蘇教版高一光合作用學(xué)案

光合作用第二課時光合作用的過程和影響光合作用的環(huán)境因素【課前預(yù)習(xí)】一、光合作用的過程請根據(jù)P65光合作用圖解和P66光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程中物質(zhì)和能量變化的知識學(xué)習(xí)光合作用的過程并完成下表。光反應(yīng)暗反應(yīng)場所參與反應(yīng)的物質(zhì)產(chǎn)物能量變化答案：光反應(yīng)暗反應(yīng)場所葉綠體的類囊體膜葉綠體的基質(zhì)參與反應(yīng)的物質(zhì)H2OCO2產(chǎn)物O2、[H]、ATP糖類等有機物能量變化光能轉(zhuǎn)變?yōu)閇H]和ATP中化學(xué)能[H]和ATP中化學(xué)能轉(zhuǎn)變糖類等有機物中的化學(xué)能〖思考討論〗光反應(yīng)能為暗反應(yīng)提供什么物質(zhì)？這些物質(zhì)在暗反應(yīng)中有什么作用？答案：光反應(yīng)能為暗反應(yīng)提供ATP和高能態(tài)的[H]。在暗反應(yīng)中三碳化合物接受ATP釋放出來的能量并被[H]還原為糖類等物質(zhì)。二、光合作用的概念1．綠色植物通過 吸收光能，將 和 合成為 并釋放 ，同時將光能轉(zhuǎn)化 儲存在 和 中。答案：葉綠體 CO2H2O有機物 O2化學(xué)能 糖類 其他有機物〖思考討論〗光合作用過程中能量發(fā)生了哪些變化？答案：光合作用過程中能量發(fā)生的變化是：光能→ATP和[H]中化學(xué)能→糖類等有機物中的化學(xué)能2．光合作用的總反應(yīng)式可表示為： 。CO2CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體〖思考討論〗反應(yīng)式中的（CH2O）表示哪類物質(zhì)，假如它是葡萄糖，要形成一個分子的葡萄糖需要幾個分子的CO2？反應(yīng)式中氧氣中的氧是來自CO2還是來自H2O?答案：（CH2O）表示糖類 需要6個分子的CO2氧氣中的氧是來自H2O三、影響光合作用的環(huán)境因素影響光合作用速率的因素有、、、等。答案：光照強度、CO2濃度、溫度、礦質(zhì)元素〖思考討論〗農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要通過哪些途徑提高光能利用率的？答案：延長光照時間 增加光照面積 增強光合作用效率 【課堂達標(biāo)】知識點一：光合作用的光反應(yīng)1．在葉綠體類囊體上，色素吸收光能將水分子裂解，其中的氫在此過程中最終形成+ 2 C.高能態(tài)的[H] D.（CH2答案：C。葉綠體類囊體上進行的是光反應(yīng)，在光反應(yīng)中水被裂解形成后形成含有能量的還原劑氫。2．下面關(guān)于光反應(yīng)的敘述，錯誤的是A.必須有光才能進行 B.發(fā)生場所是類囊體薄膜C.葉綠素能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能 D.光能都轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能答案：D。通過光反應(yīng)，光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍化學(xué)能以及高能態(tài)[H]中，故D項錯。知識點二：光合作用的暗反應(yīng)3.(2022上海靜安第二學(xué)期質(zhì)量檢測，12)在光合作用的暗反應(yīng)中發(fā)生的反應(yīng)過程有①CO2的固定②O2的釋放③糖的生成④H2O的分解⑤C3化合物的還原A．①②③ B．①③⑤ C．②③④ D．③④⑤答案：B。