高中生物第四章光合作用和细胞呼吸4.2.2光合作用的过程课件苏教版必修1.ppt

,1光反应需要怎样的条件？提示：光反应需要光照、光反应的酶、色素。2光反应需要的原料有哪些？提示：H2O、ADP、Pi。,3光合作用的酶分布在叶绿体的什么部位？提示：光合作用的酶分布于叶绿体的类囊体膜上以及叶绿体的基质中。4光反应的产物有哪些？产物的去向如何？提示：光反应的产物有ATP、H以及O2；ATP、H将进入叶绿体基质参与暗反应；而O2则进入线粒体参与细胞呼吸，或以气体形式从植物表皮的气孔释放进入大气。,5光反应合成的ATP能否用于植物细胞内离子的跨膜运输等细胞生命活动消耗？提示：不能，光反应合成的ATP只能用于暗反应不能用于其他生命活动消耗。,光反应的过程（1）从物质角度：ATP的合成：a.场所：叶绿体的类囊体膜上；b.条件：ADP、Pi、酶；水的光解：a.场所：叶绿体的类囊体膜上；b.条件：酶；c.反应式：H2O2H+1/2O2。,酶,（2）从能量角度：能量来源：色素分子吸收的光能；能量转化：转化为ATP中活跃的化学能；,典例下列物质中，可以在叶绿体类囊体膜上被消耗的有A水、二氧化碳、ATPB氧气、水、ATPC水、ADP、PiDADP、三碳化合物、水,解答本题可以从以下三个方面分析：（1）识记光反应的场所。（2）明确光反应的条件。（3）正确理解光反应的物质和能量变化过程。,【规范解答】选C。在叶绿体类囊体膜上发生的是光合作用的光反应阶段，在此过程中发生了水的光解和ATP的合成，消耗水、ADP和Pi，生成氧气、H和ATP。,【变式备选】欲测定植物是否进行光反应可以检测是否有（）A葡萄糖的生成B淀粉的生成CO2的释放DCO2的吸收【解析】选C。光反应的变化有水的光解和ATP的生成，根据这一变化，我们欲测定植物是否进行了光反应时，就可以检测是否有氧气的释放。,1.在无光条件下，暗反应能否长期进行？提示：不能。因为无光条件下，光反应不能进行，当光反应的产物ATP和H不能满足暗反应的需要时，暗反应将不再进行。2思考在暗反应的过程中，CO2中碳元素的转移途径。提示：CO2三碳化合物糖类等有机物。,3根据光合作用图解，探究回答下列问题：（1）暗反应的原料有哪些？提示：CO2以及光反应产生的ATP、H。（2）光反应提供的ATP和H参与什么过程？提示：ATP和H为三碳化合物的还原提供能量和还原剂。（3）叶绿体中ATP、ADP的运动方向如何？提示：ATP：类囊体膜叶绿体基质。ADP：叶绿体基质类囊体膜。,（4）如图表示的是八月份某一晴天一昼夜中某植株CO2的吸收和释放曲线，请根据曲线分析出现e点下降的原因？提示：e点时大约为中午，气温过高，蒸腾过强，叶片为保水而关闭气孔，造成叶肉细胞中CO2过少，使光合作用速率下降。,4.科学研究表明，光合作用的产物除了糖类（包括淀粉、葡萄糖等）和O2外，蛋白质和脂质也是光合作用的产物。我们将怎样用实验证明这种观点呢？提示：根据同位素标记法，以14C标记参加光合作用的CO2，测定其带放射性的产物中是否有蛋白质、脂质。,1.暗反应的场所及条件（1）场所：叶绿体基质；（2）条件：适宜的温度、多种暗反应的酶、叶绿体基质中的一种五碳化合物以及光反应产生的ATP、H。2.暗反应的过程（1）从能量转换角度来看，是将ATP中活跃的化学能转换为糖类等有机物中稳定的化学能的过程；（2）从物质转变角度来看，包括CO2的固定、三碳化合物的还原以及五碳化合物的再生过程。,3.光合作用中元素的去向(1)氧元素：(2)碳元素：CO2三碳化合物(CH2O)(3)氢元素：H2OH(CH2O),4.有关光反应与暗反应的两点提醒（1）光反应有光条件下才能进行，暗反应有光、无光都能进行。若光反应停止，暗反应可持续进行一段时间，但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，不进行光合作用。（2）相同时间内，光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累多，因为光暗间隔处理时H、ATP基本不积累，利用充分；但一直光照会造成H、ATP的积累，利用不充分。,典例图1表示光合作用部分过程的图解，图2表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。根据图回答：,(1)图1中A表示的物质是_，它由_产生，其作用主要是_。(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于_。若用放射性同位素14C标记CO2，则14C最终进入的物质是_。(3)图2中曲线a表示的化合物是_。曲线b表示的化合物是_。,解题时应明确以下三点：（1）暗反应的场所；（2）暗反应进行的条件和原料；（3）暗反应的物质变化和能量变化。