1、 課程主題：光合作用授課時間：2017.01.教學內容一、光合作用相關的概念【知識梳理】1.光合作用的研究進程中的經典實驗：科學探究的思路和方法薩克斯實驗光合作用的產物除了氧氣還有淀粉魯賓和卡門實驗（同位素標記法18O）光合作用釋放的氧氣來自于水卡爾文實驗闡明了CO2轉化為有機物的途徑（暗反應），也用到了同位素標記法14C【補充】產物中各物質的來源（同位素標記法研究）CCO2 HH2O OCO2O2H2O2.光合作用的概念、反應式： 概念：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把CO2和水轉化成儲存著能量的有機物，并釋放氧氣的過程。 光合的總反應式：【對比】化能合成作用：概念：某些細菌利用體外環境中某

2、些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物的過程，屬于自養生物。舉例：硝化細菌的化能合成作用，能將土壤中的NH3氧化成亞硝酸，進而再氧化成硝酸，并釋放能量，同時利用這兩個反應釋放的化學能，將無機碳和水合成糖類，供自身利用。3.葉綠體的結構與功能：形態：扁平的橢球形或球形葉綠體結構：雙層膜結構葉綠體組成：類囊體光反應場所（含色素、與光合作用有關的酶等）葉綠體基質暗反應（含少量DNA）功能：光合作用的場所光合色素：在類囊體的薄膜上葉綠素a (藍綠色）葉綠素主要吸收紅光和藍紫光葉綠素b (黃綠色） 色素 胡蘿卜素 （橙黃色）類胡蘿卜素主要吸收藍紫光葉黃素 （黃色）【例題精講】例1.將豎直放置的水綿和某種

3、好氧細菌的混合溶液放在暗處，白光透過三棱鏡照在混合液處，一段時間后，好氧細菌的分布情況最可能是（）A隨機、均勻分布在混合液中B集中分布在上下兩側C集中分布在中央位置D集中分布在溶液的下【答案】B例2.【嘉定一模14】光合作用過程中，能量的轉移途徑是（）A. 光能葉綠素ATP葡萄糖 B. 光能ATP葉綠素葡萄糖C. 光能五碳化合物葉綠素葡萄糖 D. 光能葉綠素五碳化合物葡萄糖【答案】A【課堂練習】1. 某同學從楊樹葉片中提取并分離得到4種色素樣品，經測定得到下列吸收光譜圖，其中屬于葉綠素b的是（）【答案】A2. 【楊浦一模3】在電子顯微鏡下，顫藻和水稻葉肉細胞中都能被觀察到的結構是（）A葉綠體和

4、液泡 B內質網和核糖體 C核糖體和細胞膜 D細胞核和線粒體【答案】C4. 【閔行一模08】科學家往小球藻培養液中通入14CO2后，分別給予小球藻不同時間的光照，結果如下表。根據實驗結果分析，下列敘述不正確的是（）A本實驗利用小球藻研究的是光合作用的暗反應階段B每組照光后需將小球藻進行處理使酶失活，才能測定放射性物質分布CCO2進入葉綠體后，最初形成的主要物質是12種磷酸化糖類D實驗結果說明光合作用產生的有機物還包括氨基酸、有機酸等【答案】C二、光合作用的具體過程【知識梳理】一、光合作用過程光反應階段：類囊體【注意】NADP+：氧化型輔酶；NADPH：還原型輔酶【注意】失去e的葉綠素a具有氧化性

5、，會從H2O中奪取電子； e的最終供體是：H2O；最終受體是：NADP+。2、暗反應階段：卡爾文循環，也稱碳循環，發生在葉綠體基質CO2的固定：CO2+C5 2 C33、光反應與暗反應兩個階段的區別與聯系：項目光反應暗反應區別場所類囊體薄膜葉綠體基質條件需色素、光、酶需要酶物質變化（1）水的光解（2）ATP的生成（3）NADPH的生成（1）CO2的固定（2）C3的還原能量變化葉綠素將光能轉化為活躍的化學能儲存在ATP中。ATP中活躍的化學能轉化為有機物中穩定的化學能。兩者聯系光反應為暗反應提供ATP和NADPH，暗反應為光反應提供ADP、Pi和NADP+（2）沒有光反應，暗反應無法進行；沒有暗

6、反應，有機物無法合成。光反應是暗反應的物質和能量的準備階段，暗反應是光反應的繼續，是物質和能量轉化的完成階段，二者是相輔相成的。【例題精講】例1.葉綠體在光照下進行穩定光合作用時，如果突然中斷CO2氣體的供應，短暫時間內葉綠體中C3化合物與C5化合物相對含量的變化是（ ）A. C3化合物增多，C5化合物減少 B. C3化合物增多，C5化合物增多C. C3化合物減少，C5化合物增多 D. C3化合物減少，C5化合物減少【解析】CO2被中斷導致CO2固定被阻止，但短時間內光反應正常進行，故C3含量降低，C5含量增加。【答案】C例2.【虹口一模】圖3為光合作用暗反應階段的示意圖，下列敘述正確的是（）

