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涵过学习堂振合作用的过程 2.通过学习能够从物质和能量现视角,阐明光合作用物质和能量的变化 理解并能应用影响光合作用速率的环境因素及光台 作用原理 ■■■课堂探究 情境导学两位同学以小品的形式引入课学 合作 L.课本 应B 么结论 2.鲁宾和卡门的实爽验 A 巾球光 C- -CO (1)橹宾和卡门实验的方法 实验目的: (2)向甲组植物提供 向乙组植物提供 (3)实验结果:甲组植物释放的0小全部是 ,乙组植物释放的0B全部是 (4)实结论光 合作用释放的0:来自 3.阿尔农的实验,能得出什么结论? 4.卡尔文的小球藻实验中,采用的实验方法是什么得出了什么结论,这一途径叫什么? 探究二、光合作用 阅读课本 光合作用过程中的光反应和暗反应进行比 光反应 暗反应 场所 条件 区别物质0水的光解 00.的固定 变化 ATP的合成: ②C的还原: 化中 中的化学能 中的化学能 光反应为暗反应的进行提供 联系 ②暗反应为光反应的进行提供合成A下的原料 光反应和暗反应阶段既有区别又有紧密联系,是相互依存相互制的的整体, 探究三、光合作用原理的应用
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.通过学习掌握光合作用的过程。 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变化。 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 情境导学:两位同学以小品的形式引入课堂。 探究一、光合作用的探究过程 阅读课本 P102“探索光合作用原理的部分实验” 1.课本 P102希尔反应的实验,本实验能得出什么结论? 2.鲁宾和卡门的实验 (1)鲁宾和卡门实验的方法: ,实验目的: 。 (2)向甲组植物提供 ;向乙组植物提供 。 (3)实验结果:甲组植物释放的O2A 全部是 ,乙组植物释放的 O2B 全部是 。 (4)实验结论:光合作用释放的O2来自 。 3.阿尔农的实验,能得出什么结论? 4.卡尔文的小球藻实验中,采用的实验方法是什么,得出了什么结论,这一途径叫什么? 探究二、光合作用的原理 阅读课本 P103~104的文本,对光合作用过程中的光反应和暗反应进行比较: 光反应 暗反应 区别 场所 条件 物质 变化 ①水的光解: ②ATP 的合成: ①CO2 的固定: ②C3的还原: 能量 变化 光能→ 中的化学能 中的化学能→ 中的化学能 联系 ①光反应为暗反应的进行提供 和 ; ②暗反应为光反应的进行提供合成 ATP 的原料 和 ; 光反应和暗反应阶段既有区别又有紧密联系,是相互依存相互制约的整体。 探究三、光合作用原理的应用
1.光合作用的强度的念 的主要环境因 的实验“探究环境因素对光合作用形强度的影响 取材取 用直径为0.6cn的打器打出 ②排气将圆形小叶片置于注射器内并让注射器吸入清水待排出注射器内残的空气后,用手堵住注射器前的小 孔并缓缓拉动话塞,使 ③沉水将圆形小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯种待用。叶片因细胞间隙」 所以全都沉到水底, ④分组取3只小烧杯,分别倒入富含 的清水。 ⑤光照分别向3只小烧杯种各放入10片画形小叶片,然后分别对这3个实验装置进行 三种光照。 ⑥观察并记录同时间段内各装中 核心养专 1光合作用过中 走ADP和消耗ADP的部位在叶绿体中依次为( ②内膜 体膜 2光合作用产生的NDP阳与呼吸 年用产生的分别用开) B.都用于还原0, C.前者还原0后者还原C D.前者还原C后者还原Q 3.科学家用含"七的C0来追踪光合作用中的碳原子,发现其转移途径是) A.C0:→T家家 D.C0三碳化 4.在光合作用中,需消耗ATP的是 人三碳化合物的还原 B.C0,的固定 C.水在光下分解 D.叶绿收光 0. 光合作用过程中,水的分解及三碳化合物形成糖类所需能量分别来自(】 生的 和洗能 光能和石 在生的AT D.却是光反应产生的AP 6.下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述正确的是) A.光合作用和细胞呼吸总是同进行 B.光合作用形成的糖类能在细跑呼吸中被利用 C.光合作用产生的AP主要用于细胞哪吸 D.光合作用与细胞呀吸分别在叶肉细胞和根细跑中进行 合作用过程中 过程定 B.光 叶绿 中活跃的化学弹能 ATP和ND阳中活的化学 中稳定的化学能 D.光能 稳定的化学能 王的学能 8.在光昭最湿的自季中午叶肉细胞内的CC,和A卫的含层变化情识依次是() A.升、降、升B.降、升、升 C降,升、降D.升、降、降 .任最适宜的光 ,水分、肥料、温度等条件下,为增加粮食产量应适当增加 主中的含 的含到 化碳含量
