高一生物必修一光与光合作用

第2课时 光合作用的探究历程和光合作用的过程学习目标1．描述光合作用的探究历程(重点)。

2.说出光合作用的概念(重点)。

3.阐述光合作用过程中的物质变化和能量变化(重难点)。

|基础知识|一、光合作用的探究历程 1．光合作用的概念(1)场所：绿色植物的叶绿体中。

(2)能量转化：光能→储存在有机物中的化学能。

(3)物质转化：二氧化碳和水→有机物和氧气。

2．光合作用的探究历程(连线)答案 ①－c ②－d ③－e ④－a ⑤－f ⑥－b 二、光合作用的过程1．写出图中标号代表的含义。

(1)生理过程：Ⅰ.光反应。

Ⅱ.暗反应。

(2)物质：①叶绿体中的色素。

②O 2。

③C 3。

④ATP 。

2．写出Ⅰ和Ⅱ的反应场所。

Ⅰ：类囊体的薄膜。

Ⅱ：叶绿体基质。

3.总反应式：CO 2＋H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2|自查自纠|1．没有叶绿体的植物细胞不能进行光合作用( )2．只有植物细胞才可以进行光合作用( )3．光合作用是将简单的无机物转化为复杂的有机物，并将光能转变为化学能贮存于有机物中( )4．普利斯特利发现植物可以更新空气，他还发现植物只有在光下才能更新空气( ) 5．光反应的场所是叶绿体中的类囊体薄膜，光反应产生的O2、ATP和[H]都用于暗反应( )6．暗反应包括CO2的固定和C3的还原，两个阶段都在叶绿体基质中进行( )7．整个光合作用过程中，能量的转化是：光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能( )8．光合作用释放的O2都来自水( )答案 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.√7.√8.√|图解图说|★恩格尔曼实验现象。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________★光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并释放出O2的过程。

2020-2021学年高一生物人教版必修一同步课时作业（21）能量之源——光与光合作用1.如图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素()A.叶绿素、类胡萝卜素B.类胡萝卜素、叶绿素C.叶黄素、叶绿素aD.叶绿素a、叶绿素b2.研究人员发现，从蔬菜叶中可提取大量的各种天然色素，这为目前市场上天然色素“供不应求”的状况提供了一条解决的途径。

在进行“植物中色素的提取”实验时，如果在研钵中研磨绿叶时没有加入碳酸钙，最可能会出现的结果是()A.研磨不充分，提取的色素少B.层析后滤纸条上位于下边的两条色素带变窄C.层析时各种色素不能相互分离，造成色素带的重叠D.层析后滤纸条上只剩两条色素带3.光合作用是生物界最基本的同化作用，下列相关叙述不正确的是()A.流经森林生态系统的总能量是该生态系统的生产者固定的太阳能B.净光合速率为零时，蓝藻细胞产生ATP的场所主要有线粒体和叶绿体C.光反应产生的ATP是暗反应中将CO2合成糖类的能源物质D.用H218O培养小球藻，一段时间后可在其产生的糖类和氧气中检测18O4.在温度适宜的条件下,测定植物叶片在不同光照强度下的CO2吸收量,结果如下表。

下列有关叙述正确的是()光照强度(klx)0 2.0 4.0 6.08.010.0CO2吸收量(mg·100cm-2·h-1)-4.00 4.08.010.010.0A.该植物叶片在光照强度小于2.0klx的条件下,不进行光合作用B.光照强度为6.0klx时,植物叶片合成葡萄糖的量为12mg·100cm-2·h-1C.光照强度为8.0klx时,限制光合作用速率的主要环境因素是CO2浓度D.光照强度为10.0klx时,该植物在缺镁环境中的CO2吸收量不变5.植物叶肉细胞的部分代谢过程如图所示。

