高考一轮复习生物学案(苏教版)第三单元第4课时探索光合作用及其过程
2024届高考一轮复习生物教案(苏教版):光合作用和细胞呼吸的综合分析

微专题二光合作用和细胞呼吸的综合分析题型一光合作用与细胞呼吸过程中的物质能量关系1.光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向(1)C :CO 2――→暗反应有机物―――→有氧呼吸第一阶段丙酮酸―――→有氧呼吸第二阶段CO 2。
(2)H :H 2O ――→光反应NADPH ――→暗反应(CH 2O)―――――→有氧呼吸第一、二阶段NADH ―――→有氧呼吸第三阶段H 2O 。
(3)O :H 2O ――→光反应O 2―――→有氧呼吸第三阶段H 2O ―――→有氧呼吸第二阶段CO 2――→暗反应(CH 2O)。
2.光合作用与有氧呼吸中的能量转化跟踪训练1.如图表示在有氧条件下某高等植物体内有关的生理过程示意图,①~⑤表示有关过程,X 、Y 、Z 和W 表示相关物质。
请据图判断下列说法,错误的是()A .X 、Y 、Z 物质分别表示C 3、丙酮酸和ATPB .①~⑤过程中能产生ATP 的有①②③④C .②⑤过程分别表示C 3的还原和CO 2的固定D .光合速率小于呼吸速率时,④过程产生的CO 2会释放到细胞外答案B 解析据图可知,物质X 是CO 2固定的产物,所以X 表示C 3。
物质Y 是葡萄糖氧化分解成CO 2的中间产物,所以Y 表示丙酮酸。
物质Z 是光反应产生用于暗反应的ATP ,A 项正确;图中①过程表示光反应,能产生ATP 。
②过程表示暗反应中C 3的还原,消耗ATP 而不能产生ATP 。
③过程表示有氧呼吸的第一阶段,能产生ATP 。
④过程表示有氧呼吸第二阶段(或第二、三阶段),能产生ATP 。
⑤过程表示暗反应中CO 2的固定,不能产生ATP ,B 项错误,C 项正确;光合速率小于呼吸速率时,④过程产生的CO 2要比⑤过程消耗的CO 2多,所以会有一部分CO 2释放到细胞外,D 项正确。
2.(多选)(2023·江苏灌南高三学情调研)下图表示植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的相关过程,其中①~⑤表示代谢过程,A ~F 表示代谢过程中产生的物质。
高三生物一轮复习导学案光合作用的基本过程及应用+教学设计+

“一轮复习——光合作用的基本过程及应用”教学设计一、课型课时复习课,1课时二、考纲要求光合作用的基本过程(I I)三、学情分析光合作用是高中生物教学中的重点内容,也是难点知识。
经过前面高一阶段新课的学习以及相关知识的复习,学生已经知道了绿叶中色素的种类及分布,可以反应出光合作用一些知识点,比如光合作用的场所,因此可以反应出光反应阶段为什么在类囊体薄膜上进行,而暗反应在也叶绿体基质中进行。
但由于遗忘,知识点并不完整全面系统。
因此,本节课将学生遗忘的知识点重新拾起,引导学生形成光合作用基本过程的知识体系。
掌握本节课的内容,也是学会分析影响光合作用因素及应用(另一个二级考纲内容)的前提。
因此,在复习本节课时目的在于让学生循序渐进,彻底掌握光合作用的基本过程,理解光反应和暗反应的相互联系,并且更深一步的利用光合作用的基本过程这一知识点解决难题。
四、复习目标及重难点(1)复习目标1、知识与技能:掌握光合作用的光反应和暗反应的过程;理解光反应和暗反应的相互联系;用过程法分析元素转移途径以及环境改变时光合作用各物质含量的变化。
2、过程与方法:通过类比学习,复习记忆光反应过程和暗反应的比较与联系;对所学的知识点加以应用,深入思考,解决相关难题,提高图文阅读,信息转化能力。
3、情感态度价值观:对叶绿体结构的分析及光合作用过程学习,进一步建立生物体结构与功能相统一的观点。
(2)复习重难点1、学习重点:掌握光合作用的光反应和暗反应的过程;理解光反应和暗反应的相互联系;用过程法分析元素转移途径以及环境改变时光合作用各物质含量的变化。
2、学习难点:光合作用各元素转移途径;环境改变时光合作用各物质含量的变化五、教学过程教学环节师生活动设计意图课程导入以高考真题作为导入,先让学生快速浏览导学案(附件)上的高考题,思考其考察知识点。
教师通过分析考察知识点,引出高考考纲以及复习内容。
明确考纲及复习内容。
光合作用的过程分析—光反应阶段让学生阅读书本103-104页光合作用的基本过程的内容。
一轮复习 苏教版 探索光合作用及其过程 作业

2023届一轮复习苏教版探索光合作用及其过程作业一、单项选择题1.(2022·泰州高三质检)下列关于光合作用探究历程的叙述,错误的是()A.希尔的实验说明水的光解产生氧气,且氧气中的氧元素完全来自水B.在恩格尔曼的实验中,受到均匀光照,好氧菌分布在水绵带状叶绿体所有受光照部位C.鲁宾和卡门的实验中,改变水中H218O的所占比例,植物释放的18O2的所占比例也随之改变D.供给小球藻14CO2,叶绿体内的三碳化合物首先出现14C答案A解析希尔的实验说明水的光解产生氧气,但没有探究CO2的相关实验,故不能说明植物光合作用产生的氧气全部来自水,A错误。
2.厌氧型绿硫细菌以硫化物为氢供体进行光合作用,是最古老的光合细菌之一。
如图表示绿硫细菌的光复合系统参与的代谢过程简图。