1.光合作用的强度的概念 。 2.影响光合作用强度的主要环境因素 。 3.课本 P105的实验“探究环境因素对光合作用强度的影响” 实验流程 ①取材:取 ,用直径为 0.6 cm 的打孔器打出 。 ②排气:将圆形小叶片置于注射器内,并让注射器吸入清水,待排出注射器内残留的空气后,用手堵住注射器前端的小 孔并缓缓拉动活塞,使 。 ③沉水:将圆形小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。叶片因细胞间隙 ,所以全都沉到水底。 ④分组:取 3 只小烧杯,分别倒入富含 的清水。 ⑤光照:分别向 3 只小烧杯中各放入 10 片圆形小叶片,然后分别对这3 个实验装置进行 三种光照。 ⑥观察并记录:同一时间段内各装置中 。 核心素养专练 1.光合作用过程中,产生 ADP 和消耗 ADP 的部位在叶绿体中依次为( ) ①外膜 ②内膜 ③基质 ④类囊体膜 A.③② B.③④ C.①② D.④③ 2.光合作用产生的 NADPH 与呼吸作用产生的[H]分别用于( ) A.都用于还原 C3 B.都用于还原 O2 C.前者还原 O2,后者还原 C3 D.前者还原 C3,后者还原 O2 3.科学家用含 14C 的 CO2来追踪光合作用中的碳原子,发现其转移途径是( ) A.CO2→叶绿素→ATP B.CO2→三碳化合物→ATP C.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.三碳化合物的还原 B.CO2的固定 C.水在光下分解 D.叶绿素吸收光能 5.光合作用过程中,水的分解及三碳化合物形成糖类所需能量分别来自( ) A.呼吸作用产生的 ATP 和光能 B.都是呼吸作用产生的 ATP C.光能和光反应产生的 ATP D.都是光反应产生的 ATP 6.下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( ) A.光合作用和细胞呼吸总是同时进行 B.光合作用形成的糖类能在细胞呼吸中被利用 C.光合作用产生的 ATP 主要用于细胞呼吸 D.光合作用与细胞呼吸分别在叶肉细胞和根细胞中进行 7.光合作用过程中能量的转变过程是( ) A.光能——ADP 中活跃的化学能——稳定的化学能 B.光能——叶绿体中活跃的化学能——稳定的化学能 C.光能——ATP 和NADPH 中活跃的化学能——有机物中稳定的化学能 D.光能——稳定的化学能——活跃的化学能 8.在光照最强的夏季中午,叶肉细胞内的 C3、C5和 ATP 的含量变化情况依次是( ) A.升、降、升 B.降、升、升 C.降、升、降 D.升、降、降 9.在最适宜的光照、水分、肥料、温度等条件下,为增加粮食产量应适当增加( ) A.空气中的含氧量 B.空气中的含氮量 C.土壤中的含水量 D.空气中的二氧化碳含量
10.将单细胞绿藻置于25℃适宜的光照和充足的C0,条件下培养,经过一时间后,突然停止光照发现绿藻体内三碳 化合物的含量突然上升,下列解释不符合的是() A.光反应仍进行,形成NAPH和ATP B.光 又应停上,不能形成H和A 五碳化 合物结合, 形成少部分三碳化合物 类积累了许 合作用 乙分别是() 组号给植物提供 结果产生的气体) 名注 0和Cb 甲 其他条件相同 0和C0, A.甲乙都为0B.甲乙都为02 C.甲为"0.乙为0D.甲为0、乙为0 12.生于较弱光黑下的植物,当提高00:浓度时,其光合作用并未随之增强,主要限制因素是() 作光饭应 个阶段下列各项叙述正确的是( yC0 NADP (CH.OJ A.该反应的场所是叶绿体的类囊体 B.C生成糖类需要NADPH ATP和哆种南 C提高温度不 定能促进糖类的生成 D.无光条件有利 14.不定项 题下列关叶绿体的说 法正确的是( 业体相 C叶绿休中的色去分在类休膜上分布在中 D.线粒体产生的00,被叶绿体利用少需穿过4层磷脂双分子层 15.不定项选择题下图为某植物细跑部分结构,下列叙述中正确的是( C是叶是粒体 D.在白天话宜条件下,图中A.b.Cd能进行 16甲图是某绿色植物细胞大生命活动示意图其中0、②、③、④、⑤表示生理过程人、B、C、D表示生命活动产生 的物质。乙图为该植物的光合速率呼吸速率温度变化的曲线图洁分析回答下列问顺, H:O
