高中生物 第三單元 細胞的新陳代謝 第二章 細胞能量的來源與轉(zhuǎn)變 3.2.3.2 光合作用過程及影響因素課件 中圖版必修1

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1、第第2課時光合作用過程及影響因素課時光合作用過程及影響因素學習目標1. 闡明光合作用的過程與實質(zhì)。2比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)的相互關(guān)系。3探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。關(guān)鍵術(shù)語1. 光反應(yīng)與類囊體薄膜2暗反應(yīng)與葉綠體基質(zhì)3NADP與NADPH4影響光合作用的環(huán)境因素1光反應(yīng)階段(1)條件：光反應(yīng)必須在 下才能進行(2)場所：在 .(3)光反應(yīng)過程：光合作用的過程光合作用的過程光光類囊體膜上類囊體膜上光能轉(zhuǎn)換成電能電能轉(zhuǎn)換成活躍的化學能電能電能NADPH2eNADPH ADPPiATP 光光葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)C52C3 NADPH(CH2O)C51光合作用過程注：H代表NADPH。2光合作用反應(yīng)式

2、及氧元素去向3光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系項目項目光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別區(qū)別條件條件需葉綠體色素和需葉綠體色素和光、酶、水光、酶、水不需葉綠體色素和光，需不需葉綠體色素和光，需要多種酶、要多種酶、ATP、H、CO2場所場所在葉綠體類囊體在葉綠體類囊體的薄膜上進行的薄膜上進行在葉綠體的基質(zhì)中進行在葉綠體的基質(zhì)中進行區(qū)別區(qū)別實質(zhì)實質(zhì)光能轉(zhuǎn)換為化學能，并放出光能轉(zhuǎn)換為化學能，并放出O2同化同化CO2形成形成(CH2O)聯(lián)系聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH、ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供提供ADP、Pi和和NADP；沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進行；沒有暗反應(yīng)，有機物無沒有

3、光反應(yīng)，暗反應(yīng)無法進行；沒有暗反應(yīng)，有機物無法合成，光反應(yīng)也無法繼續(xù)?？傊?，光反應(yīng)是暗反應(yīng)物質(zhì)法合成，光反應(yīng)也無法繼續(xù)。總之，光反應(yīng)是暗反應(yīng)物質(zhì)和能量的準備階段，暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，是物質(zhì)和能和能量的準備階段，暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù)，是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的完成階段。二者是光合作用全過程的兩個階段，量轉(zhuǎn)化的完成階段。二者是光合作用全過程的兩個階段，是相輔相成的是相輔相成的【鞏固1】 在葉綠體中，消耗ADP和Pi與產(chǎn)生ADP與Pi的部位依次是()。內(nèi)膜類囊體膜基質(zhì)外膜A BC D解析ADP和Pi的生成發(fā)生在暗反應(yīng)中的C3的還原過程，ADP和Pi的消耗發(fā)生在光反應(yīng)光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學能過程中。答案C【鞏

4、固2】 科學家用14C標記二氧化碳，發(fā)現(xiàn)碳原子在一般植物體內(nèi)光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑是()。A二氧化碳葉綠素葡萄糖B二氧化碳ATP葡萄糖C二氧化碳五碳化合物葡萄糖D二氧化碳三碳化合物葡萄糖解析根據(jù)光合作用暗反應(yīng)的過程：二氧化碳首先被固定，生成2個三碳化合物，三碳化合物再在光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和H的參與下，生成葡萄糖。答案D影響光合作用的因素有 等，另外溫度、水分、礦質(zhì)元素也影響光合作用。影響光合作用的因素影響光合作用的因素光照強度、二氧化碳濃度、葉齡光照強度、二氧化碳濃度、葉齡1多種因素對光合作用產(chǎn)生影響的分析影響影響因素因素曲線曲線曲曲 線線 解解 讀讀光照光照強度強度A點：只進行細胞呼吸；點：只

