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1、第2课时光合作用的过程和影响因素知识体系定内容核心素养定能力生命观念通过比较光反应与暗反应的关系和光合作用元素去向分析，建立生命活动对立统一的观点理性思维通过分析C3、C5等物质变化和影响光合作用的曲线，培养学生能用文字、图表及数学模型准确描述生物学知识的能力科学探究通过“探究光照强度对光合作用强度影响”的实验，培养学生的实验探究能力基础知识系统化知识点一光合作用的探索历程科学家结论普利斯特利植物可以更新污浊的空气英格豪斯普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功；植物体只有绿叶才能更新污浊的空气梅耶光合作用把光能转换成化学能储存起来萨克斯植物叶片在光合作用中产生淀粉恩格尔曼氧气是叶绿体释放出来
2、的，叶绿体是光合作用的场所鲁宾和卡门光合作用释放的氧气全部来自水卡尔文探明了CO2中的碳转化成有机物中碳的途径知识点二光合作用的过程(1)图中：O2，H，C3，CO2。(2)光反应与暗反应比较：光反应暗反应场所叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质物质变化H2OO2HADPPiATPCO2C52C32C3(CH2O)C5能量变化光能ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能知识点三光合作用原理的应用1光合作用强度2影响光合作用强度的因素基本技能问题化1据光合作用过程图完成下列问题(1)色素的功能是吸收、传递和转化光能，水分解为O2、H的场所是叶绿体类囊体薄膜。(2)进行光反应的条件有光、
3、色素，产物有ATP、O2和H。(3)暗反应进行的场所是叶绿体基质，参与反应的物质有CO2、ATP、H和C5，进行的条件是多种酶。(4)写出光合作用的总反应式并标出各元素的来源和去向。光合作用总反应式：CO2H2O(CH2O)O2各元素的去向：a氧元素：H2OO2；CO2(CH2O)b碳元素：CO2C3(CH2O)c氢元素：H2OH(CH2O)(5)光反应类囊体薄膜上产生的O2进入同一细胞的线粒体内被利用经过了4层生物膜。2据CO2浓度、光照强度和温度对光合作用影响图回答问题(1)光照强度为a时，限制光合作用的环境因素主要是光照强度，其直接影响是使光合作用产生的H和ATP过少，进一步限制了光合作
4、用下一反应阶段中C3还原过程的速率。(2)光照强度为b时，造成曲线和、曲线和光合作用强度差异的原因分别是温度和CO2浓度不同。考点一光合作用的原理和过程1熟知光反应与暗反应的联系(1)光反应为暗反应提供H、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。(2)没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。2理清光合作用中元素去向(1)反应式(以生成C6H12O6为例)：6CO212H2OC6H12O66O26H2O(2)同位素标记元素转移途径：H：C：O：3比较光合作用和化能合成作用光合作用化能合成作用区别能量来源光能氧化无机物放出的能量代表生物绿色植物硝化细菌相同点都能将CO2和H2O等无
5、机物合成有机物对点落实1判断有关光合作用叙述的正误(1)光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中()(2)光反应为暗反应提供H和H2O()(3)破坏叶绿体外膜后，O2不能产生()(4)离体叶绿体基质中添加ATP、H(NADPH)和CO2后，可完成暗反应()(5)光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的()(6)光反应将光能转化为稳定的化学能储存在ATP中()2下列关于植物光合作用的叙述，正确的是()A暗反应在细胞质基质中进行B光合作用产生的葡萄糖中的碳和氧都来自二氧化碳C光反应产生的ATP可以用于暗反应，也可以用于其他生命活动D光反应只进行能量代谢，不进行物质代谢；
6、暗反应则刚好相反解析：选B暗反应的场所是叶绿体基质；光反应产生的ATP只用于暗反应，为C3还原提供能量，不能用于其他生命活动；光反应和暗反应过程中都存在能量代谢和物质代谢。3(2017海南高考)关于生物体内能量代谢的叙述，正确的是()A淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成B人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化C叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程D硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量解析：选C淀粉是在消化酶的作用下被水解成葡萄糖的，该过程没有ATP的生成。人体大脑活动的能量主要来自葡萄糖的有氧氧化。暗反应合成葡萄糖的过程需要光反应提供的能量。硝化细菌生成有机物的能量来自其将氨还
7、原为硝酸的过程。易错提醒关注光合作用中的几种能量关系(1)光反应中光能转换为活跃的化学能并非只储存于ATP中，NADPH(H)中也含有能量。(2)光反应产生的ATP只用于C3的还原，不用于植物体的其他生命活动。(3)C3还原消耗的能量不只来自ATP，还可由NADPH提供。1过程法分析C3和C5等物质含量变化当外界条件改变时，光合作用中C3、C5及ATP和ADP含量变化可以采用如图分析：(1)停止光照时：光停，ATP，ADP，C3，C5，分析如下：过程停止过程停止过程停止过程停止a.ATP不再产生b.原有ATP仍继续分解，直至全部消耗ADP积累，含量增加；ATP减少a.C3不再还原成C5和(CH