下列叙述正确的是()A.NADP+在光反应过程与电子和质子结合，形成还原型的NADPHB.叶肉细胞的光补偿点就是植物的光补偿点C.类囊体膜上的类胡萝卜素主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用D.图中H＋通过主动转运从类囊体膜内运到膜外6.下列有关叶绿体及光合作用的叙述,正确的是()A.破坏叶绿体外膜后,2O不能产生B.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变C.与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短CO后,可完成暗反应D.离体的叶绿体基质中添加ATP、[H]和27.下图中图甲为研究光合作用的实验装置。

第2课时 光合作用的原理[学习目标] 1.说明光合作用以及对它的认识过程。

2.掌握光合作用过程中的物质变化和能量变化。

1．光合作用的概念2．光合作用的反应式化学反应式：CO 2＋H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)＋O 2。

3．探索光合作用原理的部分实验时间/发现者 内容19世纪末科学界普遍认为，在光合作用中，CO 2分子的C 和O 被分开，O 2被释放，C 与H 2O 结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 1928年科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖1937年希尔(英国)在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H 2O ，没有CO 2)，在光照下可以释放出氧气1941年鲁宾、卡门(美国)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H 218O ＋CO 2→植物→18O 2，H 2O ＋C 18O 2→植物→O 2，得出光合作用释放的氧全部来自水1954、1957年 阿尔农(美国) 在光照下，叶绿体可合成ATP ，这一过程总是与水的光解相伴随4.光合作用过程(1)光反应阶段 ①条件：有光。

②场所：类囊体薄膜。

③物质变化a ．将H 2O 分解为氧和H ＋，其中H ＋与NADP ＋结合形成NADPH 。

b ．使ADP 和Pi 反应形成ATP 。

④能量变化：将光能转化为储存在ATP 和NADPH 中的化学能。

(2)暗反应阶段①条件：有没有光都能进行。

②场所：叶绿体基质。

③过程(卡尔文循环)a ．CO 2的固定：C 5＋CO 2――→酶2C 3。

b ．C 3的还原：2C 3―――――→酶ATP 、NADPH(CH 2O)＋C 5。

④能量变化：NADPH 、ATP 中活跃的化学能变为有机物中稳定的化学能。

(3)光反应与暗反应之间的联系光反应为暗反应提供NADPH 和A TP ，暗反应为光反应提供ADP 和Pi 、NADP ＋。

判断正误(1)植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应( )(2)光合作用中ATP 的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜( ) (3)光合作用中ADP 的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜( ) (4)光合作用过程中产生的ATP 可以为细胞内的各项生命活动提供能量( ) (5)14CO 2中14C 的转移途径是14CO 2→14C 3→14C 5→(14CH 2O)( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×解析 (1)光反应阶段必须是在有光条件下进行，而暗反应阶段在有光无光条件下都能进行，但需光反应提供NADPH 和A TP ，故暗反应不能长期在无光环境中进行。

高一生物必修一第五章知识点总结第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化学反应活化能的酶一、相关概念：新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。

细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。

酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。

活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

二、酶的本质：大多数酶的化学本质是蛋白质（合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶），也有少数是RNA。

三、酶的特性：①、高效性：催化效率比无机催化剂高许多。

②、专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。

③、酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。

温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。

第二节细胞的能量“通货”-----ATP一、ATP的结构简式：ATP是三磷酸腺苷的英文缩写，结构简式：Ａ－Ｐ～Ｐ～Ｐ，其中：A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键，－代表普通化学键。

注意：ATP的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量，所以ATP被称为高能化合物。

这种高能化合物化学性质不稳定，在水解时，一般是远离腺苷的高能磷酸键的断裂，释放出大量的能量。

二、ATP与ADP的转化：酶ATP ADP + Pi + 能量第三节ATP的主要来源------细胞呼吸一、相关概念：1、呼吸作用（也叫细胞呼吸）：指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其它产物，释放出能量并生成ATP的过程。

根据是否有氧参与，分为：有氧呼吸和无氧呼吸2、有氧呼吸：指细胞在有氧的参与下，通过多种酶的催化作用下，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放出大量能量，生成ATP的过程。

3、无氧呼吸：一般是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物（酒精、CO2或乳酸），同时释放出少量能量的过程。

