2017-2018学年高中生物第3章细胞的代谢第5节光合作用(二)学案(无答案)浙科版必修1

1、第五节光合作用(二)-学习目标导航I-1说明光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物。2.概述光反应发生的变化和碳反应的过程。(重难点)3分析外界因素对光合速率的影响。(重难点)4. 比较细胞呼吸和光合作用的异同。5. 活动：探究环境因素对光合作用的影响。1外膜，内膜，基粒(由类囊体构成),基质。(3)光合作用的总反应式6CO + 12H GH12Q+ 6H2O+ 6Q。(4)光合作用中光反应与碳反应的关系图解光合作用概述与光反应、碳反应1.光合作用概述(1)光合作用的概念项目场所反应物能量来源产物实质(2)光合作用的场所一一叶绿体的结构自主认知O内容绿色植物的叶绿体中太阳能有机物+ 02合成

2、有机物，贮存能量ATPCO12.光反应过程：1光能被吸收并转化为 ATP 和 NADPH 中的化学能。2水在光下裂解为 H、O2和电子。H2O 2H+ !Q+ 2e2色素3水中的氢(H+ e)在光下将 NADP 还原为 NADPH场所：类囊体膜中。反应物：HO ADP Pi、NADP 等。生成物：仝、NADPH ATP 等。(5)条件：色素、光、酶。光能TATP 与 NADPH 中的化学能。.0 与 TAD能量变化:3碳反应ATPADPNAPPH迫至叶绿体外CO 的固定：CO+ RuBP(C)T2三碳酸。还原2 三碳酸(C3)2 三碳糖。HuBP丘碳糖NADP(2) 场所：叶绿体基质。(3)

3、反应物：CO、ATP NADPH 等。(4) 产物：各种有机物。(5) 能量变化：ATP NADPH 中的化学能三碳糖中的化学能。- O核曲突破-合作探讨探讨 1 碳反应必须在无光条件下才能进行吗？提示：光反应必须在光下进行， 而碳反应有光无光都能进行，但不能较长时间在黑暗条件下进行。探讨 2：为什么碳反应不能较长时间地在黑暗条件下进行？提示：因为光反应为碳反应提供的、ATP 是有限的。探讨 3：不给小球藻提供 CO,只给予光照，小球藻能独立地进行光反应吗？为什么？提示：不能，因为没有碳反应，光反应的产物积累，使光反应被抑制。探讨 4：结合光反应和碳反应过程分析，若突然停止光照或停止CO 供应

4、，叶绿体中 G和 G 相对含量发生怎样的变化？提示：停止光照：C?含量相对增加，C5含量相对减少。停止 CQ 供应：C3含量相对减少，C5含量相对增加。探讨 5: 天中是早晨空气中 Q2浓度高，还是傍晚空气中 Q2浓度高？提示：傍晚空气中 Q2浓度高。因为植物在白天进行光合作用，吸收CQ 产生 Q2;晚上只进行细胞呼吸，吸收 Q 释放 CQ。思维升华1.光反应与碳反应的比较比较项目光反应碳反应场所类囊体溥膜叶绿体基质时间短促，以微秒计较缓慢条件光、色素、酶、水多种酶、CQ、NADPH ATP过程利用光能使水光解产生 Q,同时产生 ATP 和 NADPH将 CQ 还原为糖的一系列反应称为卡尔文循

5、环水的光解：光 CO 的固定：H2O-2H+叶绿体酶1CQ+ RuBP-2 个三碳分子+ 2e+ 2Q三碳酸的还原：2 个三碳酸物质变化ATP 的合成：AD 卉 Pi +能ATP NADPH酶-2 个三碳分子 酶量- NADPH 的 合成：NADP + HRuBP 的再生：三碳糖酶- -酶+ RuBP+ 2e-NADPH光能一-ATP NADPF 中活跃活跃的化学能一-有机物中稳能量变化的化学能定的化学能Q 释放、ATP 和 NADPH 勺生完成标志糖类等有机物的生成成光反应能为碳反应提供 ATP、NADPH 碳反应为光反应提供ADPj联系Pi、NADPo 二者紧密联系，缺一不可-AA/三确酸