下列叙述错误的是()A.绿硫细菌的光复合系统含有色素和蛋白质B.绿硫细菌能为生态系统中其他生物提供氧气和有机物C.培养绿硫细菌时不需要通入氧气也无需提供有机碳源D.图示过程实现了光能到有机物中的化学能的转化答案B解析厌氧型绿硫细菌以硫化物为氢供体进行光合作用,由图可知,绿硫细菌光反应不产生氧气,因此不能为其他生物提供氧气,B错误。
3.叶绿体内绝大多数蛋白质由核基因编码,少数由叶绿体基因编码,其合成、加工与转运过程如图所示。
下列说法错误的是()A.甲、乙蛋白通过类似胞吞过程从细胞质进入叶绿体B.甲蛋白可能和暗反应有关,乙蛋白可能和光反应有关C.类囊体蛋白质由细胞质和叶绿体中的核糖体合成D.运至叶绿体不同部位的甲、乙蛋白都需经过加工答案A解析甲、乙蛋白进入叶绿体没有形成囊泡,不属于胞吞作用,A错误;甲蛋白在叶绿体基质中,可能和暗反应有关,乙蛋白在类囊体中,可能和光反应有关,B正确;运至叶绿体不同部位的甲、乙蛋白都是核基因编码的,都需经过加工,D正确。
4.(2022·苏州高三模拟)为探究叶绿体在光下利用ADP和Pi合成A TP的动力,科学家在黑暗条件下进行了如下实验,下列有关分析正确的是()A.黑暗的目的是为了与光照作对照B.pH=4的缓冲液模拟的是叶绿体基质的环境C.ADP和Pi形成ATP后进入类囊体腔内D.类囊体膜两侧的pH差是叶绿体形成ATP的动力答案D解析实验在黑暗中进行的目的是避免光照对A TP合成的影响,A错误;pH=4的缓冲液模拟的是类囊体腔的环境,B错误;ADP和Pi形成A TP后进入叶绿体基质,C错误;实验结果看出,pH平衡前,加入ADP和Pi能够产生A TP,而平衡后加入ADP和Pi后不能产生ATP,说明叶绿体中A TP形成的原动力来自类囊体膜两侧的氢离子浓度差,D正确。
高考生物一轮复习第3单元光合作用和细胞呼吸单元网络构建课件苏教版

③ 根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语,如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等,这些 用语往往体现了老师的思路。来自:学习方法网
⑲ 胞质基质 ⑳ 温度、O2、H2O等
编ห้องสมุดไป่ตู้语
老师上课都有一定的思路,抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路,这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题,有的要求回答,有的则是自问自答。一般来说,老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键,若能抓住老师提出的问题深入思考,就可以抓住老师的思路。
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆,而且有利于抓住老师的思路。
2019/9/16
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2019/9/16
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直接能源
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⑪ CO2+H2O叶―光― 绿能→体(CH2O)+O2 ⑫ 光、色素、酶
⑬ 叶绿体类囊体膜上 ⑭ 叶绿体基质 ⑮ CO2固定,C3还原 ⑯ C6H12O6+6O2+6H2O―酶―→6CO2+12H2O+能量
⑰ 细胞质基质、线粒体 ⑱ C6H12O6―酶―→2C2H5OH+2CO2+能量(少)或2C3H6O3+能量(少)
第 单元 光合作用和细胞呼吸 单元网络构建
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2024届高考一轮复习生物教案(苏教版):光呼吸和光抑制

解惑练2光呼吸和光抑制1.光呼吸光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。
该过程以光合作用的中间产物为底物,吸收氧、释放二氧化碳。
其生化途径和在细胞中的发生部位也与一般呼吸(也称暗呼吸)不同。
(1)光呼吸的起因Ⅰ.植物体为什么会发生光呼吸呢?主要原因是在生物体的进化过程中产生了一种具有双功能的酶,这个酶的名字叫作RuBP羧化/加氧酶,就是核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶,这个酶可以缩写为Rubisco。
核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)就是卡尔文循环中的C5。
Ⅱ.二氧化碳和氧气竞争性与Rubisco结合,当二氧化碳浓度高时,Rubisco催化RuBP与二氧化碳形成两分子3-磷酸甘油酸(PGA),就是卡尔文循环中的C3,进行卡尔文循环;当氧气浓度高时,Rubisco催化RuBP与氧气形成1分子PGA(C3)和1分子磷酸乙醇酸(C2),其中PGA 进入卡尔文循环,而磷酸乙醇酸脱去磷酸基团形成乙醇酸,乙醇酸就离开叶绿体,走上了光呼吸的征途,这条路艰难而曲折,有害也有利。
基本过程见下图。
(2)光呼吸的过程Ⅰ.发生光呼吸的细胞需要三个细胞器的协同作用才能将光呼吸起始阶段产生的“次品”修复,耗时耗能。