五 1、酶 本质：活细胞产生的有机物，绝大多数为蛋白质，少数为RNA高效性：酶在降低反应的活化能方面比无机催化剂更显著，因而催化效率更高 专一性：每种酶只能催化一种或一类化学反应作用条件温和：适宜的温度，pH ，最适温度（pH 值）下，酶活性最高，温度和pH 偏高或偏低，酶活性都会明显降低，甚至失活（过高、过酸、过碱）。

功能：催化作用，降低化学反应所需要的活化能。

2、ATP 结构简式：A-P ~P ~P ，中文名称：三磷酸腺苷 A 表示腺苷，P 表示磷酸基团，~表示高能磷酸键 ATP 与ADP 相互转化：A —P~P~P −→←酶A —P~P+Pi+能量 （Pi 表示磷酸）远离A 的那个高能磷酸键断裂（1molATP 水解释放30.54KJ 能量）元素组成：ATP 由C 、H 、O 、N 、P 五种元素组成功能：细胞内直接能源物质ADP 中文名称叫二磷酸腺苷，结构简式A-P~PATP 在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快，用掉多少马上形成多少。

ATP 和ADP 相互转化的过程和意义：方程从左到右代表释放的能量，用于一切生命活动。

方程从右到左代表转移的能量，动物中为呼吸作用转移的能量。

植物中来自光合作用和呼吸作用。

意义：能量通过ATP 分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，ATP 是细胞里的能量流通的能量"通货"。

3、光合作用的发现过程18世纪中期，人们认为只有土壤中水分构建植物，未考虑空气作用1771年，英国普利斯特利实验证实植物生长可以更新空气，未发现光的作用1779年，荷兰英格豪斯多次实验验证，只有阳光照射下，只有绿叶更新空气，但未知释放该气体的成分。

1785年，明确放出气体为O2，吸收的是CO21845年，德国梅耶发现光能转化成化学能1864年，萨克斯证实光合作用产物除O2外，还有淀粉1939年，美国鲁宾卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水。

4、叶绿素a叶绿素 主要吸收 红光和蓝紫光叶绿体中色素 叶绿素b（类囊体薄膜） 胡萝卜素类胡萝卜素 主要吸收 蓝紫光叶黄素色素：包括叶绿素3/4 和 类胡萝卜素 1/4 色素分布图：色素提取实验： （ 无水乙醇 ）提取色素；二氧化硅 使研磨更充分；碳酸钙防止色素受到破坏5、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O 转化成储存能量的有机物，并且释放出O2的过程。

新人教生物必修一（学案+练习）(探究·实践)探究光照强度对光合作用强度的影响1．实验原理叶片含有空气，上浮―――→抽气叶片下沉―――――→光合作用产生O 2充满细胞间隙，叶片上浮。

2．实验步骤(1)取材：取生长旺盛的绿叶，用直径为0.6 cm 的打孔器打出圆形小叶片30片(避开大的叶脉)。

(2)排气：将圆形小叶片置于注射器内。

注射器内吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞，使圆形小叶片内的气体逸出。

这一步骤可能需要重复2～3次。

处理过的小叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底。

(3)沉水：将处理过的圆形小叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。

(4)分组：取3只小烧杯，分别倒入富含CO 2的清水(可以事先通过吹气的方法补充CO 2，也可以用质量分数为1%～2%的NaHCO 3溶液来提供CO 2)。

(5)光照：向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，然后分别置于强、中、弱三种光照下。

实验中，可用5 W 的LED 灯作为光源，利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度。

(6)观察并记录：同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量。

1．制备圆形小叶片，用打孔器打孔时，不必避开大的叶脉。

( × )2．在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，光照越强，相同时间内叶片浮起的数量越多。

( × )3．在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，使用的圆形小叶片应先排出里面的气体。

( √ )4．在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，能直接测定出其真光合作用速率。

( × )5．在探究光照强度对光合作用强度的影响实验中，往水中吹气是为了增加水中的溶解氧。

(×) 6．将排气后的小叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。

(√)1．实验装置分析(1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。

第2课时光合作用的原理和应用分点突破(一)光合作用的原理基础·落实1．光合作用的概念和反应式(1)概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。