6、V示意图H2O 术佯出分子 COi、NAWM 瓠丁胪*卍匚 .JF KJ I2.光照和 CQ 浓度变化对光合作用物质含量变化的影响当外界条件改变时， 光合作用中 C3（或三碳糖）、C5（或五碳糖或 RuBP）、（或 NADPH、ATPJLI -、1含量的变化可以采用如图分析：条件C3C5和 ATP模型分析光照由强增减减少或的光軌光曲到弱 CO供应不变加少没有0心JHMTPJt(1)以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，且是在条件改变后的短时间内发生的。(2)在以上各物质的含量变化中：C3和G含量的变化是相反的， 即 G增加，则 C5减少;NADPH 和 ATP 的含量变化是一致的，都

7、增加，或都减少。1. 光合作用光反应的产物有()A. ATP 和 NADPHB. Q 和糖C. ATP 和 CQD. Q 和 CQ【解析】光合作用光反应的产物有 ATP、NADPH 和 02, A 正确。【答案】 A2如图表示光合作用的碳反应过程。下列叙述错误的是()A. 是 3-磷酸甘油酸B. 和在类囊体膜上产生C. 是核酮糖二磷酸D. 可在叶绿体内转变为氨基酸【解析】 题图表示光合作用的卡尔文循环，是3-磷酸甘油酸；和分别是ATP和 NADPH 在类囊体膜上产生；是三碳糖分子，可再生为核酮糖二磷酸；是离开循环的 三碳糖分子，可在叶绿体内转变为氨基酸，故选Co【答案】 C3.图甲是菠菜叶肉细

8、胞中的叶绿体亚显微结构示意图，其中I、n、川表示不同的部位；图乙是光合作用的碳反应过程示意图，其中表示物质。请回答下列问题:光照由弱到强 CO供应不变减少增加增加光照不变CO 由充足到不足减少增加增加光照不变CQ 由不足到充足增加减少减少UK一缺;_JI1LATP- - ORuBP2A【导学号：36500089】（1）利用新鲜菠菜叶片进行“光合色素的提取和分离”活动。在菠菜叶片研磨过程中,加入 95%乙醇的作用是 _;分离色素的过程中，应注意滤纸上的滤液细线要高于_ 的液面；分离后，在滤纸条上会呈现四条色素带，其中离滤液细线最远的色素是（填相应的色素名称）。（2）_ 光合色素存在于图甲的 _

9、中， 其中叶绿素主要吸收红光和 _光。图乙过程发生在图甲的 _中。（在内填写图中的相应编号）（3）_图乙中，物质是，该物质在光反应产物_卜的作用下形成物质。若 3 个 CQ 分子进入卡尔文循环可形成 6 个物质分子，其中有 _ 个物质分子经过一系列变化再生成 RuBP 其余的离开循环，可在叶绿体内作为合成 _ 、 蛋白质和脂 质等大分子物质的原料。【解析】（1）在提取菠菜叶片色素过程中，加入95%乙醇的作用是溶解色素；分离色素的过程中，应注意滤纸上的滤液细线要高于层析液的液面；分离后，在滤纸条上会呈现四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a 叶绿素 b。（2）光合色素存在于图甲的

10、光合膜中，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；图乙过程是光合作用碳反应过程，发生在图甲的叶绿体基质中。（3）图乙中，物质是由 RuBP 和 CO 形成的三碳酸（3-磷酸甘油酸）, 其在 ATP 和 NADPH 乍用下形成物质三碳糖；6 个三碳糖分子有 5 个经过一系列变化再生成 RuBP 1个离开循环，在叶绿体内作为合成淀粉、蛋白质、脂质等大分子物质的原料。T r【答案】（1）作为提取色素的溶剂层析液 胡萝卜素（2）川，光合膜 蓝紫n,基质（3）3-磷酸甘油酸ATP 和 NADPH 5 淀粉环境因素影响光合速率自主认知1.光合速率概念是指一定量的植物在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少氧气、消