这也是早期光呼吸被人们称作“卡尔文循环中的漏逸”,“Rubisco的构造缺陷”的原因。
Ⅱ.下图展示了卡尔文循环和光呼吸的详细过程。
(3)光呼吸的危害如果在较强光下,光呼吸加强,使得C5氧化分解加强,一部分碳以CO2的形式散失,从而减少了光合产物的形成和积累。
其次,光呼吸过程中消耗了ATP和NADPH,即造成了能量的损耗。
(4)光呼吸的意义其实光呼吸和卡尔文循环是一种动态平衡,适当的光呼吸对植物体有一定积极意义,这也许是进化过程中形成光呼吸的原因。
光呼吸的主要生理意义如下:Ⅰ.回收碳元素。
就是2分子的C2形成1分子的C3和CO2,那1分子C3通过光呼吸过程又返回到卡尔文循环中,不至于全部流失掉。
准高三一轮复习教学案第三章细胞代谢光合作用

南京市江宁高级中学2009届高三生物一轮复习教学第三章细胞代谢--------光合作用第一课时光合色素与光能的捕获一、绿叶中色素的提取和分离(一)复习要点:实验的原理:1、色素是有机物:2、各种色素在有机物中溶解度不同:。
实验的步骤:1 2、345、6、解读《创新》P86:“特别提醒”、“实验疑难点拔”(二)、课堂例题:1、学生在做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时,收集到的滤液呈淡绿色,其可能的原因是:①②③④2、下图是“叶绿体中色素的分离”的实验装置图。
( l )请指出其中的三处错误:①②③(2)若排除上述错误原因后,实验结果呈现在滤纸条上距滤液线最近的色素带是,呈色;最宽的色素带是,呈色。
3、《创新》P85例1(三)课后练习:一、选择题1 叶绿素不溶于A. 水B.石油醚C. 丙酮D.苯2、下列关于“叶绿素提取和分离”的实验描述中,不属于实验要求的是A. 提取高等植物叶绿体中的色素B.用纸层析法分离色素C. 了解各种色素的吸收光谱D.验证叶绿体中所含色素的种类3.叶绿体的色素能够在滤纸上彼此分离开的原因是A 色素提取液中的色素已经分开了B 丙酮使色素溶解并彼此分离的扩散速度不同C 在层析液中的溶解度不同D 各种色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同4.在提取绿色植物叶绿体中的色素时,研磨叶片过程中加入少许CaCO3的作用是A .防止叶绿素被破坏B .防止叶绿体破坏C ,使研磨进行得更充分D .使叶绿素更容易溶解在丙酮中5.叶绿体中的四种色素,随层析液在滤纸条上的扩散速度最慢的是A .叶绿素aB .叶绿素bC .叶黄素D .胡萝卜素6.在叶绿体中提取叶绿素,选取下列哪一种叶片效果最好A .厚、硬似革质的叶片B .衰老、黄绿色的叶片C .新鲜、幼嫩、色浓绿的叶片D .多浆质或有特殊气味的绿色叶片7.用纸层析法分离叶绿体的色素,色带最宽的是A .叶黄素B .胡萝卜素C .叶绿素aD 叶绿素b8 .叶绿体中色素的提取和分离实验证明了A .色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上B .叶绿素含量是类胡萝卜素的四倍C .叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色D .四种色素的吸收光谱不同9.用纸层析法分离叶绿体的色素时,在滤纸条上出现最窄的一条色素带的颜色是A .黄色B .橙黄色C .黄绿色D 蓝绿色10、(多选题)在色素的提取和分离实验中,下列说法正确的是A .层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂B .胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光C .将滤液收集到一个小试管中,应及时用棉塞把试管口塞紧D .加入二氧化硅是为了防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏11、叶绿体色素的纸层析结果显示.叶绿素b位于层析滤纸的最下端,原因是:A.分子量最小 B.分子量最大C.在层祈液中的溶解度最小 D.在层析液中的溶解度最大12、绿叶研磨后过滤,漏斗基部应放()A.纱布B.棉花C.单层尼龙布D.滤纸13、在圆形滤纸的中央点上色素滤液,对叶绿体的色素进行色素层析,会得到近似同心的四个色素环,排列在最里圈的色素呈A.橙黄色B.蓝绿色C.黄绿色D.黄色14、在叶绿体色素的提取实验中,研磨绿叶时要加入无水乙醇,其目的是A.防止叶绿素被破坏B.使叶片充分磨碎C.使各种色素充分溶解在乙醇里D.为了使叶绿素溶解在丙酮里15、如图做色素层析分离的正确装置是()16、下列哪组是影响叶绿体色素分离效果的关键()①选取植物②研磨③过滤④画滤液细线⑤层析时不要让滤液细线触及层析液⑥观察色素带A.①②⑤B.①②③C.②④⑤D.②③⑥二、填空题1、阅读课本实验回答下列问题:(1).该实验的目的是:尝试用方法提取叶绿体中的色素和用法分离提取到的色素。
一轮复习生物教案光合作用4
富县高级中学集体备课教案年级:高三级科目:生物授课人:课题能量之源——光与光合作用第 4 课时三维目标知识与技能:1.学会提取、分离绿叶中的色素,了解色素的种类和作用。
2.理解解光合作用的光反应、暗反应的具体过程及物质和能量的转变过程。
3.比较光反应过程和暗反应过程的区别和联系,概括光合作用的总反应式、实质。
