【課件】5.4光合作用的原理 第2課時(shí)課高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

光合作用之光合作用的原理（第二課時(shí)）

光二氧化碳水有機(jī)物氧氣CO2+H2O光能葉綠體(CH2O)+O2糖類原料：條件：場(chǎng)所：產(chǎn)物：？光合作用光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用的過程學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.熟練掌握光合作用過程的圖解2.深刻理解光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段并能說出其區(qū)別與聯(lián)系3.掌握光合作用條件驟變時(shí)物質(zhì)的量的變化光反應(yīng)探究點(diǎn)一：光合作用的過程閱讀課本P103回答下列問題：1.光反應(yīng)是否需要光？2.光反應(yīng)的物質(zhì)變化有哪些？3.光反應(yīng)中吸收光能的是什么？存在于哪里？4.光反應(yīng)中吸收的光能的用途？色素分子光能ADP+PiATPH2OO2H+酶吸收光解光反應(yīng)光合作用的過程概念：場(chǎng)所：條件：過程：實(shí)質(zhì)（能量變化）：光、色素、酶光合作用的第一個(gè)階段，必須有光才能進(jìn)行葉綠體的類囊體薄膜水的光解、ATP的合成光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在ATP中暗反應(yīng)閱讀課本P104回答下列問題：1.暗反應(yīng)是否需要光？場(chǎng)所在哪兒？2.暗反應(yīng)的物質(zhì)變化有哪些？3.暗反應(yīng)有H+的產(chǎn)生嗎？探究點(diǎn)二：光合作用的過程C52C3ADP+PiATPH+多種酶酶(CH2O)CO2能量固定還原酶暗反應(yīng)光合作用的過程概念：場(chǎng)所：條件：過程：實(shí)質(zhì)（能量變化）：多種酶、H+、ATP第二個(gè)階段，有沒有光都可以葉綠體基質(zhì)CO2的固定和C3的還原：ATP的水解：將ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24H+

多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解能量固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用的過程供氫過程：光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段進(jìn)行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系葉綠體基粒囊狀結(jié)構(gòu)中葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶ATP、NADPH、多種酶光能轉(zhuǎn)換成電能再變成活躍的化學(xué)能（ATP、NADPH中）活躍的化學(xué)能變成穩(wěn)定的化學(xué)能光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供NADPH和ATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料水的光解2H2O→4H++O2合成ATPADP+Pi

→ATP光

酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3三碳的還原2C3→→C6H12O6

酶

酶ATPH+光光合作用的重要意義

包括人類在內(nèi)的幾乎所有生物的生存提供了物質(zhì)來源和能量來源維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定促進(jìn)生物進(jìn)化從物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)變的過程來看，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝（三）光合作用原理的應(yīng)用1、光合作用強(qiáng)度：植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響探究?實(shí)踐一、實(shí)驗(yàn)原理：

葉片含有空氣，上浮抽氣葉片下沉；O2充滿細(xì)胞間隙，葉片上浮。根據(jù)單位時(shí)間小圓形葉片浮起的數(shù)量的多少，探究光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系。光合作用產(chǎn)生O2探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響探究?實(shí)踐二、方法步驟：1.打孔：用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響探究?實(shí)踐二、方法步驟：2.將圓形小葉片置于注射器內(nèi)，使葉片內(nèi)氣體逸出探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響探究?實(shí)踐二、方法步驟：3.將處理過圓形小葉片放入清水中，黑暗保存探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響探究?實(shí)踐二、方法步驟：4.取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響探究?實(shí)踐二、方法步驟：5.向3只小燒杯中各放入10片圓形小葉片，分別置于強(qiáng)、中、弱光下

項(xiàng)目

燒杯

小圓形葉片加富含CO2的清水光照強(qiáng)度葉片浮起數(shù)量110片20mL強(qiáng)多210片20mL中中310片20mL弱少6.觀察并記錄結(jié)果探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響探究?實(shí)踐二、方法步驟：三、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)。2、影響光合作用的因素（三）光合作用原理的應(yīng)用光：光照強(qiáng)度、光質(zhì)、光照時(shí)間CO2的濃度、H2O礦質(zhì)元素（Mg合成葉綠素）溫度外因：內(nèi)因：酶的種類、數(shù)量色素的含量葉齡不同（1）光照強(qiáng)度A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，CO2釋放量表明此時(shí)的呼吸強(qiáng)度。B點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)，即光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。C點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度最大。C點(diǎn)之前限制光合作用因素是光照強(qiáng)度，C點(diǎn)之后限制因素是CO2、溫度等光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)AB段：光合<呼吸BC段：光合>呼吸DD點(diǎn)：光飽和點(diǎn)，增加光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度不再增加。（2）CO2濃度C點(diǎn)：CO2補(bǔ)償點(diǎn)（表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的CO2濃度）；D點(diǎn)：CO2飽和點(diǎn)（兩組都表示在一定范圍內(nèi)CO2濃度達(dá)到該點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再隨CO2濃度增加而增加）。應(yīng)用：1.多施有機(jī)肥或農(nóng)家肥2.溫室栽培植物時(shí)還可使用CO2發(fā)生器等.3.大田中還要注意通風(fēng)透氣.B點(diǎn)