7、圖3A一部分被還原的C3在相關酶的催化作用下，可再形成C圖3BCO2可直接被NADPH還原，再經過一系列的變化形成糖類CCO2的固定實質上是將ATP中的化學能轉變為C3中的化學能D光照強度由強變弱時，短時間內C5含量會升高【解析】暗反應過程的考察【答案】A例3. 【2016黃浦一模】回答下列有關光合作用的問題。將生長發育狀況相同的某經濟作物分為兩組，I組用遮光網處理以降低光照強度，組不做處理，分別測定凈光合速率的日變化情況，結果如下圖所示。1在ab段，I組植株葉肉細胞內產生H+的場所有_（多選）。A細胞質基質 B葉綠體基質C類囊體D線粒體內膜E線粒體基質2該植株在點_時體內有機物總量最少；若增

8、加I組的透光量（其他條件不變），c點應向_移。3與e點相比，f點時葉綠體內ATP的含量_（填“高”或“低”）。4若組植株在d點時線粒體中產生的CO2更多，兩組相比，此時組植株的總光合速率_組植株。A大于 B等于 C小于 D不確定做出上述判斷的理由是。5根據該實驗結果，在大棚栽種時提高該作物產量的具體措施是。6如果凈光合速率測量指標是二氧化碳吸收量，單位為克/小時，光照強度維持d點強度2小時，植物I積累的葡萄糖約為_克。【答案】ACE（2分） c 左 3. 高 4. A （2分）組植株線粒體中產生的CO2更多，說明組植株的呼吸速率大于I組，且 d點時兩組植株的凈光合速率相等，所以組植株的總光合速

9、率大于I組5. 在dg對應的時間段（約下午l：303：30）進行遮光處理6. 0.68 （2分）【課堂練習】1.【普陀一模】如圖是真核細胞中的兩種細胞器的結構模式圖，下列有關敘述錯誤的是（ ）A和的主要成分是蛋白質和磷脂B分布于上的葉綠素的合成需要Mg元素C在甲、乙中，的功能都只是控制物質出入D中除了含有相關的酶，還含有少量DNA【解析】細胞器結構與功能的考察【答案】C2. 【奉賢一模】用同位素標記法追蹤元素及物質的去向是生物學的重要手段之一。下列相關結果錯誤的是（ ）A小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳不會含有18O，但尿液中會含有H218OB用含3H標記的T的營養液培養洋蔥根尖，可以在細胞

10、核和線粒體處檢測到較強的放射性，而在核糖體處則檢測不到C用14C標記CO2最終探明了CO2中碳元素在光合作用中的轉移途徑D要得到含32P的噬菌體，必須先用含32P的培養基培養細菌【解析】同位素標記法的考察【答案】A三、光合作用的影響因素與應用【知識梳理】一、光合作用速率及其影響因素1、光合速率的概念及其表示方法：光合速率：是指一定量的植物（如一定的葉面積）在單位時間內進行光合作用的量，可以用CO2吸收量、O2釋放量、有機物的生成量等來表示。2、影響光合速率的因素： （A） （B） （C）光照強度對光合作用的影響（A）：A點：光照強度為0，只進行呼吸作用，釋放的CO2量可表示此時呼吸作用的強度；

11、AB段：呼吸作用強度光合作用強度；B點：細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度=呼吸作用強度，B點所示的光照強度稱為光補償點；BC段：光合作用強度呼吸作用強度，C點所示光照強度稱為光飽和點；C點以后：限制光合作用強度增加的內部因素是色素含量、酶的數量和酶的最大活性，外部因素是溫度、CO2濃度等環境因素。CO2濃度對光合作用的影響（B）：A點：CO2補償點，表示光合作用強度=呼吸作用強度時的CO2濃度；B點：CO2飽和點，限制B點增加的最大因素是酶的數量和最大活性、光照強度等。溫度對光合作用的影響（C）：溫度主要通過影響酶的活性來影響光合作用強度，B點為最適溫度。3、“探究影響光合

12、作用的因素”實驗。（1）實驗原則：控制變量原則、對照原則（2）實驗準備：實驗前，要用真空滲水法排除葉肉細胞間隙中的空氣，充以水分，使葉片沉于水中；CO2濃度這一變量是通過調節水溶液中NaHCO3濃度來實現的。4、實驗：綠葉中色素提取和分離原理：（1）提取原理：色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中。（2）分離原理：各種色素在層析液中溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快，反之則慢。材料，新鮮菠菜葉：SiO2、CaCO3注意：（1）SiO2有助于研磨充分；CaCO3可防止研磨中色素被破壞（2）濾紙條一端必須剪去兩角目的：作標記；使擴散速度均勻。（3）不能讓濾液細線觸及層析線，防止色素溶解到層析

