最新高中生物光合作用的过程学案 精品.docx
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4.2.2光合作用的过程
一、目标导航
1.学习目标:
(1)理解光合作用概念以及掌握它的过程。
(2)掌握研究影响光合作用强度的因素。
2.学习重点:
(1)光合作用的光反应、暗反应过程以及相互关系;
(2)影响光合作用强度的环境因素。
3.学习难点:
(1)光反应和暗反应的过程;
(2)探究影响光合作用强度的环境因素。
二、知识网络
三、导学过程
“导”——自主预习
一、叶绿体的结构与功能
1.分布:
主要分布在植物的________细胞内。
2.形态:
扁平的________或________。
3.结构
4.功能:
绿色植物进行光合作用的场所。
二、光合作用的过程
1.光反应阶段
(1)条件:
______、______、有关的酶。
(2)场所:
________________。
(3)物质变化
①水的光解:
H2O
______+______
②ATP的合成:
ADP+Pi
ATP
(4)能量变化:
将________转变为活跃的__________。
2.暗反应阶段
(1)条件:
__________的催化。
(2)场所:
叶绿体内的________中。
(3)物质变化:
CO2首先被一个______分子固定,生成两个C3化合物,三碳化合物被__________还原生成有机物,并将________释放的化学能储存在有机物中。
(4)能量变化:
________中的活跃化学能转变为有机物中________________。
“学”—互动探究
探究一:
光合作用的过程
1.光合作用的反应场所在哪?
结构是什么样的?
双层膜包被
提示:
光合作用的反应场所在绿色植物的叶绿体进行。
叶绿体基质
基粒,类囊体堆叠形成
2.阅读课本P75,归纳比较光合作用两过程的差别和联系?
并填写下表。
提示:
过程
光反应
暗反应
图解
条件
必须在光下
有光、无光都可以
场所
叶绿体类囊体薄膜
叶绿体基质
物质
转化
①水光解2H2O
4[H]+O2↑
②ATP的合成ADP+Pi
ATP
①CO2的固定CO2→C3→C5
②C3的还原C3→(CH2O)
能量
转化
光能→电能→
→活跃化学能,并储存在ATP中
ATP中活跃的化学能→
→(CH2O)中稳定的化学能
实质
将无机物合成有机物,光能转化为有机物中稳定的化学能
元素去向
关系
①光反应为暗反应提供[H]和ATP;暗反应为光反应提供ADP和Pi;
②没有光反应,暗反应无法进行;没有暗反应,有机物无法合成
拓展:
若突然停止光照,光反应停止,ATP和【H】供给停止,C3不再消耗,CO2的固定还在进行,因此C3增加,C5减少;
若气孔关闭,CO2不能进入,光反应仍在进行,因此C3在消耗,而无来源,因此减少,C5不消耗而有来源,因此增加。
3.由此总结得出光合作用的总反应式是什么?
提示:
提示:
CO2+H2O
(CH2O)+O2
巧记:
一个场所(叶绿体)
二个阶段(光反应和暗反应)
三次能量转化(光能→电能→ATP中活跃化能→有机物中稳定化学能)
四个反应(水的光解、ATP的合成、CO2的固定和C3的还原)
注意:
光合作用的产物除了有糖类和氧气外,还有蛋白质、脂质等。
【经典回眸】绿色植物是主要的能量转换者,是因为它们均含有叶绿体(图甲)这一完成能量转换的细胞器,图乙是图甲中的色素分离结果,图丙是在图甲④结构中进行的生化反应,①~④分别代表图甲中叶绿体的结构。
下列相关叙述中,不正确的是( )
A.图乙中的色素带由1到4分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,这些色素存在于图甲②中
B.光照条件下,图甲中的②上能进行光反应,产生[H]、ATP、O2
C.图甲中①和③的成分和结构相似
D.环境条件相对稳定的条件下,图甲④中的C3含量多于C5
E.如果突然降低CO2的浓度,图丙中的C3含量会一直下降
【解析】图乙中左侧有滤液细线,色素的扩散是从左向右的,所以1~4分别是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。
图甲中的①和③分别是叶绿体的内膜和外膜,它们的成分和结构相似。
光照条件下,②类囊体膜上能发生光反应,产生[H]、ATP、O2。
分析图丙中的过程要从两个方面进行:
一是环境条件相对稳定时,暗反应中的两个过程、光反应与暗反应之间均处于一种相对平衡的状态,由于一个C5对应着两个C3,所以C3含量要比C5高;另一方面,当环境条件突然改变时,如CO2浓度突然降低时,短时间内由于CO2固定过程减弱而C3的还原过程仍在进行,故C3含量降低而C5含量升高,但一段时间后,反应过程又达到一个新的平衡状态,所以C3含量不会一直下降。
【答案】E
【变式训练】离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2。
的供应,短时间内叶绿体中C3和C5相对含量的
变化是()。
A.C3增多、C5减少B.C3增多、C5增多
C.C3减少、C5增多D.C3减少、C5减少
【变式训练参考答案】C
四、达标检测
1.在光合作用过程中,释放出氧和产生ATP都离不开()
A.叶绿体色素和CO2B.水和CO2
C.叶绿体色素和光能D.水、CO2和光能
2.下列有关光合作用的叙述,正确的是()
A.光合作用的全过程都需要光
B.光合作用的全过程都需要酶的催化
C.光合作用全过程完成后才有O2的释放
D.光合作用全过
程完成后才有化学能产生
3.下列哪一途径属于卡尔文循环?