10.将单细胞绿藻置于 25 ℃适宜的光照和充足的CO2条件下培养,经过一段时间后,突然停止光照,发现绿藻体内三碳 化合物的含量突然上升,下列解释不符合的是( ) A.光反应仍进行,形成 NADPH 和 ATP B.光反应停止,不能形成 NADPH 和 ATP C.CO2与五碳化合物结合,继续形成少部分三碳化合物 D.由于没有 NADPH 和 ATP 供应,三碳化合物不能形成糖类,积累了许多的三碳化合物 11.下表为鲁宾和卡门利用同位素示踪法研究光合作用的实验记录,据表判断甲、乙分别是( ) 组号 给植物提供 结果(产生的气体) 备注 Ⅰ Ⅱ H2O 和 C 18O2 O 和 CO2 甲 乙 其他条件相同 A.甲乙都为 18O2 B.甲乙都为 O2 C.甲为 18O2、乙为 O2 D.甲为 O2、乙为 18O2 12.生于较弱光照下的植物,当提高 CO2浓度时,其光合作用并未随之增强,主要限制因素是( ) A.呼吸作用和暗反应B.光反应 C.暗反应 D.呼吸作用 13.(不定项选择题)下图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是( ) A.该反应的场所是叶绿体的类囊体 B.C3 生成糖类需要 NADPH、ATP 和多种酶 C.提高温度不一定能促进糖类的生成 D.无光条件有利于暗反应进行 14.(不定项选择题)下列有关叶绿体的说法正确的是( ) A.叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同 B.叶绿体产生的 O2除释放到细胞外,还可被线粒体利用 C.叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上,酶分布在基质中 D.线粒体产生的 CO2被叶绿体利用至少需穿过 4 层磷脂双分子层 15.(不定项选择题)下图为某植物细胞部分结构,下列叙述中正确的是( ) A.a、b 箭头表示的是O2进出细胞的过程 B.e、f 箭头表示的是CO2进出细胞的过程 C.A 是叶绿体,B 是线粒体 D.在白天适宜条件下,图中 a、b、c、d 能进行 16.甲图是某绿色植物细胞内生命活动示意图,其中①、②、③、④、⑤表示生理过程,A、B、C、D 表示生命活动产生 的物质。乙图为该植物的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图,请分析回答下列问题
从空气中政收的C0, 细电呼吸0,消耗量 号0古动方0温度7心 7 (1)甲图中在生物链上发生的生理过程有 用图中数字表示,A表示 D表示 2)据乙图盼析,温室栽培该植物,为获得最大经济效益,应控制的最低温度为】 C图中一点光合作用制 选的有机物是细胞呼吸消耗有机物的两倍 (3)图乙中a点时叶肉细胞中0,的移动方向是 ,研究者用含"0的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的 氧原子其转移途径是 7.研究小组探充某穿色物在不光照强下(最适温度条件,植物 纳有机物的产生速率或积别速率的疫化情祝 绘制成如图甲所示的曲线超。图配表示该植物叶肉细胞的部吩结构(字母代表气体体积。请据图回答下列相关问题。 0.n o.y 光蛋度 CO(e) 乙 (1)图甲中表示总光合速率的曲线是 (慎字母点的含义是 ,限制点的环境因素不包 括 2)图甲的纵坐标还可以用 来表示也能得到类似的图像 (3)若图乙表示的叶肉细胞光合速率等于呼吸速率则图中字母在的关系为 (4)若该植物细跑与周围环境的气体交换情况中e和均大于Q,则能不能说明该植物体内的有机物一定有积 原因是 ☐参考答案 学案设计 1,离体叶绿体在话当条件下发生水的光解,产生氧气 21同位 含“0的,和际含的水含的水不含0的m 光反应 暗反应 场所类囊体 条件光水 光合色素 解20→4H+0 00,的固定0,+c2c 量光能m 2C*NADPH(CHO)+C 能量光线一ATP、NMI中的AP中化学能一糖类中稳定的化学能 变化 反应为暗反应的进行提供AP和N 联系 后应 后市的 料ADp和pi 光反应和略反应阶价假既有区别又又紧密联系,是相互依存相互制约的整体