(2)反应式：。

2．光合作用的探究历程(1)19世纪末，科学界普遍认为：C与H2O结合成甲醛。

(2)1928年：甲醛不能通过光合作用转化成糖。

(3)1937年，英国希尔：离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气。

(4)1941年，鲁宾和卡门：研究了光合作用中氧气的来源(氧气来源于H2O)。

(5)1954年，美国阿尔农：光照下，叶绿体可合成A TP；1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。

3．光合作用的过程(1)光反应阶段①场所：叶绿体的类囊体薄膜。

②条件：光、色素和有关的酶。

③物质变化Ⅰ.水的光解：。

Ⅱ.ATP 的合成：ADP ＋Pi ＋能量――→酶 A TP 。

④能量变化：将光能转变为活跃的化学能。

(2)暗反应阶段①场所：叶绿体基质中。

②条件：酶 的催化。

③物质变化Ⅰ.CO 2的固定：CO 2＋C 5――→酶2C 3 Ⅱ.C 3的还原：④能量变化：A TP 中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。

深化·认知一、在“思考探究”中解惑1．希尔的实验说明水的光解产生氧气(1)是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？提示：希尔的实验只能说明水的光解产生氧气，但没有说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水，具有实验的局限性。

(2)是否能够说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应为什么？提示：能够说明。

希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H 2O ，没有合成糖的另一种必需原料——CO 2, 因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。

2．景天、落地生根等叶子具有特殊的CO 2固定方式。

夜晚气孔开放，吸进CO 2，与PEP 结合形成OAA ，进一步还原为苹果酸，积累于液泡中。

光合作用（二）光合作用的原理和应用编稿：闫敏敏 审稿：宋辰霞 【学习目标】1、理解光合作用的过程及原理，掌握光反应、暗反应的过程及其相互关系2、描述叶绿体的结构、说明叶绿体的功能。

3、理解环境因素对光合作用强度的影响。

4、重点： 光合作用的发现及研究历史、光合作用的光反应和暗反应过程及其相互关系5、重点：影响光合作用强度的外界因素。

6、难点：光反应和暗反应的过程、探究影响光合作用的环境因素 【要点梳理】要点一、光合作用及其探究历程 1、 光合作用光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转换成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。

2、光合作用的探究历程时间、人物 实验结论实验特点1771年，英国人：普利斯特利密闭玻璃罩+绿色植物+ 蜡烛 蜡烛 不易熄灭 小鼠 不易窒息死亡 植物可以更新空气 缺少空白对照1779年，荷兰人英格豪斯 同上只有在阳光下照射和有绿叶时植物才可以更新空气缺少空白对照1845年， 德国人：梅耶 能量转换和守恒定律 光合作用时：光能 化学能理论推理 1864年，德国人：萨克斯黑暗中饥饿处理的绿叶 一半曝光 碘蒸气 变蓝一半遮光 碘蒸气 不变蓝绿叶中光合作用产生淀粉自身对照： 自变量：光照 因变量：颜色 1941年，美国人： 鲁宾和卡门H 218O ＋CO 2 植物 18O 2 C 18O 2＋H 2O 植物 O 2光合作用释放的氧气来自水 相互对照：自变量：标记物质 因变量：O 2的放射性要点二、 光合作用过程及原理的应用 1、光合作用过程图解2、光反应阶段和暗反应阶段的区别和联系项目 光反应暗反应 区 别场所 类囊体囊状结构的薄膜上叶绿体基质条件需色素、光、酶不需色素、光，需要酶物质变化（1）水的光解（2）ATP 的生成（1）CO 2的固定 （2）C 3的还原能量变化叶绿素将光能转化为活跃的化学能储存在ATP 中。