：進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度ABCD0吸收CO2釋放CO2CO2濃度（3）溫度最適溫度下植物光合作用最大，植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間。溫度過高時(shí)植物氣孔關(guān)閉或酶活性降低，光合速率會(huì)減弱。應(yīng)用：1.適時(shí)播種2.溫室中,白天適當(dāng)提高溫度,

晚上適當(dāng)降溫3.植物“午休”現(xiàn)象CO2H2OO2N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分（4）礦質(zhì)元素應(yīng)用：合理施肥

（5）水

1.水是光合作用的原料2.水是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)3.水直接影響氣孔的開閉,間接影響CO2進(jìn)入應(yīng)用：預(yù)防干旱合理灌溉O2釋放量0O2吸收量光照強(qiáng)度光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)···ABC呼吸速率凈光合速率總光合速率（五）化能合成作用1、異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身的生命活動(dòng)。例如人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。2、自養(yǎng)生物：以無機(jī)物轉(zhuǎn)變成為自身的組成物質(zhì)。光能自養(yǎng)生物：以光為能源，以CO2和H2O（無機(jī)物）為原料合成糖類（有機(jī)物），糖類中儲(chǔ)存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。例如：綠色植物?；茏责B(yǎng)生物：利用環(huán)境中某些無機(jī)物氧化時(shí)釋放的能量將CO2和H2O（無機(jī)物）合成糖類（有機(jī)物）。例如：硝化細(xì)菌。判斷下列說法是否正確1.光合作用產(chǎn)生的O2來自于CO2和H2O中的O(）2.綠色植物光合作用的反應(yīng)物是CO2和H2O，而產(chǎn)物只有有機(jī)物（)3.光反應(yīng)和暗反應(yīng)必須都在光照條件下才能進(jìn)行(）4.光合作用過程中產(chǎn)生的H+和呼吸作用中產(chǎn)生的H+是同一種物質(zhì)（）××××例1、在葉肉細(xì)胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場(chǎng)所分別是()①葉綠體基質(zhì)②類囊體薄膜③線粒體基質(zhì)④線粒體內(nèi)膜A.①③B.②③C.①④D.②④變式1、在光反應(yīng)階段的物質(zhì)變化是()①水在光下分解

②ADP與Pi發(fā)生反應(yīng)形成ATP③ATP水解

④二氧化碳的固定⑤三碳化合物的還原A．①②B．③④C．①③D．④⑤A探究點(diǎn)三：光合作用條件驟變時(shí)物質(zhì)的變化CO2供應(yīng)不變，降低光照強(qiáng)度，H+

、ATP、C3、C5、的含量如何變化？H+

ATP

C3

C5

Ⅰ.例2、將單細(xì)胞綠藻置于25℃、適宜的光照和充足的CO2條件下培養(yǎng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，突然停止光照。發(fā)現(xiàn)綠藻體內(nèi)三碳化合物的含量突然上升，這是由于（）沒有[H]和ATP供應(yīng)，三碳化合物不能形成糖類等物質(zhì)，積累了許多的三碳化合物暗反應(yīng)仍進(jìn)行，CO2與五碳化合物結(jié)合，繼續(xù)形成三碳化合物光反應(yīng)停止，不能形成H+和ATP光反應(yīng)仍進(jìn)行形成H+和ATPA、②③④B、①②③C、③④D②③光照強(qiáng)度不變，CO2供應(yīng)減少，C3、C5、H+

、ATP、的含量如何變化？C3

↓

C5

H+

ATPⅡ.對(duì)應(yīng)訓(xùn)練

離體的葉綠體在光照下進(jìn)行穩(wěn)定光合作用時(shí)，如果突然中斷CO2氣體的供應(yīng)，短暫時(shí)間內(nèi)葉綠體中C3化合物與C5化合物相對(duì)含量的變化是（

）A．C3化合物增多、C5化合物減少

B．C3化合物增多、C5化合物增多C．C3化合物減少、C5化合物增多

D．C3化合物減少、C5化合物減少C條件C3C5[H]和ATPCO2供應(yīng)不變，突然光照

CO2供應(yīng)不變，停止光照CO2供應(yīng)增加，光照不變CO2供應(yīng)停止，光照不變CO2供應(yīng)不變，光照不變，（CH2O）運(yùn)輸受阻思考與討論光反應(yīng)：水的光解：2H2O→4[H]+O2ATP合成：ADP+Pi+能量→ATP酶光能CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：[H]、ATP

酶ATP的水解：ADP+PiATP酶暗反應(yīng)：2C3→（CH2O）+C5

變式2、在正常條件下進(jìn)行光合作用的某植物，當(dāng)突然改變某條件后，即可發(fā)現(xiàn)其葉肉細(xì)胞內(nèi)五碳化合物含