8、2O) b.原有C5仍继续参与CO2的固定，直至全部消耗C3积累，含量增加；C5减少(2)停止CO2供应时：CO2停，C5，C3，ATP，ADP，分析如下：过程停止过程停止过程停止过程停止a.C3不再生成b.原有C3继续还原生成C5和(CH2O)直至全部消耗C5积累，含量增加；C3减少a.ATP不再分解b.原有ADP继续合成ATP，直至全部消耗ATP积累，含量增加；ADP减少2模型法表示C3和C5等物质含量变化特别提醒分析光合作用相关物质含量变化的注意点(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化，而非长时间。(2)以上各物质变化中，C3和C5含量的变化是相反的，H和ATP的含量
9、变化是一致的。对点落实4(2014全国卷)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()AO2的产生停止 BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降 DNADPH/NADP比值下降解析：选B黑暗处理后，光反应停止，O2的产生也停止。ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP增多。光反应产生的ATP和NADPH减少，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢。5.(2017衡水二调)如图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内C3和C5的相对含量随一种
10、环境因素的改变的变化情况，下列对这一环境因素改变的分析正确的是()A突然停止光照B突然增加CO2浓度C降低环境温度D增加光照强度解析：选D突然停止光照，光反应产生的H和ATP减少，被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将增加、C5的相对含量将减少；突然增加CO2浓度，CO2被C5固定形成C3的量增加、消耗的C5量增加、C3还原速率不变，植物细胞内C3相对含量增加、C5相对含量减少；降低环境温度，CO2固定速率和C3还原速率均下降，C5的相对含量不会大幅度地增加；增加光照强度，光反应产生的H和ATP增多，被还原的C3增多，生成的C5增多，而CO2
11、被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将减少、C5的相对含量将增加。类题通法判断C3、C5等物质含量变化的分析思路叶绿体内相关物质含量变化可通过对物质的来路和去路是否平衡进行分析：(1)来路去路，则物质含量相对稳定。(2)来路不变，去路增加，或来路减少，去路不变，则物质含量减少。(3)来路不变，去路减少，或来路增加，去路不变，则物质含量增加。考点二影响光合作用的环境因素及其应用探究光照强度对光合作用强度的影响对点落实1(2018安徽六校联考)取生长旺盛的绿叶，用直径为1 cm打孔器打出小圆片若干(注意避开大叶脉)，抽出小圆片内的气体，并在黑暗处用清水处理使小圆片细胞间隙充满水，然后平均
12、分装到盛有等量的富含不同浓度CO2的溶液的小烧杯中，置于光照强度和温度恒定且适宜的条件下，测得各组小圆片上浮至液面所需平均时间，将记录结果绘制成曲线如图1。(1)与a浓度相比，b浓度时小圆片叶肉细胞的类囊体薄膜上H的生成速率_(填“快”“相等”或“慢”)，此时小圆片的叶肉细胞中能产生ATP的细胞器有_。(2)当CO2浓度大于c时，随着CO2浓度的增大，小圆片中有机物的积累速率_(填“加快”“不变”或“减慢”)。(3)另取若干相同的小圆片分别置于温度相同且适宜、CO2溶液浓度为a的小烧杯中，选用40 W的台灯作为光源，通过改变光源与小烧杯之间的距离进行实验，根据实验结果绘制成图2曲线(X10)。
13、该实验的目的是_。限制B点净光合速率的主要外界因素是_，C点的含义是_时光源与小烧杯之间的距离。解析：叶圆片在被抽取出空气后沉入水底，在光照下，当光合作用产生O2大于呼吸作用消耗O2时，叶圆片会上浮。台灯距离叶片越近，光照强度越大，叶圆片的光合作用越强，叶圆片上浮的速度越快，数量越多。答案：(1)快叶绿体、线粒体(2)减慢(3)探究光照强度对光合速率的影响CO2浓度小圆片光合速率等于细胞呼吸速率(净光合速率为零)归纳拓展小圆形叶片上浮实验中的三个关注点(1)叶片上浮的原因是光合作用产生O2大于有氧呼吸消耗的O2，不要片面认为只是光合作用产生了O2。(2)打孔时要避开大的叶脉，因为叶脉中没有叶绿
14、体，而且会延长小圆形叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。(3)为确保溶液中CO2含量充足，小圆形叶片可以放入NaHCO3溶液中。用曲线模型分析影响光合作用的环境因素1光照强度曲线模型模型分析曲线对应点细胞生理活动ATP产生场所植物组织外观表现图示A点只进行细胞呼吸，不进行光合作用只在细胞质基质和线粒体从外界吸收O2，向外界排出CO2AB段(不含A、B点)呼吸量光合量细胞质基质、线粒体、叶绿体从外界吸收O2，向外界排出CO2B点光合量呼吸量与外界不发生气体交换B点之后光合量呼吸量从外界吸收CO2，向外界释放O2。此时植物可更新空气应用温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，如图中虚线所示，间