4.掌握影响光合作用强度的环境因素。
过程与方法:1.通过阅读、识图、分析、交流讨论光合作用的光反应和暗反应具体过程,认识光合作用的过程与实质,养成良好的思维品质。
2.通过比较光反应过程和暗反应过程,进一步学会运用对比法进行学习。
情感态度价值观:1.通过对叶绿体结构的巩固及光合作用过程学习,进一步建立结构与功能相统一的认识观。
2.在光合作用的学习过程中,渗透物质与能量,光反应与暗反应之间的辩证关系,树立科学的辩证观点。
重点 1.光合作用的过程和实质,光反应过程和暗反应过程的区别和联系。
2.光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。
3.影响光合作用强度的环境因素。
中心发言人左婷难点1.光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。
2. 光反应过程和暗反应过程的区别和联系。
3.影响光合作用强度的环境因素。
教具课型复习课课时安排8 课时教法讲授法,讨论法、分析比较法、提问引导法学法自主学习合作交流个人主页教学过程(2)CO2浓度:①曲线分析:图1中A点表示CO2补偿点,即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度,图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
B和B′点都表示CO2饱和点。
②应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光合作用速率。
(3)温度:①曲线分析:温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。
②应用:冬季,温室栽培可适当提高温度;晚上可适当降低温度,以降低细胞呼吸消耗有机物。
2、多因子变量对光合作用速率的影响(1)曲线分析:P点:限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着因子的不断加强,光合速率不断提高。
高中生物 第4课时 光合作用过程备课资料 苏教版
光合作用备课资料1.光合作用的步骤光合作用大致可分为下列三大步骤:第一步,光能的吸收、传递和转换成电能的过程(通过原初反应完成);第二步电能转变为活跃的化学能过程(通过电子传递和光合磷酸化完成);第三步,活跃的化学能转变为稳定的化学能过程(通过碳同化完成)。
第一、二两大步骤基本上属于光反应,第三大步骤属于暗反应(见下表)。
反应类型光反应暗反应能量转变光能→电能电能→活跃化学能活跃化学能→稳定化学能储存能量的物质量子、电子ATP、NADPH 糖类能量转变过程光能的吸收、传递、转换电子传递、光合磷酸化碳同化能量转变部位类囊体片层类囊体片层叶绿体基质2.光合作用反应过程概要光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。
在光反应中,叶绿素吸收光能,叶绿素分子中的电子被激发到较高的能级。
被激发的电子沿着分布在类囊体膜上的一系列电子传递体转移。
在传递过程中,质子被泵送到类囊体腔内,在类囊体膜两侧形成质子梯度,用来驱动ATP的合成。
沿着电子载体传递的电子最后提供给NADP+,将NADP+还原为NADPH。
叶绿素分子失去的电子则由水分子中氧原子中的电子来补充,水分子中的氧原子则被氧化为氧气。
上述反应都发生在叶绿体的类囊体中。
由光反应产生的ATP和NADPH,为暗反应提供能量和还原力,通过卡尔文循环,将二氧化碳转化为糖类。
暗反应起始于叶绿体基质,延续到细胞质。
最终,在植物的叶片中生成有机物,并以蔗糖的形式进一步运输到植物体的其他组织。
3.卡尔文循环高等植物光合同化CO2的生化途径有卡尔文循环、C4途径和景天科酸代谢三种。
其中以卡尔文循环最基本、最普遍,同时也只有这种途径具备合成淀粉等产物的能力。
其他两种不够普遍,而且只能起固定、转运CO2的作用,单独不能形成淀粉等产物,所固定的CO2在植物体内再次释放出来,参与卡尔文循环。
卡尔文循环:卡尔文循环是所有植物光合作用碳同化的基本途径,它能形成碳水化合物并输送到细胞质中。
在这个循环中,由于大多数植物还原CO2的第一个产物是三碳化合物(如磷酸甘油酸),故又称为C3途径。
2024届高考一轮复习生物教案(苏教版):C3植物、C4植物和CAM植物
解惑练1C3植物、C4植物和CAM植物自然界中的绿色植物根据光合作用暗反应过程中CO2的固定途径不同可以分为C3、C4和CAM三种类型。
1.C3途径:也称卡尔文循环,整个循环由RuBP(C5)与CO2的羧化开始到RuBP(C5)再生结束,在叶绿体基质中进行,可合成蔗糖、淀粉等多种有机物。
常见C3植物有大麦、小麦、大豆、菜豆、水稻、马铃薯等。
2.C4途径:研究玉米的叶片结构发现,玉米的维管束鞘细胞和叶肉细胞紧密排列(如图1)。
叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应,同时,CO2被整合到C4化合物中,随后C4化合物进入维管束鞘细胞,维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体,在维管束鞘细胞中,C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环,进而生成有机物(如图2)。