在光合作用的光反應(yīng)階段，葉綠體色素吸收光有將水裂解為氧氣和H+，氫離子形成高能態(tài)的氫（[H]）；暗反應(yīng)階段，CO2被固定形成三碳化合物，然后三碳化合物被[H]還原為糖類，故①③⑤是發(fā)生在暗反應(yīng)過程中。4.（2022湖北荊州高中畢業(yè)班質(zhì)量檢查1，4）綠色植物的光合作用產(chǎn)生2個分子葡萄糖，需要參與CO2固定的C5分子數(shù)，以及被固定的CO2分子數(shù)分別是A．2個、2個B．6個、12個C．12個、12個D．12個、24個答案：C。暗反應(yīng)過程中，需要固六個CO2和六個C5參與才形成一個分子的葡萄糖，每分子葡萄糖中含有六個碳原子，故在形成2個分子的葡萄糖，需要參與的C5分子數(shù)和被固定的CO2分子數(shù)分別是12個、12個。知識點三：影響光合作用強度的因素5.(2022江蘇泰州市期末，3)右圖為光合作用與光照強度之間關(guān)系的曲線，光照強度在B點時，限制光合作用強度進一步升高的因素是①光照強度②CO2濃度③溫度④水分A．②③B．③④C．①② D．②④答案：A。B點表示光合作用的光飽和點，超過B點的光照光合作用強度不再增加，此時的光照強度不再是限制光合作用強度的因素，而CO2濃度、溫度都可以限制光合作用，一般情況下植物不會因水影響光合作用的。知識點四：光合作用過程的應(yīng)用6．根據(jù)光合作用過程示意圖，回答下列問題：（1）光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)，它們進行的場所分別是 和。光能AH2OD光能AH2OD①CO22C3C5(CH2O)E②BC③⑤④F（3）光反應(yīng)的產(chǎn)物D是 。（4）暗反應(yīng)包括過程④ 和⑤ 。（5）圖中的F是指催化 反應(yīng)所需的 。（6）科學(xué)家通過研究光合作用過程得知：參加反應(yīng)H2O中的氧全部轉(zhuǎn)移到什么物質(zhì)中？ ；而CO2中的氧則轉(zhuǎn)移到什么物質(zhì)中？ 。（7）試用文字和箭頭表示光合作用過程中能量變化。 答案：（1）葉綠體基粒 葉綠體基質(zhì) （2）[H]（氫） ATP （3）氧氣（4）CO2的固定 C3被還原 （5）暗 酶 （6）氧氣 （CH2O）（7）光能→ATP中化學(xué)能→（CH2O）中化學(xué)能解析：光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供氫和ATP。暗反應(yīng)包括CO2的固定和C3化合物被還原。光合作用過程中發(fā)生的能量變化是光反應(yīng)階段光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中化學(xué)能，通過暗反應(yīng)將ATP中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷愔械姆€(wěn)定化學(xué)能?！菊n后作業(yè)】①[H]①[H]ATPO2光能②A.圖中的①是植物吸收的水分子 B.光合作用的色素都分布在結(jié)構(gòu)②上C.光能轉(zhuǎn)變?yōu)閇H]和ATP中的化學(xué)能 D.[H]、O2和ATP都能用于暗反應(yīng)答案：D。圖示為發(fā)生在類囊體膜上的光反應(yīng)，光反應(yīng)中葉綠體色素吸收光能將水分解為氧氣和氫，同時將光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP和[H]中的化學(xué)能。氧氣釋放到外界，ATP和[H]則用于暗反應(yīng)。故D項錯。2.（2022江西九江六校聯(lián)考第一次考試，24）在晴天中午，密閉的玻璃溫室中栽培的玉米，即使溫度及水分條件適宜，光合速率仍然較低，其主要原因是Ａ．O2濃度過低Ｂ．O2濃度過高Ｃ．CO2濃度過低Ｄ．CO2濃度過高答案：C。植物光合作用需要一定的CO2，密閉溫室中CO2濃度過低，影響光合作用。33．