,【规范解答】(1)光反应为暗反应提供的物质是H和ATP，由此可确定A是H，H是由水光解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于三碳化合物的还原。(2)光反应中，光能转变为活跃的化学能储存于ATP等化合物中，14CO2的同化途径为：14CO2含14C的三碳化合物(14CH2O)。,(3)题干中已说明曲线a、b表示三碳化合物和五碳化合物的含量变化，光照停止后，光反应停止，H和ATP含量下降，三碳化合物的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍将进行，因此三碳化合物含量相对升高，五碳化合物含量相对下降，即a表示三碳化合物，b表示五碳化合物。答案：(1)H水在光下分解用于三碳化合物的还原(2)光能(CH2O)(3)三碳化合物五碳化合物,【拓展延伸】图2中a化合物无光照时含量会迅速上升的原因是什么？提示：CO2与五碳化合物结合形成三碳化合物和三碳化合物的还原减弱直至停止。,1.光合作用的光反应过程产生的物质有（）A.C6H12O6、H、ATPB.H、CO2、ATPC.H、O2、ATPD.C6H12O6、CO2、H2O【解析】选C。光反应中发生的变化有：水在光下分解生成O2和H，还有光能转变为活跃的化学能储存在ATP中，所以C选项正确。C6H12O6是暗反应的产物，CO2在暗反应中被利用。,2（2010天津高考）在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是（）叶绿体基质类囊体膜线粒体基质线粒体内膜A.B.C.D.,【解析】选A。CO2的固定是指五碳化合物和CO2反应形成2分子三碳化合物的过程。它发生在光合作用的暗反应阶段，在叶绿体基质中进行。O2生成发生在有氧呼吸的第二阶段，即丙酮酸在水的参与下分解成CO2和H，并生成少量ATP,此过程发生在线粒体基质中。类囊体膜是水的光解、ATP合成、H合成、光能转化为电能再转化为化学能等发生的场所。线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段发生的场所。故A正确。,3.可以在叶绿体基质中完成的变化有（）H2O2H+O2ATPADP+Pi+能量三碳化合物(CH2O)+五碳化合物CO2+五碳化合物三碳化合物A.B.C.D.,【解析】选C。是水的光解，在叶绿体的类囊体膜上进行。在叶绿体基质中进行的是暗反应过程，包括CO2与五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物接受ATP水解释放的能量，被H还原为（CH2O）,同时生成五碳化合物。因此均在叶绿体基质中完成。,4.叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是（）A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内B.H2O在光下分解为H和O2的过程发生在叶绿体基质中C.CO2的固定过程发生在类囊体膜上D.光合作用的产物糖类是在叶绿体基质中合成的,【解析】选D。叶绿体中的色素主要分布在类囊体膜上；色素吸收光能后，在类囊体膜上将水分解成H和O2；CO2从气孔进入后，与五碳化合物结合生成三碳化合物的过程称为CO2的固定，此过程发生在叶绿体基质中；三碳化合物在H和ATP的作用下被还原生成有机物，此过程发生在叶绿体基质中。,5.（2010莲塘检测）如图为光合作用联系示意图，如在适宜条件下栽培小麦时，突然将c降至极低水平（其他条件不变），则a、b在叶肉细胞中含量将（）,A.a上升、b下降B.a、b都将上升C.a、b都将下降D.a下降、b上升【解析】选B。由图知c为二氧化碳，二氧化碳量降低，H、ATP量都将上升。,6.如图是光合作用过程的图解。请据图回答：,（1）光合作用的过程可以分为两个阶段，B表示_阶段。（2）写出图中所示物质的名称：_；_；_。（3）C化学过程的名称是_。（4）写出光合作用的总反应式_。,【解析】光合作用有光反应和暗反应两个阶段，A表示光反应阶段，B表示暗反应阶段。水在光下分解生成氧气和H，光能转化成ATP中活跃的化学能。暗反应阶段发生二氧化碳的固定，生成三碳化合物。答案：（1）暗反应（2）O2HATP（3）二氧化碳的固定（4）CO2+H2O（CH2O）+O2,光能,叶绿体,一、选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分）1.小麦的叶肉细胞通过光合作用合成葡萄糖，组成葡萄糖的碳、氢和氧三种元素分别来自（）A.CO2、C3H6O3和H2OB.CO2、H2O和H2OC.CO2、H2O和CO2D.C3H6O3、H2O和CO2【解析】选C。