5、進行細胞呼吸；AB段：隨段：隨光照強度增強，光合作用增強，但光照強度增強，光合作用增強，但光合作用強度仍小于細胞呼吸強光合作用強度仍小于細胞呼吸強度；度；B點點(光補償點光補償點)：光合作用強度：光合作用強度等于細胞呼吸強度；等于細胞呼吸強度；BC段：隨光照段：隨光照強度不斷增強，光合作用強度大于強度不斷增強，光合作用強度大于細胞呼吸強度；細胞呼吸強度；C點點(光飽和點光飽和點)：光：光合作用強度達到最大值合作用強度達到最大值CO2濃度濃度(1)圖圖1和和 圖圖2共同說明：在一定范圍內(nèi)共同說明：在一定范圍內(nèi)隨隨CO2濃度的增加光合作用增強，但濃度的增加光合作用增強，但當當CO2濃度增加到一定范

6、圍后，光合濃度增加到一定范圍后，光合作用強度不再增強作用強度不再增強(2)圖圖1中中A點表示光合作用強度等于細點表示光合作用強度等于細胞呼吸強度，此濃度為胞呼吸強度，此濃度為CO2補償點，補償點，圖圖2中的中的A點表示進行光合作用所需點表示進行光合作用所需的最低的最低CO2濃度，兩圖中的濃度，兩圖中的B與與B都都表示表示CO2飽和點飽和點溫度溫度溫度主要是通過影響與光溫度主要是通過影響與光合作用有關(guān)的酶的活性而合作用有關(guān)的酶的活性而影響光合作用強度影響光合作用強度自變量自變量設(shè)置方法設(shè)置方法因變量因變量觀察指標觀察指標光照的強弱光照的強弱通過臺燈距離通過臺燈距離實驗材料的遠實驗材料的遠近來設(shè)置

7、近來設(shè)置光合作用光合作用強度強度觀測單位時間內(nèi)被觀測單位時間內(nèi)被抽去空氣的小圓葉抽去空氣的小圓葉片上浮的數(shù)量片上浮的數(shù)量(3)實驗流程打出小圓形葉片(30片)：用打孔器在生長旺盛的綠葉上打出 小圓形葉片(直徑1 cm)抽出葉片內(nèi)氣體：用注射器(內(nèi)有清水、小圓形葉片)抽出葉 片內(nèi)氣體(O2等)小圓形葉片沉水底：將內(nèi)部氣體已抽出的小圓形葉片放入黑 暗處盛有清水的燒杯中，小圓形葉片全 部沉到水底對照實驗及結(jié)果 項目項目燒杯燒杯小圓形葉片小圓形葉片加富含加富含CO2的清水的清水光照光照強度強度葉片浮起數(shù)量葉片浮起數(shù)量甲甲10片片20 mL強強多多乙乙10片片20 mL中中較多較多丙丙10片片20 mL

8、弱弱少少提醒提高作物產(chǎn)量的途徑途徑途徑具體措施或方法具體措施或方法延長光照時間延長光照時間補充光照補充光照增大光合作用面積增大光合作用面積間作、合理密植間作、合理密植提高光合作用效率提高光合作用效率控制適宜光照強度、提高控制適宜光照強度、提高CO2濃度、合濃度、合理施肥理施肥提高凈光合作用速率提高凈光合作用速率維持適當?shù)臅円箿夭罹S持適當?shù)臅円箿夭?白天適當升溫，晚白天適當升溫，晚上適當降溫上適當降溫)【鞏固3】 用一水生植物作如右圖所示的處理，不影響單位時間內(nèi)產(chǎn)生氣泡數(shù)的是()。A玻璃容器的容積B臺燈與玻璃容器的距離C溶于水中的二氧化碳的量D水生植物葉片的數(shù)量解析此題主要考查影響光合作用因素的