（2022河南洛陽市第一次聯(lián)考，40）右圖中高能態(tài)氫參與的是3A．①需要、②不需要 B．①②都不需要C．①不需要、②需要 D．①②都需要答案：C。右圖所示為暗反應(yīng)的過程，在暗反應(yīng)過程中C3被光反應(yīng)產(chǎn)生的氫（NADPH）還原為（CH2O）。4．下列關(guān)于光合作用的論述，正確的一項是A.暗反應(yīng)在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上進行B.光反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進行C.暗反應(yīng)不需要光，但在陽光下也能進行D.暗反應(yīng)只有在黑暗中才能進行答案：C。光合作用的光反應(yīng)是在葉綠體類囊體薄膜上進行的，必須在光下才能將水分解為[H]和氧氣，合成ATP；暗反應(yīng)是在葉綠體基質(zhì)中通過酶的催化作用完成的，對光沒有要求，即有光或無光都能進行。5．溫度是影響光合作用的重要環(huán)境因素，下列關(guān)于溫度對光合作用影響的敘述，不正確的是A．溫度對光合作用的影響是通過影響酶的活性實現(xiàn)的B．溫度降到0℃C．溫度對不同植物的光合速率影響不同D．溫度影響暗反應(yīng)對光反應(yīng)沒有影響答案：D。酶的活性受溫度影響，光合作用是一種酶促反應(yīng)，因此，溫度對光合作用的影響是通過影響酶活性實現(xiàn)的。一些常綠樹種，如松類，在冬天低溫環(huán)境中也可以進行光合作用。不同植物由于酶的不同，其最適溫度也有差異，因此溫度對不同植物的光合速率影響不同。無論是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都是在酶的催化下進行的，因此，溫度對光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)都有影響。6.葉綠體是植物進行光合作用的場所。下列關(guān)于葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，不正確的是A．葉綠體中的色素分布在類囊體膜和葉綠體內(nèi)膜上B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在類囊體薄膜上C．CO2的固定和還原的過程都是發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中D．光合作用的產(chǎn)物（CH2O）是在葉綠體基質(zhì)中合成的答案：A。葉綠體中的色素分布在類囊體膜上，故A項錯；H2O在光下分解也是在類囊體膜上進行的；CO2的固定、還原和淀粉的合成發(fā)生在暗反應(yīng)中，暗反應(yīng)是在葉綠體的基質(zhì)中進行，故B、C、D正確。7.某同學(xué)探究二氧化碳濃度與光合速率的關(guān)系。他取A、B、C、D四株都有5片葉的新鮮菠菜，用直徑lcm的打孔器取小葉圓片各10片，并設(shè)法抽去氣體使之分別下沉于編號為1～4的100mL三角瓶（各瓶中處理如下表）中，置于適宜光照、溫度相同條件下并記錄結(jié)果。下列評價或修正不合理的是實驗處理30min內(nèi)上浮編號葉圓片來源葉圓片數(shù)(片)自來水(mL)NaHCO3(g)葉圓片數(shù)(片)1A1040002B1040163C1040344Dl04055A．實驗材料本身如存在差異會影響實驗結(jié)果B．應(yīng)將四組實驗分別置于不同光照強度條件下C．應(yīng)調(diào)整各實驗組間NaHCO3梯度、增加實驗組別D．應(yīng)將四組實驗置于溫度相同且適宜的條件下答案：B。因為實驗是探究二氧化碳濃度與光合速率的關(guān)系，應(yīng)該保持CO2這一單一變量，其余無關(guān)變量相同。8.（2022山東濟南外國語高三第三次質(zhì)量檢測，11）突然改變環(huán)境中某一因素時，葉綠體中C3、C5、ATP、[H]的含量會發(fā)生相應(yīng)變化。