ATP 中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。

高一生物必修一第五章知识点高一生物，尤其是必修一，记忆的内容很多，需要理解的大概就是有丝分裂那部分;今天小编在这给大家整理了高一生物必修一第五章知识点，接下来随着小编一起来看看吧!高一生物必修一第五章(一)第五章细胞的能量供应和利用第一节降低反应活化能的酶一、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。

特点：1、一般都需要酶的催化 2、在水环境中进行3、反应条件温和4、一般伴随着能量的释放和储存二、实验：比较过氧化氢酶在不同条件下的分解无机催化剂：三价铁离子(生锈的铁钉)有机催化剂：过氧化氢酶(肝脏研磨液、土豆浸出液)1号试管：2ml过氧化氢溶液2号试管：2ml过氧化氢溶液水浴加热到90摄氏度3号试管：2ml过氧化氢溶液+三价铁离子4号试管：2ml过氧化氢溶液+过氧化氢酶实验结论：1、加热促使过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转化为容易分解的活跃状态。

2、Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，是降低了过氧化氢分解的活化能。

3酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多活化能：分①没有酶催化的反应曲线是b②有酶催化的反应曲线是a③AC段的含义是在无机催化剂的条件下，反应所需要的活化能④BC段的含义是酶降低的活化能⑤若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向上移动三、控制变量法：变量、自变量(人为改变的变量)、因变量(随着自变量的变化而变化的变量)、无关变量的定义。

对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。

原则：对照原则，单一变量的原则。

四、酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。

1、酶的特性：专一性(脲酶分解尿素成氨和二氧化碳、蛋白质分解蛋白质)高效性(酶的催化效率高于无机催化剂)作用条件较温和(最适温度，最适pH)2、影响酶活性的条件(要求用控制变量法，自己设计实验)建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。

第5章细胞的能量供应和利用第4节光合作用与能量转化二光合作用的原理和应用第2课时光合作用原理的应用【素养导引】1.科学思维:构建模型,说出影响光合作用的因素。

2.科学探究:设计实验,探究环境因素对光合作用的影响。

3.社会责任:应用光合作用的原理,指导农业生产。

一、光合作用强度1.概念:植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。

2.表示方法:二、探究环境因素对光合作用强度的影响1.实验步骤:2.实验现象:光照强度光合作用强度(单位时间内叶片上浮数目)弱光少甚至没有中光较多强光多3.实验结论:光照强度影响光合作用强度,在一定光照强度范围内,随光照强度的增强,光合作用强度增强。

三、影响光合作用强度的环境因素1.影响原料、能量供应的因素:CO2浓度、光照强度情况等。

2.影响叶绿体的形成和结构的因素:无机营养、病虫害。

3.影响酶活性的因素:温度、pH等。

[思考]气孔开闭情况是如何影响光合作用强度的?提示:通过影响CO2的供应进而影响光合作用强度。

大棚种植丰富了我们的餐桌。

结合所学知识判断:1.大棚种植时,白天应开窗通风以提高光合作用速率。

(√)2.阴雨天可采用补充光源进行补光。

(√)3.大棚所用的覆盖薄膜最好是红色或蓝色。

(×)分析:大棚薄膜应选用白色的,利于各种颜色光透过。

学习任务一:探究环境因素对光合作用强度的影响1.实验原理分析:(1)利用抽气法排出叶片细胞间隙中的气体,使其沉入水中。

(2)通过改变小烧杯与光源的距离控制光照强度。

(3)依据一定时间内圆形小叶片上浮的数量来比较光合作用强度。

2.实验操作要点分析:实验操作操作目的用直径为1 cm的打孔器打出圆形小叶片30片,平分为3组①圆形小叶片的大小为无关变量②进行平行重复实验,减少实验误差排出细胞间隙中的气体①防止实验前细胞间隙中的气体对实验结果造成影响②将上浮圆形小叶片数量作为观测指标质量分数为1%~2%的NaHCO3溶液提供二氧化碳通过调整小烧杯与光源的距离来调节光照强度控制实验的自变量[思考探究]光照下叶片上浮,请分析其中的原因并在下图中绘制叶肉细胞气体交换图。