2024_2025学年新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节二第1课时光合作用的原理学案新人教版必修1.doc
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第1课时间合作用的原理
一、光合作用的概念和反应式
1.概念:
2.反应式:CO2+H2O(CH2O)+O2。
【警示】光合作用反应式的两个易错点
(1)糖类应当用(CH2O)表示,不能漏掉小括号。
(2)反应条件是光能和叶绿体。
二、光合作用原理的探究历程
三、光合作用的过程
【点拨】光反应须要光照、色素和酶的参加,暗反应不须要光照,但须要酶的催化。
某同学用水绵作为试验材料,探讨并分析光合作用的过程,得到如下试验结果和结论:
①水绵产生的氧气来自叶绿体基质。
②用O18标记H2O,水绵产生的O2中含有O18。
③光照条件下,水绵叶绿体汲取的光能最终储存在有机物中。
④水绵在没有光照的条件下不能产生O2。
⑤用O18标记CO2,水绵产生的O2中也含有O18。
你的推断:正确的结论有②③④。
假如你是一名科研人员,想探讨CO2中的C元素如何转移,你可以运用什么方法?
提示:同位素标记法。
——P102[思索·探讨]
问题:希尔反应能否说明植物光合作用中的氧气中的氧元素全部来自水?为什么?
提示:不能。因为悬浮液中还有其他物质也含有氧元素,希尔反应未解除这一点。
学习任务一:光合作用的过程
(科学思维——演绎与推理)
1.光合作用中元素的转移:
(1)
(2)
探讨:在下列反应式中用箭头标出各种反应物中O元素的去向。
2.光反应和暗反应的联系:
(1)光反应为暗反应供应NADPH和ATP等物质和能量,暗反应为光反应供应NADP+、Pi和ADP等物质。
(2)光反应加快或减慢会影响暗反应的速度,暗反应速度反过来会影响光反应的速度,它们之间是相辅相成,相互依存的。
探讨:
(1)光照增加,其他条件不变时,短期内植物体内的NADPH、ATP、C3和C5含量如何变更?试说明缘由。
提示:光照增加光反应加快,产生的NADPH和ATP增加,C3的还原速度加快,由于CO2的供应不变,CO2的固定不变,因此C3的含量削减,C5含量增加。
(2)CO2浓度上升,其他条件不变时,短期内植物体内的NADPH、ATP、C3和C5含量如何变更?试说明缘由。
提示:CO2浓度上升,CO2的固定速度加快,C5消耗量增加,C3生成量增加,因此C3的含量增加,C5含量削减;暗反应速度加快,消耗ATP和NADPH速度加快,导致ATP和NADPH的含量削减。
【易错陷阱】
光合作用过程中的两个误区
(1)误认为反应不须要酶。光反应过程也须要酶的催化。色素汲取、传递光能过程不须要酶的催化,但是水的光解和ATP的合成须要酶的催化。
(2)误认为全程无光,也可以进行暗反应。暗反应过程不须要光,若光反应停止,暗反应会因缺乏ATP和NADPH无法进行而停止。
【学问拓展】
卡尔文循环
C3途径是全部植物进行光合碳同化所共有的基本途径,包括3个主要的阶段:CO2的固定(羧化阶段)、还原阶段、RuBP再生阶段。
光合作用是叶绿体汲取、转化光能的过程,如图为光合作用过程的示意图。下列叙述错误的是 ()
A.①表示O2,③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH),④表示CO2
B.暗反应中,CO2首先与C5结合生成C3,然后被还原为(CH2O)
C.黑暗条件下,光反应停止,暗反应将持续不断地进行下去
D.增加光照强度或降低CO2浓度,C3的含量都将削减
【思维流程】
【解析】选C。据图分析,类囊体薄膜上的光合色素汲取光能,将水光解,产生NADPH与O2,①表示O2,③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH);光合作用的暗反应阶段,场所是叶绿体基质,CO2被C5固定形成C3,④表示CO2,A正确;暗反应中,CO2首先与C5结合生成C3,然后被还原为(CH2O),B正确;黑暗条件下,光反应停止,NADPH和ATP不再产生,暗反应将渐渐停止,C错误;增加光照强度,短时间内C3的生成速率不变,而光反应产生的ATP、NADPH增多,C3被NADPH、ATP还原为(CH2O)速率加快,因此C3的含量削减;降低CO2浓度,CO2的固定减弱,生成的C3削减,短时间内C3的还原速率基本不变,所以C3的含量将削减,D正确。
【题后反思】
光合作用中条件变更引起的物质变更规律
推断思路:相对速率法。
(1)C3和C5含量的变更取决于CO2固定和C3还原的相对速率。
(2)NADPH和ATP的含量变更取决于光反应和暗反应的相对速率。
(3)有利于光合作用的因素使有机物的合成增加,不利于光合作用的因素则使有机物的合成削减。
【典题加练】
1.如图为某绿色植物细胞中部分物质转化过程示意图(a～g表示物质,①～③表示反应过程)。下列有关叙述错误的是 ()
A.b为ATP,d为NADPH
B.①表示水光解,③表示CO2固定
C.突然停止光照,c和g含量都会增多
D.用18O标记O,