13、液中。實驗結果： 上 下顏色種類含量溶解度擴散速度橙黃色胡蘿卜素最少最高最快黃色葉黃素較少較高較快藍綠色葉綠素a最多較低較慢黃綠色葉綠素b較多最低最慢葉綠素提取實驗的結論：四種色素在層析液中的溶解度大小： 胡蘿卜素(橙黃色) 葉黃素(黃色) 葉綠素a(藍綠色) 葉綠素b(黃綠色)；四種色素在濾紙上移動速度是： 胡蘿卜素(橙黃色) 葉黃素(黃色) 葉綠素a(藍綠色) 葉綠素b(黃綠色)；四種色素的含量是：葉綠素a 葉綠素b 葉黃素 胡蘿卜素注意事項研磨不充分，色素未能充分提取出來；淡綠色 無水乙醇加入量太多，稀釋了色素提取液；未加入碳酸鈣粉末，葉綠素分子已破壞。熒光現象：提取液在透射光下是翠綠色

14、的，而在反射光下是棕紅色。【例題精講】例1.通過實測一片葉子在不同光照條件下CO2吸收和釋放的情況得到如圖1所示曲線。圖1中所示細胞發生的情況與曲線中AB段(不包括A、B兩點)相符的一項是圖2中的（）【答案】A例2.在葉綠體色素的提取和分離實驗中，收集到的濾液綠色過淺，其原因可能是（）未加石英砂、研磨不充分一次加入大量的無水酒精提取分次加入少量無水酒精提取使用放置數天的菠菜葉BCD【解析】未加石英砂、研磨不充分、使用放置數天的菠菜葉濾液色素（葉綠素）太少，綠色過淺；一次加入大量的無水酒精提取濃度太低，故選D例3. 【2016金山一模】光合作用與呼吸作用(10分)右圖表示某植物葉片O2吸收量隨光

15、照強度變化的曲線，S代表有機物量。若已知該植物光合作用最適溫度為25，下圖為CO2濃度一定，環境溫度為25時不同光照條件下測得的該植物的光合作用強度（每平方米植物葉片每小時O2吸收量表示）。1.該植物的呼吸作用強度為每平方米植物葉片每小時mmol（以O2吸收量表示）。2.光照強度為（填寫字母）時該呼吸作用強度等于光合作用強度。3.OB時段，S1表示該植物葉片有機物量；BD時段，S2表示該植物葉片有機物量。4.OD時段，該植物葉片光合作用有機物的凈積累量為_，光合作用有機物的合成總量為。5.當光照強度處于圖中的D點時，該植物每平方米葉片每小時通過光合作用能合成有機物（葡萄糖）_克，此時所產生的O

16、2的去向是_。【答案】152B3凈消耗量凈積累量4S2-S1 S2+S350.51（2分）擴散到同細胞內（用于線粒體的呼吸作用）和細胞外（2分）【課堂練習】1. 番茄幼苗在缺鎂的培養液中培養一段時間后，與對照組相比，其葉片光合作用強度下降，原因是（）A光反應強度升高，暗反應強度降低B光反應強度降低，暗反應強度降低C光反應強度不變，暗反應強度降低D光反應強度降低，暗反應強度不變【答案】B2， 夏季晴朗的一天，甲、乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化如圖所示。下列說法正確的是（）A.甲植株在a點開始進行光合作用B.乙植株在e點有機物積累量最多C.曲線bc段和de段下降的原因相同D.兩曲線

17、bd段不同的原因可能是甲植株氣孔無法關閉【答案】D【答案】D【專題檢測】1、【虹口一模】d+e光ab+cfg+chcc圖示葉綠體中部分結構和反應過程，d+e光ab+cfg+chccAa、g分別表示NADP+和H2O Bf、h將在中參與三羧酸循環C該膜結構為葉綠體內膜D較強光照下，處pH最小，c流入時實現能量的轉換【答案】D2、【2016浦東新區二模】回答下列有關光合作用和細胞呼吸的問題。（10分）圖17圖17為光合作用模式圖，= 1 * ROMANI= 4 * ROMANIV表示葉綠體的結構，表示參與光合作用的物質。圖171= 1 * ROMANI的基本骨架是_，= 3 * ROMANIII是

18、_ 是_2轉化光能的分子位于（ ）ABCD據圖17分析，下列敘述正確的是（ ）（多選，2分）A淀粉主要在細胞質基質中合成B的產生需要光照，但它不一定會從細胞中釋放出來C光反應使= 4 * ROMANIV的pH降低DH+借助由= 4 * ROMANIV進入= 2 * ROMANII，不消耗能量E光合作用產物以葡萄糖形式運出葉綠體在恒定溫度和光照強度條件下，光合作用速率會隨著CO2濃度的變化而改變。當植物光合作用利用的CO2量與呼吸作用釋放的CO2量相等時，環境中的CO2濃度為CO2補償點；CO2達到一定濃度時，光合速率不再增加，此時的CO2濃度為CO2飽和點。育種專家測定了22時， A、B兩個水稻品種在不同CO2濃度下的CO2吸收量，以及黑暗條件下的CO2釋放量，結果如表2。CO2補償點（mmol/mol）CO2飽和點