第4节:能量之源—光与光合作用 (第二课时) 【学习目标 1、分析人类对光合作用的探究历程 2、阐明光合作用的过程、原理及应用,了解光反应和暗反应及其相互关系 3、尝试探究影响光合作用强度的环境因素,简述化能合成作用 【学习重难点】 1、光合作用的光反应和暗反应的过程及相互关系 2、探究影响光合作用强度的因素 【预习案】 、光合作用的探究历程 1、直到18世纪中期,人们一直以为只有土壤中的 是植物建造自身的原料。 2、1771年,英国的普利斯特利的实验证实: 可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变 得污浊的空气。 3、1779年,荷兰的英格豪斯证明了 在更新空气中不可缺少。 4、1785年,随着空气组成成分的发现,人们才明确绿叶在光下放出的气体是 收的是 5、1864年,德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物还有 6、1939年,美国的鲁宾和卡门利用 证明了光合作用释放氧气来自水 7、20世纪40年代,美国的卡尔文,利用 技术最终探明了CO2中的碳在光合作 用转化成有机物中碳的途径。 、光合作用的过程 光合作用光反应阶段和暗反应阶段比较: 比较项目 光反应 条件 反应产物 物质变化 能量变化 联系 2、光合作用的实质是利用 能,把 转化成储存着能量 的 并且释放出 反应式 五、光合作用原理的应用 1、光合作用强度
【学习目标】 1、分析人类对光合作用的探究历程 2、阐明光合作用的过程、原理及应用，了解光反应和暗反应及其相互关系 3、尝试探究影响光合作用强度的环境因素，简述化能合成作用 【学习重难点】 1、光合作用的光反应和暗反应的过程及相互关系 2、探究影响光合作用强度的因素 【预习案】 一、光合作用的探究历程 1、直到 18 世纪中期，人们一直以为只有土壤中的 是植物建造自身的原料。 2、1771 年，英国的普利斯特利的实验证实： 可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变 得污浊的空气。 3、1779 年，荷兰的英格豪斯证明了 在更新空气中不可缺少。 4、1785 年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是 ，吸 收的是 。 5、1864 年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物还有 。 6、1939 年，美国的鲁宾和卡门利用 证明了光合作用释放氧气来自水。 7、20 世纪 40 年代，美国的卡尔文，利用 技术最终探明了 CO2 中的碳在光合作 用转化成有机物中碳的途径。 二、光合作用的过程 1、光合作用光反应阶段和暗反应阶段比较： 比较项目 光反应 暗反应 场所 条件 反应产物 物质变化 能量变化 联系 2、光合作用的实质是利用 能，把 和 转化成储存着能量 的 ， 并 且 释 放 出 。反应式 为： 。 五、光合作用原理的应用 1、光合作用强度
(1)概念:植物在 内通过光合作用制造 的数量。 (2)表示方法:测定一定时间内 消耗或 生成的数量来定量表示。 (3)影响因素:光照强度、 H含量、温度等。 2、应用:控制_和的高低,适当增加作物环境中_来提高光合作用强度 六、化能合成作用 1、概念:某些细菌能够利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来制造 的合成作用。 2、实例:硝化细菌能利用 时所释放的化学能,将 合成糖类。 3、绿色植物和硝化细菌都能合成有机物,因此属于 生物,而人、动物、真菌及 大多数细菌只能利用环境中现成的有机物,属于 生物。 【探究案】 (1)萨克斯为什么选择叶片的一半曝光,一半遮光? (2)如果CO2浓度突然下降(其它条件不变),C3和Cs会怎样变化? (3)如果突然停止光照(其它条件不变),C3和C会怎样变化? 光合作用与化能合成作用的区别是什么? 【典例分析】 例1.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的co2条件下。如果将环境中C含量突然降至 极低水平,此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是( A.上升:下降;上升B.下降;上升;下降 C.下降:上升;上升D.上升;下降:下降 答案C。解析从光合作用的反应过程进行分析:在光合作用过程中,CO2参与暗反应,CO2 与C5化合物结合,生成两个C3化合物,当CO2突然减少时,这个过程必然受阻,因而导致 C5化合物的含量上升和C化合物含量下降。而C3化合物的减少,又使暗反应中C3化合物还 原成葡萄糖的过程受阻,消耗光反应提供的ATP量也减少,使细胞中ATP含量上升 【练习案】 1.光合作用和呼吸作用过程中产生在() ①光合作用的光反应阶段②光合作用的暗反应阶段 ③呼吸作用的第一、第二阶段④呼吸作用的第三阶段 A.①②B.②③C.①③D.③④ 2在光合作用的发现过程中,几位科学家做了几个著名的实验,关于这些实验设计在逻辑上的 严密性和意义,不正确的是() A、普里斯特利把小鼠和绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,小鼠不会死亡一一证明了绿色植