()
A.水光解产生O2的过程
B.ATP分解
产生能量的过程
C.C02中的C转变成有机物中碳的途径
D.[H]转变到有机物中的途径
4.光照下的正常生长的某绿色植物,其他条件不变,突然停止光照。
短时间内叶绿体中C3合成速率(横坐标为时间,纵坐标为速率)为()
5.下图是光合作用的示意图,根据图回答问题:
(1)A和B表示光合作用的两个阶段,其中A是
,B是。
(2)①和②代表两种物质,其中①是,②是。
(3)⑦是一种物质。
来自空气,它是,⑧是。
(4)暗反应所需要的能量来自[]的分解,所需的还原剂[],这种还原剂来自[]的分解。
(5)在适宜的光照等条件下,适当的增加[],可提高[]的产量。
参考答案:
1-4CBCB
5.
(1)光反应暗反应
(2)H2OO2(3)CO2C6H12O6葡萄糖
(4)④ATP⑥[H]①水(5)⑦CO2⑧C6H12O6
五、依据考点,归纳总结
1.如图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是()
A.该反应的场所是叶绿体的类囊体
B.C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D.无光条件有利于暗反应进行
【解析】图示的光合作用阶段为先合作用暗反应,该反应发生的场所是叶绿体基质,该过程在有光、无光的条件下均会进行,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C6H12O6的生成,因此,在最适温度以上,提高温度不能促进C6H12O6的生成。
答案:
B
六、布置作业
1.叶绿体是植物进行光合作用的场所。
下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是
A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B.H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中
C.CO2的固定过程发
生在类囊体薄膜上
D.光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的
2.在下列有关光合作用的叙述中,正确的是()
A.光反应不需要酶,暗反应需要多种酶B.光反应储存能量,暗反应释放能量
C.光反应固定CO2,暗反应还原CO2D.光反应消耗水,暗反应消耗ATP
3.在下列关于光和作用过程的叙述中,正确的是()
A.光反应离不开色素的作用B.暗反应必须在黑暗的条件下进行
C.光反应
为暗反应提供[H]、ATP和CO2D.暗反应的产物是氧气和有机物
4.关于光合作用的叙述,下列正确的一项是()
A.光合作用的两个阶段均有[H]和ATP产生
B.光合作用中产生的O2来自于CO2中的氧
C.光合作用固定CO2的是一种C5化合物
D.光合作用的暗反应必须在暗处进行
5.光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列参与暗反应必需的物质是
A.H2O、CO2、ADPB.CO2、[H]、ATP
C.H2O、CO2、ATPD.[H]、H2O、ADP
6.如图甲为叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。
下列相关叙述正确的是( )
A.甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大
B.乙图所示的结构来自甲图中的③
C.③中的所有色素分子都可以吸收、传递和转化光能
D.ATP的合成场所是④,分解场所是③
7.下图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图,其中a、b表示物质,①~④表示生理过程。
据图回答:
(1)图中物质a是___,①过程中与a物质产生有关的色素分布在__________上。
(2)②过程中发生的能量变化是________,图中生理过程的能量最终来源于_____。
(3)当b供应量突然减少时,C3、C5的含量变化分别是____________,④过程中a利用的具体部位是____,若无a供应,则此植物细胞呼吸的产物一般是_______。
(4)图中有氧呼吸相关酶的分布场所是______________,请写出③和④所示生理活动的总反应式_________________________________________________。
参考答案:
1D2D3A4C5B
6.B【解析】甲图中的①②③和④分别是叶绿体内膜、外膜、基粒和基质,乙所示的膜结构来自甲图中的③。
叶绿体扩大膜面积主要靠片层结构中的类囊体薄膜。
③中的色素分子只有少数叶绿素a才可以将光能转化成化学能。
ATP的合成场所是③,消耗部位是④。
7.【答案】
(1)O2 叶绿体类囊体薄膜
(2)活跃的化学能转变成稳定的化学能 太阳能(光能) (3)减少、增加 线粒体内膜 酒精和二氧化碳 (4)细胞质基质和线粒体 C6H12O6+6H2O+6O2
6CO2+12H2O+能量
七、课后反思
同学们,通过这节课学习,你有哪些收获和体会,存在哪些疑问,请把它填在下面的表格中,以便及时总结、弥补知识缺漏。
收获
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疑点
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