PEP羧化酶被形象地称为“CO2泵”,它提高了C4植物固定CO2的能力,使C4植物比C3植物具有较强光合作用(特别是在高温、光照强烈、干旱条件下)能力,并且无光合午休现象。
常见C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
3.CAM途径:CAM植物夜间吸进CO2,淀粉经糖酵解形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化下,CO2与PEP结合,生成草酰乙酸,进一步还原为苹果酸储存在液泡中。
从而表现出夜间淀粉减少,苹果酸增加,细胞液pH下降。
而白天气孔关闭,苹果酸转移到细胞质中脱羧,放出CO2,进入C3途径合成淀粉;形成的丙酮酸可以形成PEP 再还原成三碳糖,最后合成淀粉或者转移到线粒体,进一步氧化释放CO2,又可进入C3途径。
从而表现出白天淀粉增加,苹果酸减少,细胞液pH上升。
常见的CAM植物有菠萝、芦荟、兰花、百合、仙人掌等。
归纳总结C 3植物、C 4植物和CAM 植物的比较特征C 3植物C 4植物CAM 植物与CO 2结合的物质RuBP(C 5)PEP PEP CO 2固定的最初产物C 3C 4草酰乙酸CO 2固定的时间白天白天夜晚和白天光反应的场所叶肉细胞类囊体膜叶肉细胞类囊体膜叶肉细胞类囊体膜卡尔文循环的场所叶肉细胞的叶绿体基质维管束鞘细胞的叶绿体基质叶肉细胞的叶绿体基质有无光合午休有无无C 3途径是碳同化的基本途径,C 4途径和CAM 途径都只起固定CO 2的作用,最终还是通过C 3途径合成有机物。
高中生物一轮复习讲义:第3单元 4 第11讲影响光合作用的因素 Word版含答案
第11讲影响光合作用的因素影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)影响光合作用的因素1.光照强度(1)原理:光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。
光照强度增加,光反应速率加快,产生的[H]和ATP增多,使暗反应中还原过程加快,从而使光合作用产物增加。
(2)曲线分析①A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸。
②AB段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少。
③B点:为光补偿点,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼吸强度。
④BC段:表明随着光照强度不断增强,光合作用强度不断增强,到C点后不再增强了。
⑤C点:为光饱和点,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CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。
(3)应用:①温室生产中,适当增强光照强度,以提高光合速率,使作物增产;②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,间作套种农作物,可合理利用光能。
2.CO2浓度(1)原理:CO2影响暗反应阶段,制约C3的形成。
(2)曲线分析图1中A点表示CO2补偿点,即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度,图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
B点和B′点都表示CO2饱和点。
(3)应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光合速率。
3.温度(1)原理:温度通过影响酶的活性影响光合作用。
(2)曲线分析:温室栽培植物时,白天调到光合作用最适温度,以提高光合速率;晚上适当降低温室内温度,以降低细胞呼吸速率,保证植物有机物的积累。
4.水分(1)原理:水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,如植物缺水导致萎蔫,使光合速率下降。
另外,水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内。
(2)曲线分析图1表明在农业生产中,可根据作物的需水规律,合理灌溉。
图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低,是因为温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了CO2的供应。
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第4课时 探索光合作用及其过程课标要求 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能。