11、耗多少二氧化碳）。2.影响光合速率的因素(1) 光强度：在一定范围内，光合速率随光强度的增加而增加；当光强度升高到一定数值后，光强度再增加，光合速率也不会增加，此时的光强度称为光饱和点 _(2) 温度：每种植物光合作用都有一个最适温度。低于该温度，随着温度升高，光合速 率加快；超过该温度，酶的活性减弱或丧失。(3) 二氧化碳浓度：一定范围内，空气中二氧化碳浓度的增加会使光合速率加快。 _-O核層突破o-合作探讨探讨 1:炎热的夏季，成团的水绵为什么漂浮在水面上？提示：光合作用旺盛，释放氧气使水绵团上浮。探讨 2：夏季中午，光照强、温度高，但植物的光合作用强度反而减弱，原因是什么？提示：光照过强

12、T气孔关闭TCO2供应不足T光合作用下降。探讨 3：光照强度、CO 浓度分别直接影响光合作用的什么过程？提示：光照强度直接影响光合作用的光反应过程。CQ 浓度直接影响光合作用的碳反应过程。思维升华影响光合作用的因素(1)光照强度光照强度与光合作用强度的关系曲线分析A 点：光照强度为 0,此时只进行细胞呼吸，释放的CQ 量可表示此时细胞呼吸的强度。AB 段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CQ 释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的 CQ 有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。B 点：细胞呼吸释放的 CQ 全部用于光合作用， 即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有

13、在 B 点以上时，植物才能正常生长)。BC 段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C 点以后不再加强。限制 C 点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性， 外部因素是 CQ 浓度等除光照强度之外的环境因素。应用：阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。(2)CQ2浓度1曲线分析：A 点是进行光合作用所需的最低 CQ 浓度，B 点是 CO 饱和点；B 点以后, 随着 CQ浓度的增加光合作用强度不再增加。2应用：温室中适当增加 CQ 浓度，如投入干冰等，大田中“正其行，通其风”，多施 有机肥来提高 CQ 浓度。B 点是最适温度，此时光合作用最强，高于或低于

14、此温度光合作用强度都会下降，因严应用：温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。-。题组冲关-1如图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。下列有关光 合作用强度变化原因的分析中，错误的是从 DTE主要原因是光照减弱，气温下降【解析】根据光照强度随时间变化规律及曲线的变化分析可知,照增强，气温上升，酶活性增加，光合速率加快;BTC 段由于光照强度强，蒸腾作用旺盛,叶片气孔关闭，导致缺乏 CQ,光合速率降低;CTD段时，光照强度降低，蒸腾作用减弱,气孔逐渐打开，CO 供应增加，光合速率又加快;DTE段的变化主要原因是光照减弱，气温下降，光合速率下降。【答案】B2. （201

15、6 全国乙卷）为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照, 其他培养条件相同。培A.B.C.从ATB 主要原因是光照增强，气温上升从 BTC主要原因是温度过高，酶失活从 CTD主要原因是气孔逐渐打开，CO 供应增加为温度会影响酶的活性。ATB 主要原因是光D.)6 7 S 9L0I1I2L3L4I5I6吋时血养较长一段时间（T）后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作 用强度（即单位时间、单位叶面积吸收 CQ的量），光合作用强度随光照强度的变化趋势如图 所示。回答下列问题：据图判断，光照强度低于 a

16、时，影响甲组植物光合作用的限制因子是 _ 。（2）b 光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高_ （填“CQ 浓度”或“O2浓度”）。（3）播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T 时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度， 得到的曲线与甲组的相同。根据这一结果能够得到 的初步结论是。【解析】（1）根据图示信息，对于甲组植物而言，当光照强度低于a 时，随光照强度的增加，光合作用强度逐渐升高，说明限制其光合作用强度的主要因素为光照强度。（2）根据图示信息，对于甲组植物而言，当光照强度高于b 时，随光照强度的增加， 光合作用强度不变，说明受其他环境因素