光合作用产物葡萄糖中的碳和氧来源于二氧化碳，而氢则来源于水。,2.紫外线为高能光线，在生物体内易激发超氧化物的形成，致使脂质氧化而破坏其功能。据此，植物短暂暴露在强紫外光下，其光合作用能力立即受到抑制的原因主要是（）A.光合酶受到破坏B.类囊体膜受到破坏C.暗反应受抑制D.DNA受到破坏【解析】选B。紫外线是高能光线，使脂质氧化是紫外线的作用机理。在四个选项中只有类囊体膜上含有脂质，所以主要对其造成损伤，使光合作用能力受到抑制。,3.下列关于光合作用的叙述中，不正确的是（）A.光反应在叶绿体的类囊体膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行B.光反应需要光，需要酶；暗反应有光无光均可，需要多种酶C.光反应吸收光能合成ATP，暗反应将ATP中活跃化学能转变为光能D.光反应分解水生成并放出氧气，暗反应最终将二氧化碳固定后还原成(CH2O),【解析】选C。本题考查光合作用的相关知识。光反应过程发生在叶绿体类囊体膜上，包括将H2O光解为H和O2，并生成ATP等几个过程。色素吸收、转化光能不需要酶参与，ADP转化为ATP和水的光解需要酶参与，暗反应将ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。,4.下列有关自然界中光合作用的叙述正确的是（）A.光反应分解水，消耗二氧化碳B.光反应释放氧气，产生三碳化合物C.暗反应产生ATP，固定二氧化碳D.暗反应消耗二氧化碳，产生ADP【解析】选D。光反应分解水，释放氧气，产生H和ATP;暗反应吸收二氧化碳，消耗ATP，产生有机物和ADP。,5.如图为叶绿体结构示意图，下列叙述不正确的是（）A.具有选择透过性功能B.吸收光能的色素分布在上C.与光合作用有关的酶只分布在中D.把ATP中的能量转移到糖类等有机物中储存起来的过程是在中完成的,【解析】选C。光合作用分为光反应和暗反应两个过程。叶绿体基质中分布有与暗反应有关的酶，但类囊体膜上分布有与光反应有关的酶，所以C选项错误。,6.如图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述不正确的是（多选）（）A.该反应的场所是叶绿体的类囊体膜B.三碳化合物生成（CH2O）需要H、ATP和多种酶C.提高温度一定能促进（CH2O）的生成D.无光条件有利于暗反应进行,【解析】选A、C、D。图示的光合作用阶段为暗反应，该反应发生的场所是叶绿体基质,在无光条件下，短时间内该过程可以进行，但一段时间后光反应产生的H和ATP因利用而减少，从而影响暗反应进行，最终暗反应停止。该过程的物质变化为CO2的固定和三碳化合物的还原,其中三碳化合物还原需要光反应提供H和ATP,此外还需要多种酶的参与。温度通过影响该过程中酶的活性影响（CH2O）的生成，因此，在最适温度以上,提高温度不能促进（CH2O）的生成。,二、非选择题（共2小题，共26分）7.（12分）如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内三碳化合物相对含量在一天24小时内的变化，请据图分析：,（1）图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质,则A、B、C、D依次是_。（2）在a中发生的过程称为_，在a中含有的参与此过程的物质是_。（3）在a中发生的能量转变是_。（4）图乙中，从_点开始合成有机物，至_点有机物合成终止。（5）AB段三碳化合物含量较高，其主要原因是_。(6)G点三碳化合物含量极少，其原因是_。（7）G点与F点相比，叶绿体中H含量较_（填“高”或“低”）。,【解析】（1）图中A、B、C、D依次是H2O、CO2、三碳化合物和五碳化合物,a是类囊体膜,其上含有色素和与光反应有关的酶，发生光反应，光反应将光能转变为活跃的化学能。（2）在B点前无光照，不能进行光反应，不能进行三碳化合物的还原，因此在AB段三碳化合物含量较高,B点之后，开始进行光合作用,三碳化合物含量相对下降,I点无光照，光合作用停止。G点三碳化合物含量少的原因是植物因“光合午休”，气孔关闭，导致CO2供应不足，三碳化合物合成减少，三碳化合物少，H消耗少,因此G点H含量高于F点。,答案：（1）H2O、CO2、三碳化合物、五碳化合物（2）光反应色素和酶（3）光能活跃的化学能（4）BI(5)无光不进行光反应，三碳化合物不能被还原（6）气孔关闭，叶肉细胞内CO2含量低，CO2的固定减弱，三碳化合物合成减少（7）高,【实验探究】8（14分）测定光合作用的产物。步骤如下：实验前三天把银边天竺葵放入黑暗柜子里。然后移到阳