高三生物一轮复习课件 【高效课堂精研精讲】光合作用的过程及拓展

光合作用（二）光合作用的原理【教学过程】1.高考题引入2.课堂教学内容3.随堂演练，拓展知识光合作用探索光合作用过程光暗反应的联系4.画出本节框架图（课下作业）一.体验一下高考题吧(2021·全国乙，29节选)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2，吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题：(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有_________________________________________，光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和_________释放的CO2。

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。（P102）

这一过程可以用下面的化学反应式来概括，其中(CH2O)表示糖类。二.探索光合作用原理的部分实验①

19世纪末②1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖类。错误的认知二.探索光合作用原理的部分实验③

1937年，英国植物学家希尔(R.Hill)发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气。离体叶绿体铁盐(或其他氧化剂)H2O2H++O2光照希尔反应水的光解二.探索光合作用原理的部分实验2.希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应？能，因为悬浮液中没有CO2，糖类合成时需要CO2中的碳元素。1.希尔反应进行了完整的光合作用过程了吗？聪明如你，考考你3.希尔反应是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？不能，该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。希尔进一步研究证实，植物光合作用的光反应是氧分子的产生，而不是二氧化碳的还原，氧的产生是由于叶绿体以草酸铁作受氢体所致，其机理与完整细胞光合放氧过程相一致。④

1941年，美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧的来源。互动一下：1.实验用了什么方法?用了什么对照？属于什么实验？2.实验自变量、因变量是什么？说出实验思路？3.实验结果是？实验结论是？（P103）二.探索光合作用原理的部分实验20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻（一种单细胞的绿藻）做了这样的实验：用经过14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向，最终证明了CO2是如何转化为有机物中的碳的。（教材P104）CO2是怎么转化为糖类的呢?14CO2小球藻有机物的14C卡尔文循环：CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径结论：光合产物中有机物的碳来自CO2二.探索光合作用原理的部分实验例1光合作用是整个生物圈的物质基础和能量基础。回答下列问题：（1）为研究光合作用中碳的同化与去向，用________________的CO2供给小球藻，每隔一定时间取样，并将样品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以杀死小球藻并__________标记化合物。浓缩后再点样进行双向纸层析，使标记化合物________。根据标记化合物出现的时间，最先检测到的是三碳化合物。猜测此三碳化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的，但当___________________后，发现RuBP（C5）的含量快速升高，由此推知固定CO2的物质不是二碳分子。同位素14C标记提取分离突然降低CO2浓度二.探索光合作用原理的部分实验拓展拓展互动一下：运用前面学的物质跨膜运输方式的知识解释一下其中的机理吧？1.叶绿体中ATP的生成的直接驱动力是？2.上述ATP的生成与有氧呼吸中什么位置的ATP生成机理相似？

叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途。①将水分解为

和

，

直接以

的形式释放出去，

与

(NADP+)结合，形成

(NADPH)。NADPH作为活泼的

，参与暗反应阶段的化学反应，同时也

供暗反应阶段利用;②在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样，光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应1.光反应阶段课本挖空，比一比谁的印象深刻？？？三.光合作用的过程暗反应的过程：①CO2的固定:绿叶通过气孔从外界吸收的CO2，在特定酶的作用下，与C5(一种五碳化合物)结合，这个过程称作CO2的固定。②C3的还原:一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下C3接受

释放的能量，并且被

还原。一些

，在酶的作用下经过一系列的反应转化为

。另一些

，经过一系列变化，又形成

。这些

，又可以参与CO2的固定。这样，暗反应阶段就形成从C5到C3再到C5的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过程也称作卡尔文循环。2.暗反应阶段课本挖空，比一比谁的印象深刻？？？光反应阶段暗反应阶段进行部位类囊体薄膜

叶绿体基质中条件光、色素和酶CO2、ATP、[H]、多种酶物质变化能量变化光能→ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能联系1.光反应为暗反应提供[H]和ATP2.暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料三.光合作用的过程光反应和暗反应的区别与联系CO2的固定CO2+C5→

2C3三碳的还原2C3+ATP+NADPHC5+(CH2O)酶酶水的光解2H2O→4NADPH+O2合成ATPADP+Pi→ATP光酶光关注必修1P104“相关信息”：四随堂练习例2.下图为光合作用暗反应的产物磷酸丙糖的代谢途径，研究表明，磷酸丙糖转移蛋白(TPT)的活性是限制光合速率大小的重要因素，CO2充足时，TPT活性降低。下列有关叙述错误的是（）A.Pi输入叶绿体减少时，磷酸丙糖从叶绿体输出减少B.暗反应中磷酸丙糖的合成需要消耗光反应产生的ATPC.叶肉细胞的光合产物主要是以蔗糖形式运出细胞的D.农业生产上可通过增加CO2浓度来提高作物中蔗糖的含量D例3.易错辨析①植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应(

)②光合作用过程中产生的ATP可以为细胞内的各项生命活动提供能量(

)③C是糖类的基本组成元素，在光合作用中C从CO2开始先后经C3、C5最后形成糖类（

）④硝化细菌可将环境中的NH3氧化分解的能量直接用于自身生命活动（

）×总结：光反应产生的ATP主要用于暗反应，呼吸作用产生的ATP用于各项生命活动另外考考你光合作用和呼吸作用的【H】区别回顾：其他元素的转移途径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。×××回归课本P106高考题总结而来：在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下，光照和黑暗