17、的限制。由于光合作用需要不断消耗环境中的CQ,故提高 CQ浓度可使 b 光照强度下甲组的光合作用强度升高。（3）由题目信息可知，乙组和甲组是同一种植物，只是环境中的光照强度不同，虽然乙组植物在低光照环境中的光合作用强度低，但其子代在模拟自然光照下其光合作用强度仍然能够升高，说明乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的。【答案】（1）光照强度 （2）CQ2浓度（3）乙组光合作用强度与甲组的不同是由环境因 素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的1 下列关于光合作用强度的叙述，正确的是（）A. 在相同的光照条件下，各种植物的光合作用强度相同B. 光合作用强度由

18、遗传物质决定，所以是固定不变的C. 森林中，植株上部的叶片和下部的叶片光合作用强度有差异D. 叶片从幼到老，光合作用强度不变【解析】 在相同光照条件下，不同植物的光合作用强度还受温度、 二氧化碳浓度以及 色素含量等因素的影响，因此不同植物的光合作用强度不同，A 错误；光合作用强度既由植物基因决定，同时也受周围环境因素的影响， B 错误；森林或农田中植株上部叶片接受的光照更多，而下部叶片接受到的光照少，因此光合作用强度有差异,老，光合作用强度是先增加后减弱，这主要和叶片中的色素含量有关，D 错误。【答案】 C2下面关于光合作用的有关叙述，错误的是（）【导学号：36500090】A.光反应产生的

19、NADPHk 是碳反应中将 CO 还原为糖的直接能源物质B.三碳酸分子除了需要接受能量之外，还需要接受ATP 和 NADPH 提供的物质，才能形成三碳糖C. 以三碳糖为原料在叶绿体内合成淀粉、蛋白质以及脂质所需能量来自光反应D.在碳反应中， 有 3 个 CO 分子进入卡尔文循环，形成6 个三碳糖，其中只有 1 个三Ci碳糖离开卡尔文循环，然后在叶绿体内或运到叶绿体外而被利用【解析】 光反应产生的 NADPH 和 ATP 都是碳反应中将 CQ 还原为糖的直接能源物质，A 正确；三碳酸分子除了需要接受能量之外，还需要接受ATP 和 NADPH 提供的物质，才能形成三碳糖，B 正确；以三碳糖为原料在

20、叶绿体内合成淀粉、蛋白质以及脂质所需能量来自ATP,光反应产生的 NADPH 和 ATP 只能用于三碳酸还原成三碳糖，C 错误；在碳反应中，有 3 个 CQ分子进入卡尔文循环， 形成 6 个三碳糖, 体内或运到叶绿体外而被利用， D 正确。【答案】 C3植物的光合作用受光强度、CQ 浓度等环境因素的影响（如图）。下列叙述错误的是A. a 点条件下 NADPH 勺合成速率大于 b 点/严2B. b 点条件下 RuBP 的再生速率小于 c 点C. X 一般大于大气中 CQ 浓度D. a 点对应的光强度一般大于全天最强光照【解析】a 点光照强度大于 b 点，光反应强，NADPH 的合成速率也较大，

21、A 正确；b点 CO 浓度小于 c 点，碳反应较弱，RuBP 的再生速率较小，B 正确；CQ 为 X 浓度下植物光合 速率较大，因此 X 一般大于大气中 CO 浓度，C 正确；a 点对应的光强度一般小于全天最强 光照，故选 Do【答案】DC 正确；植物叶片从幼到然后在叶绿4甲图表示光合作用部分过程的图解，乙图表示改变光照后，与光合作用有关的五碳分子和三碳分子在细胞内含量的变化曲线，请据图回答问题:CO，则14C 最终进入的物质是 _。(3)_ 乙图中曲线 a 表示的化合物是，在无光照时，其含量迅速上升的原因是:曲线 b 表示的化合物是_，在无光照时，其含量下降的原因是【解析】光反应为碳反应提供的物质是 NADPH 和 ATP,由此可确定 A 是 NADPHNADPH 是由 H20分解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于三碳分子的还原。(2)光反应中，光能转化为活跃的化学能储存于ATP 中，14C0 的同化途径为14C014C3(即三碳分子)(14CHO)。(