甲 乙 (1)甲图中在生物膜上发生的生理过程有 (用图中数字表示),A 表示 ,D 表示 。 (2)据乙图分析,温室栽培该植物,为获得最大经济效益,应控制的最低温度为 ℃。图中 点光合作用制 造的有机物是细胞呼吸消耗有机物的两倍。 (3)图乙中 a 点时叶肉细胞中O2的移动方向是 。研究者用含 18O 的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的 氧原子,其转移途径是 。 17.研究小组探究某绿色植物在不同光照强度下(最适温度条件),植物体内有机物的产生速率或积累速率的变化情况, 绘制成如图甲所示的曲线图。图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(字母代表气体体积)。请据图回答下列相关问题。 (1)图甲中表示总光合速率的曲线是 (填字母);m 点的含义是 ,限制 n 点的环境因素不包 括 。 (2)图甲的纵坐标还可以用 来表示,也能得到类似的图像。 (3)若图乙表示的叶肉细胞光合速率等于呼吸速率,则图中字母存在的关系为 。 (4)若该植物细胞与周围环境的气体交换情况中 e 和 d 均大于 0,则能不能说明该植物体内的有机物一定有积 累? ,原因是 。 参考答案 学案设计 探究一 1.离体叶绿体在适当条件下发生水的光解,产生氧气。 2.(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 光反应 暗反应 区别 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质 条件 光、酶和光合色素 酶、ATP 和 NADPH 物质 变化 ①水的光 解:2H2O→4H+ +O2 ②ATP 的合成:ADP+Pi+能 量(光能) ATP ①CO2 的固定:CO2+C5 2C3 ②C3的还原: 2C3+NADPH (CH2O)+C5 能量 变化 光能→ATP、NADPH 中的 化学能 ATP 中化学能→糖类中稳定的化学能 联系 ①光反应为暗反应的进行提供 ATP 和 NADPH; ②暗反应为光反应的进行提供合成 ATP 的原料 ADP 和 Pi; 光反应和暗反应阶段既有区别又又紧密联系,是相互依存相互制约的整体
30202(4)冰 3.在光照下,叶绿体可合成AP,并相这一过程总是与水的光解相伴随。 4.同位素示踪法00,中碳在光合作用中转化成了有机物中的碳卡尔文得环 探究 探究三 1.是指植物在单位时间内通过光合作用制造的糖类的数量. 2.光强药、002度和温度 3.①生长旺盛的绿叶圆形小叶片30片②圆形小叶片内的气体逸出③充满水④C0:⑤强、中、弱 圆形小叶片浮起的数 核心素养专练 1.52 3.D4A5.C6.B7.C8.B9.D 10.A 16.()3和0 内 P和 、()从叶缘体移向线粒体葡萄糖一丙酮酸一二氧化碳 秘 4)不能 植株的头 不一定大于呼吸作用
(3)O2 18O2 (4)水 3.在光照下,叶绿体可合成 ATP,并且这一过程总是与水的光解相伴随。 4.同位素示踪法;CO2中碳在光合作用中转化成了有机物中的碳;卡尔文循环 探究二 探究三 1.是指植物在单位时间内通过光合作用制造的糖类的数量。 2.光照强弱、CO2浓度和温度 3.①生长旺盛的绿叶 圆形小叶片 30 片 ②圆形小叶片内的气体逸出 ③充满水 ④CO2 ⑤强、中、弱 ⑥圆形小叶片浮起的数量 核心素养专练 1.B 2.D 3.D 4.A 5.C 6.B 7.C 8.B 9.D 10.A 11.D 12.B 13.BC 14.BD 15.CD 16.(1)③和④ 丙酮酸 ATP 和 NADPH (2)20 b、d (3)从叶绿体移向线粒体 葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 17.(1)a 该植物的光合速率等于呼吸速率 光照强度和温度 (2)CO2 的固定速率或吸收速率(或 O2的产生速率或释放速率) (3)c=d=e=f=0、a=b (4)不能 此时整个植株的光合作用不一定大于呼吸作用