河南省鄭州市第五中學(xué)高考生物復(fù)習(xí) 第5章 第4節(jié) 光合作用（1）導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1

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1、 第4節(jié) 能量之源——光與光合作用（1） 一、預(yù)習(xí)與質(zhì)疑（課前完成） （一）預(yù)習(xí)內(nèi)容 課本P97-101 （二）預(yù)習(xí)目標(biāo) 1．通過實驗分析，能準(zhǔn)確說出色素的種類及功能；（重點） 2．通過實驗分析，概述光反應(yīng)的物質(zhì)與能量變化、條件與場所，用化學(xué)反應(yīng)式總結(jié)光反應(yīng)過程；（重、難點） 3．通過實驗分析，概述暗反應(yīng)的物質(zhì)與能量變化、條件與場所，用化學(xué)反應(yīng)式總結(jié)暗反應(yīng)過程。（重、難點） （三）你學(xué)會了嗎？ 1.葉綠體中的色素分哪兩大類和哪四種？分別吸收什么顏色的光？P99 2.葉綠體中色素提取的原理是什么?用什么試劑提?。? 3.用什么試劑可以將葉綠體中的色素進(jìn)行分離？分離的原理是

2、什么？ 4．“綠葉中色素的提取和分離”實驗在濾紙條上出現(xiàn)的色素帶顏色從上到下依次是什么？分別是什么色素？ 5.“綠葉中色素的提取和分離”實驗，濾紙上濾液細(xì)線為什么不能觸及層析液？ 6.捕捉光能的色素分布在葉綠體的什么部位？ 7.葉綠體中含有大量的基粒和類囊體對于植物進(jìn)行光合作用有什么好處？P99 8.恩格爾曼的實驗方法有什么巧妙之處？實驗的結(jié)論是什么？ 9.光合作用的場所是什么？離體的色素能夠進(jìn)行光合作用嗎？（不能）為什么？ 10.什么是光合作用？ 11.普里斯特利通過實驗得到了什么結(jié)論？荷蘭科學(xué)家英格豪斯的實驗結(jié)果是什么？P101 12.薩克斯在實驗時將綠葉放置在暗處幾小時

3、的目的是什么？ 13.薩克斯的實驗體現(xiàn)了實驗要遵循的什么原則？其實驗組是什么？對照組是什么？ 14.薩克斯的實驗結(jié)果證明了什么？ 15.魯賓和卡門利用什么方法進(jìn)行實驗？其實驗結(jié)論是什么？ 16.你能說出魯賓和卡門的實驗過程嗎？ 17.卡爾文利用什么方法進(jìn)行實驗的？實驗得出什么結(jié)論？ 18.用化學(xué)反應(yīng)式表示出光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和條件。 二、落實與整合（課堂完成） （一）葉綠體中色素的提取和分離 ①可以利用______________提取綠葉中的色素，在研磨時還應(yīng)加入少許___________和___________，其中前者有助于研磨充分，后者可防止研磨中_______

4、_________。 ②分離的原理是利用色素在層析液中的溶解度不同，___________的在濾紙上擴(kuò)散的快，反之則慢。 ③層析后，在濾紙上會呈現(xiàn)四條色素帶，它們的顏色自上而下依次是__________、黃色、__________、黃綠色，色素帶最寬的顏色呈_________，最窄的顏色是_________。 （二）比較光合作用的光反應(yīng)及暗反應(yīng)兩階段 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 區(qū)別 實 質(zhì) 光能→_________，放出_______ 同化還原________為(CH2O) 反應(yīng)場所 反應(yīng)條件 需要光照、色素、酶等 酶 多種酶、CO2等 物質(zhì)

5、變化 光解 ①水的光解： H2O + ②ATP形成： ①CO2的固定：CO2+C5 2C3 ②C3的還原： ③ATP分解 能量變化 葉綠素把 能轉(zhuǎn)化為 中 中的活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 聯(lián) 系 ①光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供 和 。 ②暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供 和 。 總之，光反應(yīng)和暗反應(yīng)是兩個既有區(qū)別又

6、緊密聯(lián)系，缺一不可的整體。 （三）光合作用與細(xì)胞呼吸的區(qū)別與聯(lián)系 項 目 光合作用 細(xì)胞呼吸 范 圍 綠色植物的綠色細(xì)胞 一切生物的活細(xì)胞 與光的關(guān)系 只在光照下才能進(jìn)行 與光無關(guān)，有光、無光都能進(jìn)行 場 所 葉綠體 活細(xì)胞(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體) 物質(zhì)變化 無機(jī)物→有機(jī)物 分解有機(jī)物 能量變化 實 質(zhì) 合成有機(jī)物，儲存能量 分解有機(jī)物，釋放能量，供細(xì)胞利用 聯(lián)系 光合作用儲存于有機(jī)物中的能量只有通過細(xì)胞呼吸才能用于各項生命活動；光合作用是自然界中最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，細(xì)胞呼吸則為生命活動提供動力并成為物質(zhì)轉(zhuǎn)化的樞紐。 （四

7、）光合作用過程中各種物質(zhì)量的變化總結(jié)如下 改變條件 C3含量 C5含量 [H]和ATP含量 (CH2O) 合成量 停止光照，CO2供應(yīng)不變 減少或沒有 減少或沒有 突然光照，CO2供應(yīng)不變 光照不變，停止CO2供應(yīng) 增加 減少或沒有 光照不變，CO2供應(yīng)增加 光照不變，CO2供應(yīng)不變，(CH2O) 運輸受阻 特別提醒：以上各物質(zhì)含量的變化是在外界條件改變的短時間內(nèi)發(fā)生的，且是相對含量的變化。 （五）[H]和ATP的來源、去路的比較 來　源 去　路 [H] 光合作用 光反應(yīng)中水的光解

