人教版高中生物必修1 能量之源──光与光合作用 教案 (1)

5.4能量之源——光与光合作用

【课标解读】

1、说出绿叶中色素的种类和作用。

2、说出叶绿体的结构和功能。

3、说明光合作用以及对它的认识过程。

4、尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

5、说出光合作用原理的应用。

6、简述化能合成作用。

学习重点：

1、绿叶中色素的种类和作用。

2、光合作用的发现及研究历史。

3、光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

4、影响光合作用强度的环境因素。

学习难点：

1、光反应和暗反应的过程。

2、探究影响光合作用强度的环境因素。

【自主探究】

1、学海导航：

知识点 观察与思考 归纳与结论

问题探讨

一、捕获光能的色素和结构

1、捕获光能的色素

有些蔬菜大棚用红色或蓝色的塑料薄膜代替普通塑料薄膜，有的温室内悬挂发红色或蓝色光的灯管。

思考：1、用这种方法有什么好处？不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响吗？

2、为什么不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源？

思考：绿叶中的色素有哪些？

通过实验观察四种色素对不同波长的光的吸收情况

这些捕捉光能的色素存在于细胞中什么部位呢？ 思考1．_______________________。

2．______________________________________________

对大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是来自_______________________，进行光合作用的细胞，首先是能够_______________________。

绿叶中的色素有_____________种，它们可以归纳为两类：_____________和_____________，前者又分为_____________和_____________，后者又分为_____________和_____________，其颜色分别是_____________、_____________、_____________、_____________。

叶绿素a和叶绿素b主要吸收_____________，

胡萝卜素和叶黄素主要吸收_____________，这些色素吸收的光都可以用于_____________。

2、叶绿体的结构

3、叶绿体的功能

二、光合作用的原理和应用

1、光合作用的探究历程

2、光合作用的

看书后思考叶绿体的结构特点

通过100页资料1和资料2，思考问题：

1、1771年，英国科学家普利斯特利通过实验证实了什么。

2、1779年，荷兰科学家英格豪斯通过实验发现：普利斯特利的实验只有在_____________才能成功；植物体只有_____________才能更新污浊的空气。

3、直到1785年，人们才明确绿叶在光下放出的气体是_____________，吸收的是_____________。

4、1845年，德过科学家梅耶根据__________________________指出，植物在进行光合作用时，把_____________转化成

_____________储存起来。

5、1864年，德国植物学家萨克斯做了

验证绿叶在光下制造_____________的实验。

叶绿体一般呈_____________形或_____________形。在电子显微镜下观察，可以看到叶绿体的外表有_____________层膜，内部有许多_____________，之间充满了_____________，每个基粒都有一个个_____________

堆叠而成。这些结构称为_____________，吸收光能的四种色素，就分布在_____________上。

1、恩格尔曼实验的结论是什么？__________________________。

2、叶绿体内部的巨大膜面积上，不仅分布着许多__________________________，还有许多_____________。

光合作用是指__________________________的过程。

最后，通过放射性同位素标记法证实，光合作用释放的氧气来自_____________，而不是来自_____________，并最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为_____________。

用反应式来概括，可以写成：

_______________________________________。

过程

3、光合作用原理的应用

4、化能合成作用

可举例说明，

列表比较光反应和暗反应的异同点：（可从反应场所、条件、物质变化、能量变化四方面加以比较）

2、例题精析：

〖例1〗生长于较弱光照下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用速度并未随之增加，主要限制因素是（ ）。

A．呼吸作用和暗反应 B．光反应 C．暗反应 D．呼吸作用

解析：考查光反应与暗反应之间的相互联系。光合作用过程可以分为两个阶段，即光反应和暗反应。光反应的进行必须在光下才能完成，并且在一定范围内随着光照强度的增加而增强。暗反应在有光、无光的条件下都可以进行。但是暗反应的进行必须有光反应为其不断提供ATP和〔H〕。生长于较弱光照下的植物，由于它们的光反应较弱，产生的ATP和〔H〕较少，此时即使提高暗反应所需的CO2的浓度，由于暗反应缺少能量和还原剂的供应，暗反应中CO2的还原较弱，有机物合成仍然较少。所以，此时限制光合作用速度的主要因素是光反应。

答案：B

〖例2〗光合作用中，不需要酶参与的过程是（ ）。

A．CO2的固定 B．叶绿素吸收光能 C．三碳化合物的还原 D．ATP的形成

解析：考查光合作用各阶段进行必须具备的条件。绿色植物的光合作用是一个非常复杂的过程，可分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应过程中，叶绿体中的色素利用吸收的光能，一方面在酶的作用下与ADP和磷酸结合形成ATP，另一方面将水分解为氧和氢，叶绿素等色素吸收光能的过程不需要酶的参与。在暗反应中，绿叶从外界吸收来的CO2首先在酶的作用下与植物体内的一种五碳化合物结合，形成两个三碳化合物分子，这个过程就是CO2的固定。三碳化合物在ATP和多种酶的作用下，接受光反应过程产生的氢被还原，然后经过一系列复杂的变化，形成葡萄糖，这个过程就是三碳化合物的还原。由此可见，在光合作用过程中，A、C、D三个方面的进行都需要酶的参与，B过程不需要酶的参与。

答案：B

【自我诊断】

●基础题

1．下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是（ ）

A．光合作用和细胞呼吸总是同时进行 B．光合作用形成的糖类能在细胞呼吸中被利用

C．光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸 D．光合作用与细胞呼吸分别在叶肉细胞和根细胞中进行

答案：B

2．光合作用暗反应阶段中直接利用的物质是（ ）

A．O2和C3化合物 B．叶绿体色素 C．H2O和O2 D．〔H〕和ATP

答案：D

3．光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ ）

A．叶绿素的类囊体膜上进行光反应和暗反应

B．叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应

C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应

D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应

答案：D

4．下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）。

A．光合作用和细胞呼吸都包括一系列氧化还原反应

B．光合作用和细胞呼吸必须在有水的条件下进行

C．光合作用的全部反应是细胞呼吸的逆转

D．光合作用和细胞呼吸都是能量转化过程。

答案：C

5．离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是（ ）

A．C3化合物增多、C5化合物减少 B．C3化合物增多、C5化合物增多

C．C3化合物减少、C5化合物减少 D．C3化合物减少、C5化合物减少

答案：B

6．温室内栽培农作物，在阳光充足及其他栽培条件均适宜的情况下，为了提高产量可采取的措施是适当增加（ ）

A．空气流通以促进光合作用 B．空气中的二氧化碳含量

C．空气中的氧气含量 D．空气中的水蒸气含量

答案：B

7．下列关于光合作用强度的叙述，正确的是（ ）

A．叶片从幼到老光合作用强度不变

B．森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异

C．光合作用强度是由基因决定的，因此是固定不变的

D．在相同光照条件下，各种植物的光合作用强度相同

答案：B

8．在光合作用的暗反应中，没有消耗的物质是（ ）。

A．〔H〕和ATP B．〔H〕和CO2 C．五碳化合物和糖 D。五碳化合物和三碳化合物

答案：C

9．光合作用的产物中，氧气、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧依次来自于（ ）。

①二氧化碳 ②气孔直接吸收 ③水的分解 ④叶绿素的分解

A．①②④③ B．③①②④ C．③①③① D。①③①③

答案：C

10．在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物的含量突然上升，则改变的条件是（ ）。

A．停止光照 B．停止光照并降低CO2的浓度