高中生物人教版必修一上篇第5章第4节第2课时.ppt

1、第2课时光合作用的原理和应用,光合作用的过程,1写出图中标号代表的生理过程填空 ： ；：；： 。 2写出和的反应场所填空 ： ；： 。 3用反应式表示图中的物质变化填空 (1)中的化学反应： 水的光解： 。,H2OO2H,光反应,暗反应,光合作用,类囊体薄膜,叶绿体基质,4图中的能量变化填空 (1)中：光能ATP中 。 (2)中：ATP中活跃的化学能有机物中 。 思维激活1 无光条件下，暗反应能否长期进行？若暗反应停止，光反应能否持续进行？ 提示均不能。无光条件下，光反应不能进行，缺乏光反应的产物H和ATP，暗反应将停止；暗反应停止，光反应产生的H和ATP积累，抑制光反应的进行。,活跃的化学能

2、,稳定的化学能,解析题图示的光合作用阶段为光合作用暗反应，该反应发生的场所是叶绿体基质，该过程在有光、无光的条件下均可进行，该过程的物质变化为CO2的固定和C3的还原，其中C3还原需要光反应提供H和ATP，此外还需要多种酶的参与。温度通过影响该过程中酶的活性影响(CH2O)的生成，因此，在最适温度以上，提高温度不能促进(CH2O)的生成。 答案AB,光合作用原理的应用,原料的消耗,产物生成的数量,光照,温度,CO2,打孔器,注射器,黑暗,沉到水底, 实验处理及结果： (2)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 (同一时间段内产生的 越多，浮起的叶片越 )。,较多,较少,不

3、断增强,O2,多,思维激活2 实验中，叶片下降的原因是什么？光照后叶片为什么上升？ 提示抽出气体后，细胞间隙充满水，叶片下降；光照后，叶片进行光合作用，细胞间隙又充满气体，叶片上升。,1光照强度(图甲) A点：只进行细胞呼吸；AB段：随光照强度增强，光合作用增强，但光合作用强度仍小于细胞呼吸强度；B点(光补偿点)：光合作用强度等于细胞呼吸强度；BC段：随光照强度不断增强，光合作用强度大于细胞呼吸强度；C点(光饱和点)：光合作用强度达到最大值。 2CO2浓度(图乙) 在一定范围内，光合作用强度随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定程度后，光合作用强度不再增加。曲线中A点：只进行细胞呼

4、吸；B点(CO2补偿点)：光合作用强度等于细胞呼吸强度；C点(CO2饱和点)：光合作用强度达到最大值。,特别提醒(1)影响光合作用的因素还有内因，如色素、酶等；且环境因素还有水、无机盐等。 (2)各种环境因素，对光合作用并不是单独地发挥作用，而是综合地起作用。,解析光合作用有一最适温度，超过或低于该最适温度，光合作用强度都会下降。 答案D,(1)概念：利用体外环境中的 氧化时所释放的能量来制造有机物。 (2)实例：硝化细菌，能利用氧化 释放的化学能将 合成为糖类，供自身利用。 2自养生物和异养生物填空 (1)自养生物：能将无机环境中的 转化为有机物的生物。 进行 的生物：如绿色植物。 进行的生

5、物：如硝化细菌。,化能合成作用,某些无机物,NH3,CO2和H2O,无机物,光合作用,化能合成作用,(2)异养生物：只能利用环境中 来维持自身的生命活动。如人、动物、真菌以及大多数细菌。,现成的有机物,2化能合成作用和光合作用的区别 化能合成作用与光合作用的不同之处在于光合作用是利用光能将CO2和H2O合成有机物，而化能合成作用是利用化学能将CO2和H2O合成有机物。 【训练3】 下列关于新陈代谢类型的叙述，正确的说法有 ()。 菌类和病毒都是异养生物所有植物都是自养生物所有动物都是需氧型生物所有寄生生物都是厌氧型生物自养需氧型生物的细胞结构不一定具有叶绿体和线粒体 A1种B2种 C3种D4种