8、作為還原劑用于暗反應(yīng)階段中，還原C3形成(CH2O)等 有氧呼吸 第一階段 第二階段 用于第三階段還原O2產(chǎn)生H2O，同時釋放出大量的能量 ATP 光合作用 光反應(yīng)階段合成ATP，所需能量來自色素吸收的太陽光能 供暗反應(yīng)階段C3還原時的能量之需，以穩(wěn)定的化學(xué)能形式儲存于有機(jī)物中 有氧呼吸 第一、二、三階段均能產(chǎn)生，第三階段產(chǎn)生量最多，能量來自有機(jī)物氧化分解 作為能量“通貨”用于各項生命活動 三、檢測與反饋（課堂完成） 1.下列關(guān)于光合作用的探究歷程的敘述，不正確的是 (　　) A.薩克斯讓葉片在暗處放置幾小時，然后一半遮光、一半曝光處理，得出光合作用需要光照

9、才能進(jìn)行的結(jié)論 B.恩格爾曼以好氧細(xì)菌和水綿為實驗材料進(jìn)行實驗，得出氧氣是由葉綠體釋放出來的結(jié)論 C.梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，指出植物在進(jìn)行光合作用時把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存起來 D.魯賓和卡門利用放射性同位素標(biāo)記法，證明光合作用釋放的氧氣來自水 2.下列有關(guān)葉綠素的說法正確的是 (　　) A.葉綠素在高等植物體內(nèi)有兩種，葉綠素a呈黃綠色，葉綠素b呈藍(lán)綠色 B.葉綠體的類囊體薄膜和基質(zhì)中均含有與光合作用有關(guān)的色素和酶 C.葉綠體色素提取和分離實驗中，在濾紙條上葉綠素a比葉綠素b擴(kuò)散得慢 D.葉綠素是光合作用中重要的物質(zhì)，能吸收光能 3.在晴

10、天中午，密閉的玻璃溫室中栽培的玉米，即使溫度及水分條件適宜，光合速率仍然較低，其主要原因是 (　　) A.O2濃度過低 　B.O2濃度過高 C.CO2濃度過低 D.CO2濃度過高 4.光合作用為生物界提供了賴以生存的物質(zhì)和能量基礎(chǔ)，細(xì)胞呼吸為生物體的生命活動提供了直接能源。下列有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述正確的是 (　　) A.光合作用與細(xì)胞呼吸總是同時進(jìn)行的 B.光合作用形成的糖類和O2可在細(xì)胞呼吸中被利用 C.光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于細(xì)胞呼吸 D.光合作用在葉綠體中進(jìn)行，需要消耗O2 5.葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場所。下列關(guān)于葉綠

11、體結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的是(　　) A．葉綠體中的色素主要分布在類囊體腔內(nèi) B．H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中 C．CO2的固定過程發(fā)生在類囊體薄膜上 D．光合作用的產(chǎn)物——淀粉是在基質(zhì)中合成的 6．下圖表示高等植物光合作用與呼吸作用過程中物質(zhì)變化的關(guān)系，下列說法正確的有(　　) A．2過程消耗的ATP來自1、3、4、5過程產(chǎn)生的ATP B．1、2過程在葉綠體中，3、4、5過程在線粒體中進(jìn)行 C．1過程產(chǎn)生的[H]參與2過程，3和4過程產(chǎn)生的[H]與氧結(jié)合產(chǎn)生水 D．高等植物所有的細(xì)胞都可以進(jìn)行1、2、3、4、5過程 7．將狀況相同

12、的某種綠葉分成四等組，在不同溫度下分別暗處理1 h，再光照1h(光強相同)，測其重量變化，得到如下表的數(shù)據(jù)?？梢缘贸龅慕Y(jié)論是 (　　) 組 別 一 二 三 四 溫度/℃ 27 28 29 30 暗處理后重量變化/mg －1 －2 －3 －1 光照后與暗處理前重量變化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 A．該植物光合作用的最適溫度約是27℃ B．該植物呼吸作用的最適溫度約是29℃ C．27～29℃下的凈光合速率相等 D．30℃下的真正光合速率為2 mg/h 8.以測定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對某綠色植物光合作用與細(xì)

13、胞呼吸的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是 (　　) A.光照相同時間，35℃時光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時相等 B.光照相同時間，在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多 C.溫度高于25℃時，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少 D.兩曲線的交點表示光合作用制造的與細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量相等 9．下圖表示光合作用部分過程的圖解，圖2表示改變光照后，與光合作用有關(guān)的五碳化合物和三碳化合物在細(xì)胞內(nèi)的變化曲線。據(jù)圖回答： (1)圖1中A表示的物質(zhì)是_____， 它由_______________產(chǎn)生，其作用主要___________________。 (2)圖1中ATP

14、形成所需的能量最終來自于______________。若用放射性同位素標(biāo)記14CO2，則14C最終進(jìn)入的物質(zhì)是____________。 (3)圖2中曲線a表示的化合物是________，在無光照時，其含量迅速上升的原因是： ________________________________________________________。 (4)曲線b表示的化合物是________，在無光照時，其含量下降的原因是：______________。 答案：(1)[H]　水在光下分解　用于C3的還原 (2)太陽光能　(CH2O)　(3)C3　 CO2與C5結(jié)合形成C3繼續(xù)進(jìn)行和C3不能被還原　(4)C5　C5與CO2結(jié)合形成C3量不變，但C3不能被還原為C5 3