9、知識。從光合作用化學反應(yīng)的條件和原料來看，B項影響光強，C項影響二氧化碳濃度，D項影響光合作用的面積，這三者都能影響單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡數(shù)。答案A【鞏固4】 下圖表示3株脫淀粉(經(jīng)充分“饑餓”處理)的長勢相同的同種植物放在透光的不同鐘罩內(nèi)，下列關(guān)于本實驗的目的最準確的敘述是()。A證明光合作用的必需條件是CO2B證明光合作用的速率隨CO2濃度增高而增大C證明過多的CO2阻礙光合作用D證明NaOH能促進光合作用解析圖中NaHCO3溶液的作用是維持鐘罩內(nèi)CO2濃度的平衡，NaHCO3溶液濃度越高，則鐘罩內(nèi)CO2的濃度越高，NaOH溶液的作用是吸收鐘罩內(nèi)的CO2，所以三組實驗的變量是鐘罩內(nèi)CO2濃度

10、，從大到小依次為、，最終結(jié)論應(yīng)是CO2濃度的高低對光合作用的影響不同。答案B【例1】 甲圖表示光合作用部分過程的圖解，乙圖表示改變光照后，與光合作用有關(guān)的C5和C3在細胞內(nèi)的變化曲線，請據(jù)圖回答下面的問題。甲乙光合作用的過程分析光合作用的過程分析(1)甲圖中A表示的物質(zhì)是_，它是由_產(chǎn)生，其作用主要是_。(2)甲圖中ATP形成所需的能量最終來自于_。若用放射性同位素標記14CO2，則14C最終進入的物質(zhì)是_。(3)乙圖中曲線a表示的化合物是_，在無光照時，其含量迅速上升的原因是：_。(4)曲線b表示的化合物是_，在無光照時，其含量下降的原因是：_。思維導(dǎo)圖：解析(1)光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是

11、H和ATP，由此可確定A是H，H是由水光解后經(jīng)一系列過程產(chǎn)生的，其作用主要是用于C3的還原。(2)光反應(yīng)中，光能轉(zhuǎn)換為活躍的化學能儲存于ATP等化合物中，14CO2的同化途徑為14CO214C3(14CH2O)。(3)(4)題干中已說明曲線a、b表示C3和C5的含量變化，光照停止后，光反應(yīng)停止，H和ATP下降，C3的還原減弱直至停止，而CO2的固定仍將進行，因此C3含量相對升高，C5含量相對下降，即a表示C3，b表示C5。答案(1)H水在光下分解用于C3的還原(2)太陽光能(CH2O)(3)C3CO2與C5結(jié)合形成C3而C3不能被還原(4)C5C5與CO2結(jié)合形成C3，且C3不能被還原為C5反

12、思在條件驟變的情況下，光合作用過程中的C3、C5、H、ATP及(CH2O)合成量的變化總結(jié) 。條條 件件C3C5H、ATP(CH2O)合成量合成量停止光照，停止光照，CO2供應(yīng)不變供應(yīng)不變增加增加下降下降減少或減少或沒有沒有減少或沒減少或沒有有突然光照，突然光照，CO2供應(yīng)不變供應(yīng)不變減少減少增加增加增加增加增加增加光照不變，停止光照不變，停止CO2供應(yīng)供應(yīng)減少減少增加增加增加增加減少或沒減少或沒有有光照不變，光照不變，CO2供應(yīng)增加供應(yīng)增加增加增加減少減少減少減少增加增加光照不變，光照不變，CO2供應(yīng)不變，供應(yīng)不變，(CH2O)運輸受阻運輸受阻增加增加減少減少增加增加減少減少【變式突破】在正

13、常條件下進行光合作用的某植物，當突然改變某條件后，即可發(fā)現(xiàn)其葉肉細胞內(nèi)五碳化合物含量突然上升，則改變的條件是()。A停止光照B停止光照并降低二氧化碳濃度C升高二氧化碳濃度D降低二氧化碳濃度答案D【例2】 甲圖和乙圖表示某植物在適宜的CO2濃度條件下光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系，下列相關(guān)描述中錯誤的是()。環(huán)境因素對光合作用的影響環(huán)境因素對光合作用的影響A甲圖中，在A點上限制光合作用速率的主要因素是光照強度，在B點上限制光合作用速率的主要因素是溫度或CO2濃度B從乙圖可以看出，當超過一定溫度后，光合作用速率會隨著溫度的升高而降低C溫度主要是通過影響酶的活性來影響光合作用速率D若光照強度突然由

