响（1)P点理解：此点之前,限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子,随着该因子的不断加强,光合速率不断提高。(2）Q点理解：此点时,横坐标所表示的因子，不再是影响光合速率的因子，影响因素为坐标图中三条曲线所表示出的因子.1．以下反应过程在叶绿体基质中完成的变化有（）①H2O→[H］＋O2②ATP→ADP＋Pi＋能量③2C3→（CH2O）＋C5④CO2＋C5→2C3A．①②③B．①③④C．②③④D．①②④2．光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自(）A．细胞呼吸产生的ATP和光能B．都是细胞呼吸产生的ATPC．光能和光反应产生的ATPD．都是光反应产生的ATP3．一种在叶绿体内与光合作用有关的酶，其活性受到pH及镁离子浓度的影响,如图所示。据图分析，试推测与夜晚相比，叶绿体内的pH及镁离子浓度在白天最可能发生下列哪一种变化(）A．pH不变,镁离子浓度不变B．pH下降，镁离子浓度下降C．pH下降,镁离子浓度上升D．pH上升，镁离子浓度上升4．下图是某种细菌内发生的生化反应,据此判断其新陈代谢类型是(）A．自养厌氧型 B．异养厌氧型C．自养需氧型 D．异养需氧型5．下图是光合作用过程示意图,请据图回答下列问题：（1）请填写字母所代表的物质：a。________,b.________，c．________，d.________，e。________，f。__________，g．________.（2)由“f"经暗反应产生“g”可以分成________、__________两个阶段。（3)如果用同位素3H标记参与光合作用的水，并追踪3H，它最可能的途径是（用图中字母表示）________________________________________________________________________。

答案精析一、基础梳理1．叶绿体外膜内膜类囊体基粒基质2．(1)①类囊体膜有光吸收、传递和转换②基质(2)①a.氧和H＋氧［H]b．ATP②a。五碳化合物三碳化合物b．ATP[H］c．三碳化合物循环往复暗反应d．三碳化合物糖类e．ADPPi3．光能化学能4．CO2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(光能）,\s\do5(叶绿体))（CH2O)＋O2问题探究1．（1)与光合作用有关的酶分布在叶绿体的类囊体膜上和叶绿体基质中。(2)类囊体叠合成基粒，扩大了膜面积。（3）叶绿体是真核生物进行光合作用的场所，但原核生物如蓝藻虽然没有叶绿体,但有叶绿素和藻蓝素，也可以进行光合作用。2．（1）①叶绿体中的色素；②O2;③［H］；④ATP；⑤2C3；⑥CO2;⑦(CH2O).(2)光照色素、酶叶绿体的类囊体膜上水分解成［H］和O2ATP的合成光能→ATP中活跃的化学能(3)光照酶叶绿体的基质中CO2的固定C3的还原ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能糖类等物质（4)物质联系：光反应为暗反应的顺利进行准备了[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。能量联系：光反应中光能转化为活跃的化学能，暗反应中活跃的化学能再转化为有机物中稳定的化学能。拓展应用1．D［叶绿体中的色素主要分布于类囊体膜上.]2．D一题多变（1）②③。色素分子吸收光能用于水的光解,产生ATP、［H］和O2.(2)b。图中b表示O2，Heq\o\al（18，2)O光解产生[H]和18O2。二、基础梳理1．(1）很低（2）变大（3）不再增加2．（1）原料(2)增加(3)不再增加3．（1)酶活性（2）酶活性（3）气孔的开闭4．(1）原料直接(2)间接5．光照面积问题探究1．（2）增大也增加(3）最大最小（4）不再CO2浓度2．(2)增大而增加(3)最大最小(4)不再光照强度3．（1)酶的活性下降4．(2)加快不再增强5．气孔关闭CO2下降6．（1）光照强度为a时,