6、,解析病毒营寄生生活，应是异养生物。不同类型的菌类其同化作用方式不一定相同，如硝化细菌是自养型的，故不正确；绝大多数植物是自养型生物，有少数是异养型的。如寄生生活的菟丝子，故不正确；绝大多数动物都是需氧型生物，也有少数动物是厌氧型的，如寄生在人体消化道内的蛔虫，故不正确；并非所有的寄生生物都是厌氧型生物，如菟丝子和寄生在人体表皮的寄生虫大都是需氧型生物。故不正确；硝化细菌是自养需氧型生物，它是原核生物，没有叶绿体和线粒体，故正确。 答案A,光合作用的过程理解,(1)图1中c表示的物质是_，它由_产生，其作用主要是_。 (2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于_。若用放射性同位素标记14CO2

7、，则14C最终进入的物质是_。 (3)图2中曲线a表示的化合物是_，在无光照时，其含量迅速上升的原因是： _。 (4)曲线b表示的化合物是_，在无光照时，其含量下降的原因是： _。,深度剖析(1)光反应为暗反应提供的物质是H和ATP，由此可确定c是H，H是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于C3的还原。 (2)光反应中，光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中，14CO2的同化途径为14CO214C3(14CH2O)。 (3)(4)题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化，光照停止后，光反应停止，H和ATP下降，C3的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍将进行，因此C3含量相

8、对升高，C5含量相对下降，即a表示C3，b表示C5。,答案(1)H水在光下分解用于C3的还原 (2)太阳光能(CH2O) (3)C3CO2与C5结合形成C3继续进行而C3的还原减弱直至停止 (4)C5C5与CO2结合形成C3继续进行，而C3的还原减弱直至停止 规律总结 条件骤变时叶绿体内各物质含量的短期变化 当外界条件突然改变时，光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量短时间内的变化可以采用如图表分析：,影响光合作用的环境因素分析,(2)图乙中，植物开始进行光合作用的时间为_ ，植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段为_。 (3)如下图为探究光合作用速率的装置，实验开始时，针筒的读数是 0

9、.2 mL，水滴位置在 X 处，恒温 30 min 后，将针筒容量调到 0.6 mL处，水滴的位置恢复到 X 处。若以氧气释放量表示光合作用速率，则植物光合作用的速率是_ mL/h，该数值比实际光合作用速率低，原因是_。,常见错误第(1)问易误答为“0时和24时”，合成ATP的场所易漏掉“细胞质基质”；第(2)问易误答为“A点”，光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段易误答为“06”和“1824”。第(3)问光合作用速率易误答为“0.4 mL/h”。 错因分析：导致该题错答的原因是： 第(1)问对曲线中各点表示的发生过程不理解。图甲中B点表示光补偿点，即光合作用速率与呼吸作用速率相等。图乙中B点

10、和C点都表示光合作用消耗的CO2等于细胞呼吸释放的CO2，即光合作用速率等于呼吸作用速率。有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。,第(2)问没有充分挖掘题干信息。乙图中横轴表示的是时间，在0时没有光照，不进行光合作用，在6时，光合作用速率等于呼吸作用速率，因此开始进行光合作用的时间应为6时之前。光合作用强于呼吸作用时，CO2浓度下降，因此618 h光合作用速率大于呼吸作用速率。 第(3)问审题不细致，忽视了实验过程是30 min，而题目考查的光合作用速率是用“每小时释放O2量”来表示的。植物的光合作用速率为(0.60.2)0.50.8(mL/h)。 答案(1)6：00和18：00细胞质基质、线粒

11、体、叶绿体类囊体薄膜(2)6：00之前6：0018：00(3)0.8植物同时进行呼吸作用，消耗氧气,A12时对应的点是由于气孔关闭导致CO2供应不足造成的 B如该植株培养液中缺Mg，那么A点应向右移动 CAB段的限制因素主要是CO2 D小室内O2总量最大时刻是10点 解析由于气温过高，蒸腾作用过强，气孔关闭导致CO2供应不足，光合作用减弱；A点表示光合作用速率与呼吸作用速率相等，当缺镁而导致叶绿素减少时，就需要有较强的光照强度以增大光合速率来维持；AB段的限制因素主要是光照强度；从8时到16时，光合作用大于呼吸作用，O2逐渐积累，故16时O2总量最多。 答案CD,【例3】 为了验证环境因子光照