14、A變?yōu)锽，短時間內(nèi)葉肉細胞中C3的含量會增加思維導(dǎo)圖：反思影響光合速率因素的分析自然條件下和生產(chǎn)實踐中并非單一因素影響光合作用速率，而是多種因素共同影響。多因素影響光合速率分析方法如下：以右圖所示光照強度和CO2濃度對光合作用速率的影響為例，主要分析“線”和“點”。(1)線：以三條曲線中的任何一條為例均說明在一定范圍內(nèi)隨光照強度增加光合速率增加，而達到一定范圍則不再增加，三條曲線的不同對比，以Q點為例，當光照強度不變時，CO2濃度為自變量，可以看出隨CO2濃度增加光合速率增加。(2)點：P點之前橫坐標所表示的因素是限制光合速率的因素，超過該點到達Q點時，CO2濃度等變?yōu)橄拗埔蛩亍?下列有關(guān)光合

15、作用的敘述，正確的是()。A光合作用全過程都需要光B光合作用全過程都需要酶的催化C光合作用全過程完成后才能有氧氣的釋放D光合作用全過程完成后才能有化學能產(chǎn)生解析光合作用是一系列復(fù)雜的化學變化，不管是光反應(yīng)階段，還是暗反應(yīng)階段，都需要酶的催化。答案B2右圖是利用小球藻進行光合作用實驗的示意圖。圖中A物質(zhì)和B物質(zhì)的相對分子質(zhì)量比是()。A1 2 B8 9C2 1 D9 8解析A、B物質(zhì)都是水分子光解產(chǎn)生的氧氣，A為O2，B為18O2，故A B(162) (182)8 9。答案B3光合作用暗反應(yīng)階段利用的物質(zhì)中，由光反應(yīng)提供的是()AO2和H2O BCO2和C3CH和ATP DCO2和C5解析光反應(yīng)

16、產(chǎn)物H和ATP為暗反應(yīng)中三碳化合物的還原提供還原劑和能量。答案C4右圖為葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能示意圖，下列說法錯誤的是()。A結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)?ATP中的化學能B供給14CO2，放射性出現(xiàn)的順序為 CO2C3甲C結(jié)構(gòu)A釋放的氧氣可進入線粒體中D如果突然停止CO2的供應(yīng)，則短時間內(nèi)C3的含量將會增加解析停止CO2供應(yīng)，CO2C52C3停止，而C3的還原仍在繼續(xù)進行，C3含量下降。答案D5下圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖，請據(jù)圖回答下面的問題。(1)此圖應(yīng)為在_顯微鏡下觀察到的結(jié)構(gòu)圖。(2)在A中發(fā)生的反應(yīng)稱為_，參與此反應(yīng)的特有物質(zhì)有_。(3)CO2進入葉綠體后，在基質(zhì)中經(jīng)_、_兩個階段后形成甲物質(zhì)。若突然停止光照，C3的含量變化是下圖中的哪條曲線？_，其原因為_。用14C標記的CO2進行光合作用，可在_結(jié)構(gòu)中檢測到放射性。(4)能溶解于無水乙醇(或丙酮)中決定葉片綠色的物質(zhì)是_，它存在于_結(jié)構(gòu)中。解析本題是一道綜合考查葉綠體結(jié)構(gòu)與光合作用的試題，情境是葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)圖與光合作用曲線圖。解答本題既要能讀懂圖示，又要能將光合作用過程與葉綠體的結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來。答案(1)電子(2)光反應(yīng)色素、酶等(3)固定還原c缺少還原C3所需的ATP和H(或NADPH)基質(zhì)(或B)(4)葉綠素A(或基粒)課堂小結(jié)課堂小結(jié)