2024-2025學(xué)年新教材高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用4光合作用與能量轉(zhuǎn)化光合作用的原理和應(yīng)用學(xué)案1新人教版必修1

PAGE8-第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化二光合作用的原理和應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過學(xué)習(xí)駕馭光合作用的過程。2.通過學(xué)習(xí)能夠從物質(zhì)和能量觀視角,闡明光合作用物質(zhì)和能量的改變。3.理解并能應(yīng)用影響光合作用速率的環(huán)境因素,及光合作用原理。課堂探究情境導(dǎo)學(xué):兩位同學(xué)以小品的形式引入課堂。探究一、光合作用的探究過程閱讀課本P102“探究光合作用原理的部分試驗(yàn)”1.課本P102希爾反應(yīng)的試驗(yàn),本試驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論?2.魯賓和卡門的試驗(yàn)(1)魯賓和卡門試驗(yàn)的方法:,試驗(yàn)?zāi)康?。

(2)向甲組植物供應(yīng);向乙組植物供應(yīng)。

(3)試驗(yàn)結(jié)果:甲組植物釋放的O2A全部是,乙組植物釋放的O2B全部是。

(4)試驗(yàn)結(jié)論:光合作用釋放的O2來自。

3.阿爾農(nóng)的試驗(yàn),能得出什么結(jié)論?4.卡爾文的小球藻試驗(yàn)中,采納的試驗(yàn)方法是什么,得出了什么結(jié)論,這一途徑叫什么?探究二、光合作用的原理閱讀課本P103~104的文本,對(duì)光合作用過程中的光反應(yīng)和暗反應(yīng)進(jìn)行比較:光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)分場(chǎng)所條件物質(zhì)改變①水的光解:

②ATP的合成:

①CO2的固定:

②C3的還原:

能量改變光能→

中的化學(xué)能中的化學(xué)能→中的化學(xué)能

聯(lián)系①光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行供應(yīng)和;

②暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行供應(yīng)合成ATP的原料和;

光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段既有區(qū)分又有緊密聯(lián)系,是相互依存相互制約的整體。探究三、光合作用原理的應(yīng)用1.光合作用的強(qiáng)度的概念。

2.影響光合作用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素。

3.課本P105的試驗(yàn)“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”試驗(yàn)流程①取材:取,用直徑為0.6cm的打孔器打出。

②排氣:將圓形小葉片置于注射器內(nèi),并讓注射器吸入清水,待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后,用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動(dòng)活塞,使。

③沉水:將圓形小葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。葉片因細(xì)胞間隙,所以全都沉到水底。