12、、二氧化碳的不足分别对光合作用的影响，可将叶片用打孔器打取小圆片，抽取叶内气体使之下沉于水中，在不同条件下根据叶圆片上浮所需时间的长短推测光合作用的相对强弱。请回答问题。 (1)实验假设： _。 (2)实验组1：取三角瓶，编号A，加入一定量新制的冷开水；再加入一定量的NaHCO3粉末，使其在水中溶解；用黑纱布(透弱光)包裹三角瓶后，适宜温度下水浴保温；放入下沉小叶圆片10片，将三角瓶置于日光灯下；记录叶片上浮所需时间或一定时间内的上浮叶片数。,双自变量的实验题的解法,参照实验组1简要写出实验组2应改变的实验条件： _。 参照实验组1简要写出对照组应改变的实验条件： _。 (3)预期结果： 实验

13、组1： _； 实验组2：_； 对照组： _。 (4)浸没于水中的叶圆片上浮的原因_。,解析本实验为双自变量，根据对照原则和单一变量原则，当研究光照时，应一组光照强(不包裹黑纱布)，另一组光照弱(包裹黑纱布)，而CO2为无关变量，均应适宜(加NaHCO3粉末)；当研究CO2时，应一组CO2浓度高，(加NaHCO3粉末)，另一组CO2浓度低(不加NaHCO3粉末)，而光照为无关变量，均应适宜(不包裹黑纱布)。综合起来，就应设置三组实验。 答案(1)光照强弱(度)、CO2等条件都会影响光合作用 (2)不加入NaHCO3粉末，也用黑纱布包裹三角瓶B，其余方法与实验组1相同 不用黑纱布包裹三角瓶C，其余

14、方法与实验组1相同,(3)叶片上浮所需时间长(上浮慢)叶片上浮所需时间长(上浮慢)叶片上浮所需时间短(上浮快) (4)光合作用产生O2 方法提炼双自变量的实验题的解法 对于双自变量的实验题，应把它拆分开来，分为两个实验，分别设置自变量。当设置其中一个为自变量时，另一个自变量即为无关变量。,课堂小结,解析光反应产生ATP和氧气。 答案D,2光反应为暗反应提供的物质是()。 AH和H2OBH和ATP CATP和CO2DH2O和CO2 解析光反应利用水光解的产物氢离子，合成NADPH，为暗反应提供还原剂NADPH即H。 答案B,3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，

15、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()。 AC3化合物增多、C5化合物减少 BC3化合物增多、C5化合物增多 CC3化合物减少、C5化合物增多 DC3化合物减少、C5化合物减少 解析叶绿体在光照条件下进行的光反应为暗反应提供ATP和NADPH。C3化合物在NADPH的还原作用下形成有机物或C5化合物。此时中断CO2供应，C5化合物不能与CO2结合成C3化合物，必然使C3化合物减少，C5化合物增多。 答案C,4(双选)下列关于光合作用和化能合成作用的叙述，正确的是 ()。 A与异养生物有关 B都将CO2和水合成为有机物 C都属自养生物的营养方式 D合成作用所利用的能量相同 解析光合作用和化能合成作用的不同之处在于光合作用是利用光能将CO2和H2O合成有机物，而化能合成作用是利用化学能将CO2和H2O合成有机物，但两者均属于自养生物的营养方式。 答案BC,(2)从甲图可见，光照超过某一强度时，光合作用速率不再增加，这种变化主要决定于_，此时光合作用的_阶段受到限制。 (3)乙图中C点表示光照强度为B时，植物生长的_，出现CD段的原因是_。 (4)除图示之外影响光合作用的主要因素是_ 。 (5)根据甲图，在乙图中绘制