1.探索光合作用原理的部分实验 时间/发现者 内容 1627~1632 年海尔蒙特 光合作用需要水1779年 英格豪斯 光合作用产生O 21864年 萨克斯 光合作用产生淀粉1937年 希尔 在离体叶绿体的悬液中加入草酸铁,在光照下__________________ 1941年 鲁宾、卡门用同位素标记法研究了光合作用中氧气的来源:H 218O +CO 2―→植物―→18O 2,H 2O +C 18O 2―→植物―→O 2,得出光合作用释放的氧全部来自________19世纪80年 代恩格尔曼 光合作用的场所在叶绿体中,叶绿体中含有吸收红光和蓝光的物质,并在光下产生O 22.光合作用过程 (1)光合作用过程图解项目 光反应 暗反应 场所 叶绿体____________条件________、色素、酶酶、____________等 物质变化 ①2H 2O ――→光能酶__________ ①CO 2+C 5――→酶____②NADP ++H ++2e -――→酶NADPH ③ADP +Pi ――→光能色素、酶ATP②2C 3――→ATP 、NADPH酶(CH 2O)+C 5 能量变化联系光反应为暗反应提供NADPH 和ATP ,暗反应为光反应提供NADP +、ADP 和Pi 。
源于必修1 P 88正文:①叶绿体中的各种光合色素都能吸收光能,但只有某些基态叶绿素分子可以将光能转化为________。
②光反应过程包括____________、____________、ATP 生成和NADP +还原,能量转换是把光能转换为电能再转换为活跃的化学能。
暗反应是将CO 2、ATP 和NADPH 转变为磷酸丙糖的复杂生化反应,在能量转换方面把活跃的化学能转化为稳定的化学能储存在________中。
(2)反应式①产物为(CH 2O):________________________________________________。
②产物为C 6H 12O 6:____________________________________________________________。
③元素的转移途径a .H :3H 2O ――→光反应__________――→暗反应_________________________________________________。
b .C :14CO 2――――→CO 2的固定________――――→C 3的还原______。
c .O :H 218O ――→光反应__________;C 18O 2――――→CO 2的固定________――――→C 3的还原________。
源于必修1 P 89“小字部分”:光合作用和化能合成作用的比较项目 光合作用化能合成作用区别能量来源 代表生物 绿色植物相同点都能将________________等无机物合成有机物3.环境改变时光合作用各物质含量的变化(1)“来源-去路”法(2)“模型法”①图1中曲线甲表示__________,曲线乙表示________________。
②图2中曲线甲表示________________,曲线乙表示________。
③图3中曲线甲表示________________,曲线乙表示________。
④图4中曲线甲表示__________,曲线乙表示________________________。
考向一光合作用过程的综合考查1.下图是番茄植株的叶肉细胞中进行光合作用的示意图,PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,是吸收、传递、转化光能的光系统。
下列叙述错误的是()A.自然界中能发生光合作用的生物,不一定具备PSⅡ和PSⅠ系统B.光反应过程将吸收的光能转换为活跃的化学能全部储存在ATP中C.在ATP合酶的作用下,H+顺浓度梯度转运提供分子势能,促进ADP和Pi合成ATP D.PSⅡ中的色素吸收光能后,将H2O分解为O2和H+,产生电子传递给PSⅠ将NADP+和H+结合形成NADPH2.(多选)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不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考向二不同条件下光合作用过程中物质含量的变化分析3.正常生长的小球藻,照光培养一段时间后,改为在绿光下继续培养,此后小球藻细胞的叶绿体内会发生的变化是()A.H2O在光下分解速率不变B.卡尔文循环增强C.ADP/ATP比值上升D.C3/C5比值下降4.为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响,科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。
每组处理的总时间均为135 s,处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。
处理方法和实验结果如下:A组:先光照后黑暗,时间各为s;光合作用产物的相对含量为50%。
B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为s;光合作用产物的相对含量为70%。
C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为ms(毫秒);光合作用产物的相对含量为94%。
D组(对照组):光照时间为135 s;光合作用产物的相对含量为100%。
