3.2.2綠色植物光合作用的過程學(xué)案 高一上學(xué)期生物蘇教版（2019）必修第一冊(cè)

高中生物必修1PAGEPAGE1綠色植物光合作用的過程【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、能夠理解希爾實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、結(jié)果和結(jié)論。2、闡明光合作用的過程和實(shí)質(zhì)。3、理解光合作用兩個(gè)階段實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)轉(zhuǎn)變和能量轉(zhuǎn)換。4、了解化能合成作用?！緦W(xué)習(xí)過程】一、葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所1．證明實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過程：1937年前后，英國(guó)科學(xué)家希爾在研磨綠葉后制取，并向懸液中加入，然后給予光照后觀察。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①Fe3＋被還原為。②離體的葉綠體。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：一定程度上證明了。(4)該實(shí)驗(yàn)意義：使光合作用的研究從水平進(jìn)入到了水平。2．在普通光學(xué)顯微鏡下，葉綠體是觀察到的細(xì)胞器。3．光照強(qiáng)度對(duì)葉肉細(xì)胞中葉綠體分布的影響(1)細(xì)胞內(nèi)的葉綠體一般分布在與之間的細(xì)胞質(zhì)中。(2)在光照較弱的情況下，葉綠體會(huì)匯集到細(xì)胞頂面，以最大限度地吸收光能，保證的光合作用。(3)當(dāng)光照強(qiáng)度很高時(shí)，葉綠體會(huì)移動(dòng)到細(xì)胞側(cè)面，以避免強(qiáng)光的傷害。二、光合作用過程1．光反應(yīng)(1)場(chǎng)所：(光合色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶就分布在類囊體膜上)。(2)條件：、和酶等。(3)過程：①在類囊體膜上，等光合色素。②水裂解釋放O2，并將電子傳遞給某些基態(tài)葉綠素分子。③電子傳遞：光合色素吸收光能，使某些基態(tài)葉綠素分子(接受了最初由水的裂解傳遞而來的電子)受到激發(fā)釋放電子，電子在不同的物質(zhì)(電子傳遞體)之間傳遞。④ATP和NADPH的形成：(還原型輔酶Ⅱ)接受電子被還原成(還原型輔酶Ⅱ，常表示為[H]，在暗反應(yīng)階段發(fā)揮作用)，能量也由光能轉(zhuǎn)換為電，再由電轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，儲(chǔ)存在和中。⑤在光反應(yīng)中，，，電子傳遞，ATP和NADPH的形成是耦合在一起的，共同完成光反應(yīng)，即將最終轉(zhuǎn)換為并產(chǎn)生O2。2．暗反應(yīng)(1)場(chǎng)所：。(2)發(fā)現(xiàn)者：及其研究團(tuán)隊(duì)。(3)條件：等。(4)過程：①暗反應(yīng)又稱為，簡(jiǎn)單地說，就是將CO2、ATP和NADPH轉(zhuǎn)變?yōu)?一種三碳糖)的復(fù)雜生化反應(yīng)。②CO2的固定：綠葉細(xì)胞從外界吸收的進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，與細(xì)胞中的一種(C5)結(jié)合，形成兩個(gè)(C3)。③C3的還原：在有關(guān)酶的催化下，接受光反應(yīng)階段提供的物質(zhì)和能量，經(jīng)過一系列生化反應(yīng)，部分轉(zhuǎn)變?yōu)椋硪徊糠钟中纬?，繼續(xù)參與CO2的固定。④暗反應(yīng)是由酶催化的一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)。在這一過程中，將光反應(yīng)過程中形成的中的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存于糖分子中的化學(xué)能。3．光合作用過程示意圖(1)圖中Ⅰ為階段，Ⅱ?yàn)殡A段，二者不僅同時(shí)進(jìn)行，而且耦合在一起，共同完成光合作用過程。(2)葉綠體中的光合色素吸收太陽(yáng)能，將能轉(zhuǎn)換為能，形成了推動(dòng)CO2和H2O合成糖的動(dòng)力。4．光合作用(1)概念：光合作用是綠色植物細(xì)胞中的葉綠體從太陽(yáng)光中捕獲能量，并將這些能量在轉(zhuǎn)變?yōu)榈倪^程中，轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存為糖分子中的過程。(2)總反應(yīng)式CO2＋H2Oeq\o(→,\s\up10(光能),\s\do10(葉綠體))(CH2O)＋O2。(3)意義①光合作用是一項(xiàng)復(fù)雜的過程，也是一個(gè)無機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物的重要途徑。②光合作用對(duì)地球表面的生態(tài)面貌、大氣組成、生物進(jìn)化乃至所有生物的生存，人類的生產(chǎn)和生活都有至關(guān)重要的意義。5．化能合成作用(1)概念：通過氧化外界環(huán)境中的獲得的來合成有機(jī)物，這種制造有機(jī)物的方式，稱為化能合成作用。(2)生物類型：自然界中的一些微生物，如土壤中的硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌和鐵細(xì)菌等。