光合作用的原理和应用第1课时导学案 高一上学期生物人教版必修1

.4.2光合作用的原理和应用（课时1）阅读教材完成以下内容（一）光合作用概念及反应式（教材P102）1.光合作用的概念光合作用是指绿色植物通过__________，利用光能，把二氧化碳和转化成储存着能量的______________，并且释放出氧气的过程。2.光合作用的化学反应式：____________________________________________________________________（二）光合作用的探究历程（教材P102、104）（1）19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，_______分子中的C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子转化成糖。（2）1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过__________转化成糖。（3）1937年，英国植物学家希尔发现离体在含有铁盐（Fe3+）或其他氧化剂（可以接受电子）的体系中发生、产生氧气的反应。（4）1941年，美国鲁宾和卡门用____________________法证明光合作用释放的氧气来自水。（5）1954年，美国阿尔农发现，在光照下，在水的光解过程中，叶绿体可合成_______，这一过程伴随着。（6）20世纪40年代，利用放射性同位素标记技术最终探明了______中的碳在光合作用中转化成______的。（三）光合作用的过程（教材P103-104）右图为绿色植物光合作用过程图解，据图回答相关问题：1．光反应阶段：（1）A过程是____________阶段，在叶绿体的___________上进行。途中的①是，②是，③是，④是，⑤是。（2）叶绿体中光合色素吸收的光能有两方面用途：①参考教材P103右侧相关信息，完成生成H+与NADP+结合形成NADPH的反应式：。②促使ADP与Pi反应形成____________。以上两个途径将转化为储存在活跃的。2．暗反应阶段：（1）B过程是______阶段（卡尔文循环），在叶绿体的_________上进行。（2）CO2转化为糖类的途径：一分子CO2在特定酶的作用下与__________结合，形成两分子________分子，这一过程称作的CO2________；C3接收_________和___________释放的能量，并且被NADPH还原转化成为______。3．光反应与暗反应的联系：A过程为B过程提供的物质是________和_________。（四）光合作用原理的应用（教材P105）（1）光合作用强度的概念：植物在单位时间内通过光合作用制造_________的数量。（2）影响光合作用强度的因素：从光合作用反应式分析，水、二氧化碳和_________都是影响光合作用强度的因素；影响叶绿体形态与结构的因素有_________、病虫害等；影响酶活性的因素有_________等。按照要求完成相应的学习任务活动一：根据下图光合作用的总反应式及以上探究光合作用的实验，推测叶绿体中光合作用元素的转移。活动二：分析每个实验的步骤和结果，得出相应的实验结论，从而全面掌握光合作用具体的物质变化和能量变化。科学家实验过程或依据实验结论1937年英植物学家希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有水，没有二氧化碳)，在光照下可以释放出________离体叶绿体在适当条件下发生________的光解、产生________的化学反应称作希尔反应。说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应1941年美科学家鲁宾和卡门光合作用释放的O2全部来自________1954年美科学家阿尔农实验一：在光照下，叶绿体可合成实验二：并发现叶绿体合成ATP的过程总是与相伴随光照下叶绿体中发生的水的光解过程伴随________的产生20世纪40年代卡尔文同位素标记14CO2，小球藻在提供光照及14CO2的条件下进行光合，不同时间杀死小球藻，提取小球藻内的有机物进行鉴定。结果先出现14C3，最后出现(14CH2O)。探明了________中的碳在________中转化成________的途径，即________活动三：总结光合作用原理，比较光反应和暗反应的物质、能量、场所以及它们之间的联系，深入掌握光合作用原理。阅读教材完成学案。光反应暗反应场所条件物质变化水的光解：ATP合成：NADPH的合成：CO2的固定：C3的还原：能量变化光能→ATP和NADPH中活跃的化学能ATP和NADPH中活跃的化学能→____________中稳定的化学能联系光反应为暗反应提供_________和___________；暗反应为光反应提供_________________等原料。思考：①暗反应能否在较长时间地在黑暗条件下进行？②光反应产生的ATP能用于细胞内的各项生命活动吗？③光合作用和呼吸作用产生的[H]是同一种物质吗？④环境改变时光合作用各物质含量的变化分析分析方法：需从物质的生成和消耗两个方向综合分析。示例：Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原当外界条件突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化：条件CO2供应不变，光照由强到弱CO2供应不变，光照由弱到强光照不变，CO2供应由充足到不足光照不变，CO2供应由不足到充足C3含量C5含量NADPH、ATP含量三、探究光照强度对光合作用的影响四、光合作用和化能合成作用的比较1．概念：利用体外环境中的某些____________时所释放的能量来制造________的合成作用。能进行化能合成作用的生物有__________、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。项目光合作用化能合成作用不同点生物类型绿色植物和光合细菌硝化细菌等能量来源光能体外物质氧化时释放的化学能相同点代谢类型自养需氧型物质变化将无机物(CO2和H2O等)转化为储存能量的有机物5.4.2光合作用的原理和应用（课时1）参考答案一、（一）1.叶绿体水有机物2.（二）（1）CO2（2）光合作用（3）叶绿体水的光解（4）同位素示踪（5）ATP水的光解（6）CO2含碳有机物中的碳（三）1.（1）光反应类囊体薄膜①氧气②[H]③ATP④CO2⑤（CH2O）（2）H++NADP++2e-→NADPHATP光能ATP和NADPH中化学能2.（1）暗反应基质（2）C5C3固定ATPNADPHNADP+3.ATPNADPH（四）（1）糖类（2）动力─光能无极营养温度二、活动一活动二O2水氧气水ATP水的光解ATPCO2暗反应有机物中的碳卡尔文循环活动三场所：叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质中光能、酶条件：光照、色素、酶不需要光照；需要暗反应相关的酶光能、酶酶水的光解：2H2O4H＋＋O2+2e-酶酶ATP合成：ADP+Pi+能量ATP酶酶NADP++H++2e-NADPH酶酶CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：2C3(CH2O)+C5有机物ATPNADPHCO2思考①不能②只能用于暗反应合成有机物③呼吸作用中的[H]是NADH,而光合作用中的[H]是NADPH。④变多变少变少变多变少变多变多变少变少变多变多变少三、eq\o\ac(□,15)生长旺