回答下列问题:(1)单位光照时间内,C组植物合成有机物的量________(填“高于”“等于”或“低于”)D 组植物合成有机物的量,依据是____________________________________________________;C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要________。
(2)比较A、B、C三组处理可以推知,随着光照和黑暗交替频率的增加,使光下产生的________________________________________________________________________________能够及时利用与及时再生,从而提高了光合作用中___________________________________。
方法技巧连续光照和间隔光照下的有机物合成量分析(1)光反应为暗反应提供的NADPH和ATP在叶绿体基质中有少量的积累,在光反应停止时,暗反应仍可持续进行一段时间,有机物还能继续合成。
(2)在总光照时间、总黑暗时间均相同的条件下,光照和黑暗间隔处理比一直连续光照处理有机物的积累量要多。
1.(2021·广东,12)在高等植物光合作用的卡尔文循环中,唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco,下列叙述正确的是()A.Rubisco存在于细胞质基质中B.激活Rubisco需要黑暗条件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2结合2.(2020·江苏,27节选)大豆与根瘤菌是互利共生关系,下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径,请据图回答下列问题:(1)在叶绿体中,光合色素分布在__________上;在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是H2O和________。
(2)上图所示的代谢途径中,催化固定CO2形成3-磷酸甘油酸(PGA)的酶在____________中,PGA还原成磷酸丙糖(TP)运出叶绿体后合成蔗糖,催化TP合成蔗糖的酶存在于____________。
(3)CO2和N2的固定都需要消耗大量ATP。
叶绿体中合成ATP的能量来自________;根瘤中合成ATP的能量主要来自________的分解。
(4)蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物,与葡萄糖相比,以蔗糖作为运输物质的优点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
3.(2020·山东,21)人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是__________________,模块3中的甲可与CO2结合,甲为________________。
(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将________(填“增加”或“减少”)。
若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量________(填“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是___________________________________________。
(4)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是______________________________。
人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
4.(2021·江苏,20)线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。
如图表示叶肉细胞中部分代谢途径,虚线框内表示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”,请据图回答下列问题:(1)叶绿体在______________上将光能转变成化学能,参与这一过程的两类色素是____________________________。
(2)光合作用时,CO2与C5结合产生三碳化合物,继而还原成三碳糖(C3),为维持光合作用持续进行,部分新合成的C3必须用于再生________;运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖,运出细胞。
每运出一分子蔗糖相当于固定了__________个CO2分子。
(3)在光照过强时,细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能,避免细胞损伤。
草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的__________中的还原能输出叶绿体,并经线粒体转化为__________中的化学能。