能夠同時導(dǎo)致葉綠體中C3含量升高、ATP含量降低的環(huán)境因素是A．增加CO2供應(yīng)和增強光照B．停止光照和減少CO2供應(yīng)C．增強CO2供應(yīng)和停止光照D．增強光照和減少CO2供應(yīng)答案：C。停止光照或增加CO2都會使C3增加，而停止光照則會導(dǎo)致ATP減少，故C項是同時導(dǎo)致葉綠體中C3含量升高、ATP含量降低的環(huán)境因素。9．(2022上海理綜，20)在上海種植的新疆哈密瓜往往沒有原產(chǎn)地的甜，其主要原因是上海地區(qū)的A．空氣質(zhì)量差，光合作用強B．土壤肥力足，呼吸作用弱C．晝夜溫差小，糖分積累少D．海拔高度低，水分散失多答案：C。新疆地區(qū)的氣候特點是晝夜溫差大，白天光合作用強，夜晚由于溫度低呼吸作用弱，消耗的有機物少，這樣一天積累的糖分多，而上海氣候晝夜溫差小，故一天積累的糖分少。10.下圖表示較強光照且溫度相同，以及水和小球藻的質(zhì)量相等的條件下，小球藻進行光合作用的實驗示意圖。一段時間后，以下相關(guān)比較不正確的是足量的CO足量的CO2Y1H2O足量的CO2Y2H218O小球藻懸浮液足量的C18O2Y3H2O足量的C18O2Y4H218O小球藻懸浮液①②③④A．Y2的質(zhì)量大于Y3的質(zhì)量B．④中小球藻質(zhì)量大于①中小球藻質(zhì)量C．②中水的質(zhì)量大于④中水的質(zhì)量D．Y1與Y4的質(zhì)量比為8：9答案：C。圖中的Y表示光合作用釋放的氧氣，Y2的氧氣是18O2，Y3的氧氣是O2，因此，Y2的質(zhì)量（36）大于Y3（32）。因為小球?qū)O2通過暗反應(yīng)形成有機物，④中的糖類是（14CH2O），①中的糖類是（12CH2O），故④中小球藻質(zhì)量大于①中小球藻質(zhì)量。Y1的質(zhì)量為32，Y4的質(zhì)量為36，它們的質(zhì)量比為8：9。②中水的質(zhì)量與④中水的質(zhì)量相等，故C項敘述錯誤。11.夏季晴朗無云的某天，某種C3植物光合作用強度變化曲線如圖所示。如果將該植物由B點所處條件轉(zhuǎn)移至C點所處條件下。在短時間內(nèi)葉綠體中C3和C5化合物含量的變化是A.C3和C5都迅速減少B.C3和C5都迅速增加C.C3迅速增加，C5迅速減少 D.C3迅速減少，C5迅速增加答案：D。圖中的C點表示植物的氣孔關(guān)閉，光合作用所需的CO2突然減少，根據(jù)光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系，當(dāng)CO2突然減少，而光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP正常，故C3迅速減少，而此時部分C3還可以被還原為C5，因此，C5迅速增加。12.（2022江蘇揚州中學(xué)第一學(xué)期期中，28）某生物興趣小組開展多種環(huán)境因素對植物光合作用影響的探究活動。下表為實驗測得的數(shù)據(jù)，其中A組為黑暗條件下馬鈴薯呼吸速率隨溫度變化的數(shù)據(jù)，B、C、D、E為不同光照強度和不同CO2濃度下，馬鈴薯CO2吸收（+）或釋放（一）速率（mg/h）隨溫度變化的數(shù)據(jù)。請分析回答：（1）由表可知影響植物光合作用速率的因素有。（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，實驗中馬鈴薯最強光合速率所需的條件是。（3）欲使大棚中馬鈴薯長勢最佳，所需的條件是。（4）甲、乙、丙三圖分別表示幾個環(huán)境因素對馬鈴薯光合作用速率的影響，除各圖中的所示因素外，其他因素均控制在較適宜的范圍。請據(jù)圖回答以下問題：甲圖P點，限制馬鈴薯光合作用速率的因素為；乙圖Q點，高CO2濃度條件下，若要進一步提高馬鈴薯光合作用速率，可嘗試采取的措施是