2022年高中生物 5.4 能量之源 光与光合作用学案1 新人教版必修11、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【使用说明】阅读课本P101-105,独立完成自主学习的内容【自主学习】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。
合作探究】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 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 答案 C【效果测评】1.光合作用和呼吸作用过程中[H]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.③④2.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——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H2O3.在叶绿体中,[H]和ADP的运动方向是( )A、[H]和ADP同时由类囊体膜向叶绿体基质运动B、[H]和ADP同时由叶绿体基质向类囊体膜运动C、[H]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,[H]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ATP8.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。