⑴概念：植物在 内通过光合作用制造 的数量。 ⑵表示方法：测定一定时间内 消耗或 生成的数量来定量表示。 ⑶影响因素：光照强度、 、H2O 含量、温度等。 2、应用：控制 和 的高低，适当增加作物环境中 来提高光合作用强度。 六、化能合成作用 1、概念：某些细菌能够利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来制造 的合成作用。 2、实例：硝化细菌能利用 时所释放的化学能，将 合成糖类。 3、绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，因此属于 生物，而人、动物、真菌及 大多数细菌只能利用环境中现成的有机物，属于 生物。 【探究案】 （1）萨克斯为什么选择叶片的一半曝光，一半遮光？ （2） 如果 CO2 浓度突然下降（其它条件不变），C3 和 C5 会怎样变化？ （3） 如果突然停止光照（其它条件不变），C3 和 C5 会怎样变化？ 4、光合作用与化能合成作用的区别是什么？ 【典例分析】 例 1．将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的 CO2 条件下。如果将环境中 CO2 含量突然降至 极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是 ( ) A．上升；下降；上升 B．下降；上升；下降 C．下降；上升；上升 D．上升；下降；下降 答案 C。解析 从光合作用的反应过程进行分析：在光合作用过程中，CO2 参与暗反应，CO2 与 C5 化合物结合，生成两个 C3 化合物，当 CO2 突然减少时，这个过程必然受阻，因而导致 C5 化合物的含量上升和 C3 化合物含量下降。而 C3 化合物的减少，又使暗反应中 C3 化合物还 原成葡萄糖的过程受阻，消耗光反应提供的 ATP 量也减少，使细胞中 ATP 含量上升。 【练习案】 1．光合作用和呼吸作用过程中产生在（ ） ①光合作用的光反应阶段 ②光合作用的暗反应阶段 ③呼吸作用的第一、第二阶段 ④呼吸作用的第三阶段 A．①② B．②③ C．①③ D．③④ 2.在光合作用的发现过程中，几位科学家做了几个著名的实验，关于这些实验设计在逻辑上的 严密性和意义，不正确的是（ ） A、普里斯特利把小鼠和绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，小鼠不会死亡——证明了绿色植
物在光照条件下吸收CO2,放出O2,从而更新了空气。 B、萨克斯把绿色叶片曝光,遮光部分是作为对照处理一一证明了绿色叶片在光合作用中产生 了淀粉 C、恩吉尔曼用水绵和好氧细菌以极细光速照射,曝光是作为对照处理一一证明了氧气由叶绿 体释放出来,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 D、鲁宾和卡门用同位素分别标记CO2和H2O,供绿色植物利用,分析各自放出的氧一一证明 光合作用释放的氧气全部来自H2O 3在叶绿体中,和ADP的运动方向是() A、和ADP同时由类囊体膜向叶绿体基质运动 B、和ADP同时由叶绿体基质向类囊体膜运动 C、由类囊体膜向叶绿体基质运动,ADP的运动方向正好相反 D、ADP由类囊体膜向叶绿体基质运动,的运动方向正好相反 4.下列措施中与提高温室蔬菜产量无关的是( A、增大O2浓度B、增大CO2浓度C、增强光照浓度D、调整室温 5.光合作用和化能合成作用的相同之处是() A、都以太阳能作为能源 B、都需要环境中的物质氧化释放的能量 C、都可以将无机物转化为有机物 D、都是高等生物的代谢类型 6.光照下的正常生长的某绿色植物,其他条件不变,突然停止光照。短时间内叶绿体中C3合 成速率(横坐标为时间,纵坐标为速率)为 () A 7.图为夏季晴朗白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图,请观察后回答: (1)曲线AB段表明光合作用强度随光照增强 (2)对于C光合作用强度减弱的解释是:由于中午 过高 作用过大,叶片的气孔关闭,使 光合作用原料之一的 供应大量减少,以致 反应阶段植物体内的五碳化合物不能与之结合,使得_ 形成大为减少。 (3)DE段光合作用强度下降的原因是 以致光合作 78910111213141516时间/时 用 反应减弱,和减少,因而影响反应的进 (4)如用14cO2示踪,在光合作用过程中,1C在下列分子中的转移途径是() A.14cO2一叶绿素一ADP B.14CO2NADP一糖类 C.14CO2一三碳化合物一糖类 D.14cO2一叶绿素一ATP 8.图为水绵结构模式图。恩吉尔曼进行光合作用实验时,把载 带状叶绿体 有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里,然 后用白光束对水绵细胞的不同部位(如a处)做点状投射,发现
物在光照条件下吸收 CO2，放出 O2，从而更新了空气。 B、萨克斯把绿色叶片曝光，遮光部分是作为对照处理——证明了绿色叶片在光合作用中产生 了淀粉。 C、恩吉尔曼用水绵和好氧细菌以极细光速照射，曝光是作为对照处理——证明了氧气由叶绿 体释放出来，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。 D、鲁宾和卡门用同位素分别标记 CO2 和 H2O，供绿色植物利用，分析各自放出的氧——证明 光合作用释放的氧气全部来自 H2O。 3.在叶绿体中，和 ADP 的运动方向是（ ） A、和 ADP 同时由类囊体膜向叶绿体基质运动 B、和 ADP 同时由叶绿体基质向类囊体膜运动 C、由类囊体膜向叶绿体基质运动，ADP 的运动方向正好相反 D、ADP 由类囊体膜向叶绿体基质运动，的运动方向正好相反 4.下列措施中与提高温室蔬菜产量无关的是（ ） A、增大 O2 浓度 B、增大 CO2 浓度 C、增强光照浓度 D、调整室温 5.光合作用和化能合成作用的相同之处是（ ） A、都以太阳能作为能源 B、都需要环境中的物质氧化释放的能量 C、都可以将无机物转化为有机物 D、都是高等生物的代谢类型 6.光照下的正常生长的某绿色植物，其他条件不变，突然停止光照。短时间内叶绿体中 C3 合 成速率（横坐标为时间，纵坐标为速率）为 （ ） 7．图为夏季晴朗白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图，请观察后回答： (1)曲线 AB 段表明光合作用强度随光照增强 。 (2)对于 C 光合作用强度减弱的解释是：由于中午 过高， 作用过大，叶片的气孔关闭，使 光合作用原料之一的 供应大量减少，以致 反应阶段植物体内的五碳化合物不能与之结合，使得 形成大为减少。 (3)DE 段光合作用强度下降的原因是 以 致 光合 作 用 反应减弱， 和 减少，因而影响 反应的进 行。 (4)如用 14CO2 示踪，在光合作用过程中，14C 在下列分子中的转移途径是( ) A．14CO2 一叶绿素一 ADP B．14CO2 一 NADP+一糖类 C．14CO2 一三碳化合物一糖类 D．14CO2 一叶绿素一 ATP 8．图为水绵结构模式图。恩吉尔曼进行光合作用实验时，把载 有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然 后用白光束对水绵细胞的不同部位(如 a 处)做点状投射，发现
水中的好氧细菌明显聚集在叶绿体被光投射处;若将装片完全暴露在光下,好氧细菌则分布 在叶绿体所有受光部位的周围。此实验证明了() A.氧气是由水分解来的 B.叶绿体是进行光合作用的场所 C.光合作用能产生淀粉 D.光合作用需以二氧化碳作原料 9.下图表示德国科学家萨克斯的实验,在叶片照光24h后,经脱色、漂洗并用碘液处理 结果有锡箔覆盖的部分呈棕色,而不被锡箔 覆盖的部分呈蓝色,本实验说明() ①光合作用需要CO2②光合作用需要 光③光合作用需要叶绿素④光合作用放 蓝色 出氧⑤光合作用制造淀粉 锡箔 A.①② B.③⑤ C.②⑤ D.①③
水中的好氧细菌明显聚集在叶绿体被光投射处；若将装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布 在叶绿体所有受光部位的周围。此实验证明了 ( ) A．氧气是由水分解来的 B．叶绿体是进行光合作用的场所 C．光合作用能产生淀粉 D．光合作用需以二氧化碳作原料 9．下图表示德国科学家萨克斯的实验，在叶片照光 24 h 后，经脱色、漂洗并用碘液处理， 结果有锡箔覆盖的部分呈棕色，而不被锡箔 覆盖的部分呈蓝色，本实验说明 ( ) ①光合作用需要 CO2 ②光合作用需要 光 ③光合作用需要叶绿素 ④光合作用放 出氧⑤光合作用制造淀粉 A．①② B．③⑤ C．②⑤ D．①③