2024-2025学年新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用4光合作用与能量转化光合作用的原理和应用学案2新人教版必修1

PAGE7-第4节光合作用与能量转化二光合作用的原理和应用学习目标1.通过学习驾驭光合作用的过程。2.通过学习能够从物质和能量观视角,阐明光合作用物质和能量的改变。3.理解并能应用影响光合作用速率的环境因素,及光合作用原理。课堂探究一、学问回顾1.光合色素提取的原理,分别的原理。

2.用纸层析法得到的色素带从上往下的依次依次是。

3.叶绿素主要汲取、类胡萝卜素主要汲取。

4.绘出叶绿体的剖面图,并填写结构名称,写出酶和色素的分布场所。二、探究光合作用的经典试验1937年,英国植物学家希尔(R.Hill)发觉,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。像这样,离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。问题:希尔试验能否证明光合作用产生的氧气中氧元素全部来自水?;假如不能,换作是你应当怎样做?。

续表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,探讨了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2,使它们分别变成O和C18O2。然后,进行了两组试验:第一组给植物供应H2O和C18O2,其次组给同种植物供应O和CO2在其他条作都相同的状况下,第一组释放的氧气都是O2,其次组释放的都是18O2。问题:鲁宾和卡门的试验能否证明光合作用产生的氧气中的氧元素来源于水而非来源于二氧化碳?

1954年,美国科学家阿尔农(D.Arnon)发觉,在光照下,叶绿体可合成ATP。1957年,他发觉这一过程总是与水的光解相伴随。尝试用图表示与ATP合成有关的图示:

探究:阅读课本P102“思索·探讨”中鲁宾和卡门的试验,请据图回答以下问题。(1)鲁宾和卡门试验的方法:,试验目的:。

(2)向甲组植物供应和;向乙组植物供应和。

(3)试验结果:甲组植物释放的O2A全部是,乙组植物释放的O2B全部是。

(4)试验结论:光合作用释放的O2来自。

三、光合作用的原理1.进行小组合作,将光合作用的过程绘制在下面的细胞图中。要求:用箭头和文字表示出光合作用的过程。2.对光合作用过程中,光反应和暗反应的比较。光反应阶段暗反应阶段进行部位条件、色素和、ADP和Pi和水

不须要光、、、

物质改变水的光解:

ATP的形成:

CO2的固定:

C3的还原:

能量改变光能→→

联系光反应为暗反应供应;暗反应为光反应供应。

3.光合作用的概念:是指绿色植物通过,利用,将和转化成储存着能量的有机物,并且释放出的过程。

4.写出光合作用的反应式,其中有机物用(CH2O)表示:。

四、光合作用和细胞呼吸的关系小组合作探究,用箭头表示O2、CO2在细胞内,细胞外的转移途径(白天光合作用条件都合适的状况下)。五、探究光合作用的原理1.影响光合作用强度的主要环境因素:,另外还有。

2.阅读课本P105试验“探究光照强度对光合作用强度的影响”,视察微课演示试验,将结果填下表。不同光照条件下浮起的叶片数距离时间10厘米20厘米30厘米10分钟30分钟60分钟探讨:该试验的自变量是,如何限制。

因变量是,通过视察来检测因变量。

3.拓展:将一植物幼苗放入下图装置所示的锥形瓶中,瓶中安放一个CO2传感器来检测不同条件下瓶中CO2浓度的改变。相同温度下,在一段时间内测得结果如下图所示。请同学分析回答下列问题。(1)在0~60min时间段内,CO2浓度为什么增加?(2)在60~120min时间段内,CO2浓度下降的速率代表植物体的净光合速率还是实际光合速率?(3)在60~120min时间段内,该植物实际光合速率为多少(单位:ppm/min)?4.影响光合作用的因素(1)光照强度分析说明a点的含义:;

b点的含义:;

ab段的含义:;

bc段的含义:;

bc段的主要影响因素:;

n代表,m代表。

(2)CO2浓度图1图2曲线的含义。

农田运用农家肥料可以提高产量的缘由:、。

(3)温度曲线的含义。

B点含义:。

提高产量的措施:。

参考答案一、1.绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中色素在层析液中溶解度越高,其随层析液在滤纸上扩散得越快,反之则慢2.胡萝卜素叶黄素叶绿素a叶绿素b3.蓝紫光和红光蓝紫光4.光合作用的色素存在于类囊体薄膜上,与光合作用有关的酶存在于类囊体膜上和叶绿体基质中。二、不能将水中的氧作标记能ADP+Pi+能量ATP探究:(1)同位素示踪法探究光合作用释放的氧气来源(2)含18O的CO2和不含18O的水含18O的水和不含18O的CO2(3)O218O2(4)水三、1.光反应阶段暗反应阶段场所类囊体薄膜叶绿体基质条件光、酶酶、ATP、NADPH物质改变2→NADPH+ADP+Pi+能量（光能）ATP+22+NADPH（）+能量改变光能→ATP、NADPH中化学能→葡萄糖中稳定的化学能联系ATP和NADPHADP和Pi2.3.叶绿体光能二氧化碳水氧气4.CO2+H2O(CH2O)+O2四、五、1.光照强弱、CO2浓度和温度水分和矿质元素2.光照强度通过限制装置与光源的距离来限制自变量光合作用强度同一时间段内圆形小叶片浮起的数量3.(1)该过程中,只进行细胞呼吸,植物体不断释放CO2,所以CO2浓度不断增加。(2)净光合速率。(3)25ppm/min。4.(1)只进行细胞呼吸光合作用速率和细胞呼吸速率相等细胞呼吸速率大于光合作用速率光合作用速率大于细胞呼吸速率光照强度