④分組:取3只小燒杯,分別倒入富含的清水。

⑤光照:分別向3只小燒杯中各放入10片圓形小葉片,然后分別對(duì)這3個(gè)試驗(yàn)裝置進(jìn)行三種光照。

⑥視察并記錄:同一時(shí)間段內(nèi)各裝置中。

核心素養(yǎng)專練1.光合作用過程中,產(chǎn)生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為()①外膜②內(nèi)膜③基質(zhì)④類囊體膜A.③②B.③④C.①②D.④③2.光合作用產(chǎn)生的NADPH與呼吸作用產(chǎn)生的[H]分別用于()A.都用于還原C3B.都用于還原O2C.前者還原O2,后者還原C3D.前者還原C3,后者還原O23.科學(xué)家用含14C的CO2來追蹤光合作用中的碳原子,發(fā)覺其轉(zhuǎn)移途徑是()A.CO2→葉綠素→ATPB.CO2→三碳化合物→ATPC.CO2→ATP→(CH2O)D.CO2→三碳化合物→(CH2O)4.在光合作用中,需消耗ATP的是()A.三碳化合物的還原B.CO2的固定C.水在光下分解D.葉綠素汲取光能5.光合作用過程中,水的分解及三碳化合物形成糖類所需能量分別來自()A.呼吸作用產(chǎn)生的ATP和光能B.都是呼吸作用產(chǎn)生的ATPC.光能和光反應(yīng)產(chǎn)生的ATPD.都是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP6.下列關(guān)于光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述,正確的是()A.光合作用和細(xì)胞呼吸總是同時(shí)進(jìn)行B.光合作用形成的糖類能在細(xì)胞呼吸中被利用C.光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于細(xì)胞呼吸D.光合作用與細(xì)胞呼吸分別在葉肉細(xì)胞和根細(xì)胞中進(jìn)行7.光合作用過程中能量的轉(zhuǎn)變過程是()A.光能——ADP中活躍的化學(xué)能——穩(wěn)定的化學(xué)能B.光能——葉綠體中活躍的化學(xué)能——穩(wěn)定的化學(xué)能C.光能——ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能——有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能D.光能——穩(wěn)定的化學(xué)能——活躍的化學(xué)能8.在光照最強(qiáng)的夏季中午,葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3、C5和ATP的含量改變狀況依次是()A.升、降、升 B.降、升、升C.降、升、降 D.升、降、降9.在最相宜的光照、水分、肥料、溫度等條件下,為增加糧食產(chǎn)量應(yīng)適當(dāng)增加()A.空氣中的含氧量 B.空氣中的含氮量C.土壤中的含水量 D.空氣中的二氧化碳含量10.將單細(xì)胞綠藻置于25℃相宜的光照和足夠的CO2條件下培育,經(jīng)過一段時(shí)間后,突然停止光照,發(fā)覺綠藻體內(nèi)三碳化合物的含量突然上升,下列說明不符合的是()A.光反應(yīng)仍進(jìn)行,形成NADPH和ATPB.光反應(yīng)停止,不能形成NADPH和ATPC.CO2與五碳化合物結(jié)合,接著形成少部分三碳化合物D.由于沒有NADPH和ATP供應(yīng),三碳化合物不能形成糖類,積累了很多的三碳化合物11.下表為魯賓和卡門利用同位素示蹤法探討光合作用的試驗(yàn)記錄,據(jù)表推斷甲、乙分別是()組號(hào)給植物供應(yīng)結(jié)果(產(chǎn)生的氣體)備注ⅠⅡH2O和C18O2O和CO2甲乙其他條件相同A.甲乙都為18O2 B.甲乙都為O2C.甲為18O2、乙為O2 D.甲為O2、乙為18O212.生于較弱光照下的植物,當(dāng)提高CO2濃度時(shí),其光合作用并未隨之增加,主要限制因素是()A.呼吸作用和暗反應(yīng) B.光反應(yīng)C.暗反應(yīng) D.呼吸作用13.(不定項(xiàng)選擇題)下圖表示植物光合作用的一個(gè)階段,下列各項(xiàng)敘述正確的是()A.該反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體B.C3生成糖類須要NADPH、ATP和多種酶C.提高溫度不肯定能促進(jìn)糖類的生成D.無光條件有利于暗反應(yīng)進(jìn)行14.(不定項(xiàng)選擇題)下列有關(guān)葉綠體的說法正確的是 ()A.葉綠體增大膜面積的方式與線粒體相同B.葉綠體產(chǎn)生的O2除釋放到細(xì)胞外,還可被線粒體利用C.葉綠體中的色素都分布在類囊體薄膜上,酶分布在基質(zhì)中D.線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用至少需穿過4層磷脂雙分子層15.(不定項(xiàng)選擇題)下圖為某植物細(xì)胞部分結(jié)構(gòu),下列敘述中正確的是()A.a、b箭頭表示的是O2進(jìn)出細(xì)胞的過程B.e、f箭頭表示的是CO2進(jìn)出細(xì)胞的過程C.A是葉綠體,B是線粒體D.在白天相宜條件下,圖中a、b、c、d能進(jìn)行16.甲圖是某綠色植物細(xì)胞內(nèi)生命活動(dòng)示意圖,其中①、②、③、④、⑤表示生理過程,A、B、C、D表示生命活動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)。乙圖為該植物的光合速率、呼吸速率隨溫度改變的曲線圖,請(qǐng)分析回答下列問題。甲乙(1)甲圖中在生物膜上發(fā)生的生理過程有(用圖中數(shù)字表示),A表示,D表示。

(2)據(jù)乙圖分析,溫室栽培該植物,為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)限制的最低溫度為℃。圖中點(diǎn)光合作用制造的有機(jī)物是細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物的兩倍。

(3)圖乙中a點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中O2的移動(dòng)方向是。探討者用含18O的葡萄糖追蹤根細(xì)胞有氧呼吸中的氧原子,其轉(zhuǎn)移途徑是。

17.探討小組探究某綠色植物在不同光照強(qiáng)度下(最適溫度條件),植物體內(nèi)有機(jī)物的產(chǎn)生速率或積累速率的改變狀況,繪制成如圖甲所示的曲線圖。圖乙表示該植物葉肉細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)(字母代表氣體體積)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列相關(guān)問題。(1)圖甲中表示總光合速率的曲線是(填字母);m點(diǎn)的含義是,限制n點(diǎn)的環(huán)境因素不包括。

(2)圖甲的縱坐標(biāo)還可以用來表示,也能得到類似的圖像。

(3)若圖乙表示的葉肉細(xì)胞光合速率等于呼吸速率,則圖中字母存在的關(guān)系為。

(4)若該植物細(xì)胞與四周環(huán)境的氣體交換狀況中e和d均大于0,則能不能說明該植物體內(nèi)的有機(jī)物肯定有積累?,緣由是。

參考答案學(xué)案設(shè)計(jì)探究一1.離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解,產(chǎn)生氧氣。光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)分場(chǎng)所類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)條件光、酶和光合色素酶、ATP和NADPH物質(zhì)改變①水的光解:2H2O→4H++O2②ATP的合成:ADP+Pi+能量(光能)ATP①CO2的固定:CO2+C52C3②C3的還原:2C3+NADPH(CH2O)+C5能量改變光能→ATP、NADPH中的化學(xué)能ATP中化學(xué)能→糖類中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系①光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行供應(yīng)ATP和NADPH；②暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行供應(yīng)合成ATP的原料ADP和Pi；光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段既有區(qū)分又又緊密聯(lián)系，是相互依存相互制約的整體2.(1)同位素示蹤法探究光合作用釋放的氧氣來源(2)含18O的CO2和不含18O的水含18O的水和不含18O的CO2(3)O218O2(4)水3.在光照下,葉綠體可合成ATP,并且這一過程總是與水的光解相伴隨。4.同位素示蹤法;CO2中碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成了有機(jī)物中的碳;卡爾文循環(huán)探究二探究三1.是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造的糖類的數(shù)量。2.光照強(qiáng)弱、CO2濃度和溫度3.①生長(zhǎng)旺盛的綠葉圓形小葉片30片②圓形小葉片內(nèi)的氣體逸出③充溢水④CO2⑤強(qiáng)、中、弱⑥圓形小葉片浮起的數(shù)量核心素養(yǎng)專練1.B2.D3.D4.A5.C6.B7.C8.B