(3)意義：對(duì)維持地球上的物質(zhì)循環(huán)和能量的轉(zhuǎn)換、流動(dòng)也具有一定的作用。[課堂小結(jié)][核心語句背誦]1.光合作用的反應(yīng)式：CO2＋H2Oeq\o(→,\s\up10(光能),\s\do10(葉綠體))(CH2O)＋O2。2.光反應(yīng)的場(chǎng)所是類囊體膜上，產(chǎn)物是O2、NADPH和ATP。3.暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)，產(chǎn)物是糖類等物質(zhì)。4.光合作用中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變：(1)14CO2→14C3→(14CH2O)；(2)Heq\o\al(18,2)O→18O2。5.光合作用的能量轉(zhuǎn)變：光能→電能→ATP和NADPH中的化學(xué)能→糖分子中的化學(xué)能。6.光反應(yīng)和暗反應(yīng)不僅同時(shí)進(jìn)行，而且耦合在一起，共同完成光合作用過程。7.在光反應(yīng)中，光合色素吸收光能，水裂解釋放O2，電子傳遞，ATP和NADPH的形成是耦合在一起的，共同完成光反應(yīng)，即將太陽(yáng)能最終轉(zhuǎn)換為化學(xué)能并產(chǎn)生O2。8.卡爾文循環(huán)就是將CO2、ATP和NADPH轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岜?一種三碳糖)的復(fù)雜生化反應(yīng)。9.葉綠體中的光合色素吸收太陽(yáng)能，將光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，形成了推動(dòng)CO2和H2O合成糖的動(dòng)力。10.葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。光合作用是綠色植物細(xì)胞中的葉綠體從太陽(yáng)光中捕獲能量，并將這些能量在CO2和H2O轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥cO2的過程中，轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存為糖分子中化學(xué)能的過程?！菊n堂檢測(cè)】1．如圖為光合作用過程示意圖，在適宜條件下栽培小麥，如果突然將c降低至極低水平(其他條件不變)，則a、b在葉綠體中含量的變化將會(huì)是()A．a(chǎn)上升、b下降 B．a(chǎn)、b都上升C．a(chǎn)、b都下降 D．a(chǎn)下降、b上升2．將一株質(zhì)量為20g的黃瓜幼苗栽種在光照等適宜的環(huán)境中，一段時(shí)間后植株達(dá)到40g，其增加的質(zhì)量來自于()A．水、礦質(zhì)元素和空氣 B．光、礦質(zhì)元素和水C．水、礦質(zhì)元素和土壤 D．光、礦質(zhì)元素和空氣3．下列物質(zhì)中，可以在葉綠體類囊體膜上被消耗的有()A．水、二氧化碳、ATP B．氧氣、水、ATPC．水、ADP、Pi D．ADP、C3、水4．(多選)下圖表示植物光合作用的一個(gè)階段，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．該階段的化學(xué)反應(yīng)在葉綠體內(nèi)膜中完成B．C3生成(CH2O)需要NADPH、ATP和多種酶C．提高溫度一定能促進(jìn)(CH2O)的生成D．該過程為暗反應(yīng)階段，包括CO2的固定和C3的還原5．改變?nèi)驓夂蜃兣闹饕胧┦牵簻p少CO2等溫室氣體的排放；植樹造林，利用植物的光合作用吸收過多的CO2等。下圖是光合作用過程的圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)光合作用過程可以分為兩個(gè)階段：②表示________階段，③表示________階段。(2)圖中表示CO2固定過程的序號(hào)是________。(3)寫出圖中所示物質(zhì)，B：________；C:________。(4)②階段為③階段提供____________和____________。(5)經(jīng)過②和③階段，A最終轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在________(用圖中字母表示)中的化學(xué)能。

參考答案【課堂檢測(cè)】1．[答案]B[解析]由題圖分析，c是CO2，a和b分別是NADPH、ATP，若在其他條件不變的情況下，將c降低至極低水平，CO2的固定減弱，C3還原減慢，消耗NADPH和ATP減少，則a、b在葉綠體中含量都將會(huì)上升。2．[答案]A[解析]水是占細(xì)胞鮮重最多的化合物，礦質(zhì)元素是構(gòu)成細(xì)胞中主要化合物的基礎(chǔ)，植物幼苗生長(zhǎng)過程中可從土壤中吸收水分和礦質(zhì)元素使植株質(zhì)量增加；另外，植物在光照條件下可進(jìn)行光合作用，通過吸收空氣中的CO2合成有機(jī)物使植株質(zhì)量增加。故A符合題意。3．[答案]C[解析]在葉綠體類囊體膜上發(fā)生的是光反應(yīng)，該過程有ATP的形成和水的光解。4．[答案]AC[解析]圖示暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，A錯(cuò)誤；C3還原生成(CH2O)的過程需要NADPH、ATP和多種酶，B正確；酶的活性受溫度的影響，提高溫度不一定能提高酶的活性，若此時(shí)的光合作用在最適溫度下進(jìn)行，提高溫度反而會(huì)減少有機(jī)物的生成，C錯(cuò)誤；圖示暗反應(yīng)階段包括CO2的固定和C3的還原，D正確。5．[答案](1)光反應(yīng)暗反應(yīng)(2)④(3)O2ATP(4)NADPH