高中生物《光合作用》教案4 浙科版必修1

第三节 光合作用

教学目的

1． 光合作用的发现（A：知道）。 2． 叶绿体中的色素（C：理解）。

3． 光合作用的过程和重要意义（D：应用）。 重点和难点 1． 教学重点

（1） 叶绿体中的色素。 （2） 光合作用的过程。 （3） 光合作用的重要意义。 2． 教学难点

光合作用中的物质变化和能量变化。 教学过程 【板书】

光合作用的发现 叶绿体中的色素

光合作用 光反应阶段

光合作用的过程

暗反应阶段 光合作用的重要意义

【注解】

一、光合作用的概念和总反应式：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变

成

储存能量的有机物，并且释放出氧的过程。

??（CH2O）+O2 CO2+H2O??????C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O????二、光合作用的发现 年代 创新发现人 普时斯特利 创新实验设计思路及现象 点燃的蜡烛与绿色植物放在密闭玻璃罩内，现象：蜡烛不易熄灭。 小鼠与绿色植物放在密闭玻璃罩内，现象：小鼠不容易窒息而死。 实验结论 光能和叶绿体光能和叶绿体1771年 植物可以更新空气 1864年 萨克斯 把绿色植物放在暗处几小时，目的是让叶片中的营养物绿色叶片质（淀粉）消耗掉，然后一半曝光，另一半遮光一段时在光合作间后，用碘蒸汽处理叶片，发现遮光的一半无颜色变化，用中产生曝光的一半则呈深蓝色。 淀粉 水绵 + 好氧细菌 黑暗、 显微镜 没有空气 观察 氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所 1880年 恩吉尔曼 极细光束照射叶绿体 完全曝光 现象：好氧细菌只 现象：好氧细菌集 集中在带状叶绿体 中在带状叶绿体

所 被光束照射到部位 有受光部位的周围 附近。 （远离叶绿体的其 余部位分布很少） 20世纪鲁宾和卡30门 年代 实验方法是同位素标记法 光合作用1818 H2O、CO2→现象：释放的氧气全是O2即向植 释放的氧18物提供 H2O、CO2→现象：释放的氧气全是O2 气来自于水 二、光合作用的场所——叶绿体

（一）结构：双层膜，内部有无色基质和绿色基粒，每个基粒由多个类囊体垛叠而成。 （二）色素

1． 分布：类囊体的薄膜上

2． 功能：吸收、传递和转换光能

叶绿素a 主要吸收红光和蓝紫光 叶绿素（3/4） 叶绿素b 3． 种类 胡萝卜素

类胡萝卜素（1/4） 主要吸收蓝紫光 叶黄素 【例析】

．叶片呈现绿色的原因？（色素含量；色素对色光的吸收） ．秋叶变黄的原因？（叶绿素分解快于类胡萝卜素） 三、光合作用的过程

（一）光反应（必须有光才能进行） 1． 部位：基粒类囊体的薄膜上 2． 条件：光、色素、酶

??2[H]+ 水的光解：H2O?

光1O2 2酶3． 内容 供给暗反应（还原剂）

??ATP（为暗反应供能） ATP的形成：ATP+Pi+能量?（水的光解和色素吸收光能不需酶参与）

（二）暗反应（没有光也能进行，但必须要有光反应提供的[H]和ATP，事实上在黑暗中无

法进行。）

1． 部位：叶绿体的基质

2． 条件：多种酶、[H]、ATP、CO2（“暗”这个条件并不必需；但暗反应若没有光反应提供

的[H]和ATP就无法进行；所以暗处不能长时间进行暗反应） 【例析】

．对某植株作如下处理：（甲）持续光照10分钟；（乙）光照5秒钟后再黑暗5秒钟，连续交替进行20分钟。若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物所制造的有机物总量是（B） A．甲多于乙 B．甲少于乙 C．甲和乙相同 D．无法确定

??2C3内容 CO2的固定：CO2+C5?酶

CO2的还原：C3+[H] ????（CH2O）

酶ATP（三）光合作用的过程图解（识、画、注意点） （四）光合作用速率（强度）的表示方法： 1． CO2的吸收速率（净量和总量） 2． O2的释放速率（净量和总量）

3． 葡萄糖的生成速率（净量和总量） 四、光合作用的实质

1． 物质转化：无机物（CO2和H2O）→有机物（糖类、一部分氨基酸和脂肪是光

合作用的直接产物） 2． 能量转换：光能????ATP中的活跃化学能????有机物中的稳定化学能 3． 实质：生物界最基本的物质代谢和能量代谢 五、光合作用的意义

1． 为生物界提供有机物（一切生物的最终能量都是太阳能） 2． 使大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定 3． 把光能转换成化学能 4． 对生物进化具有重要作用

原始生命（海洋保护它免受紫外线等的伤害）

蓝藻（进行光合作用，大气中出现氧，进而出臭氧层，滤去太阳光中的大部分紫外线。） 水生生物登陆（离开水，但有臭氧层的保护） 进化为各种生物（包括水生生物和陆生生物） 六、植物栽培与光能的合理利用

1． 延长光合作用的时间 可以提高单位面积的产量增加光合作用的面积 【例析】

．下图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图。图中A物质和B物质的相对分子质量之比是（B）

光反应暗反应

A．1∶2 B．8∶9 C．2∶1 D．9∶8 （看图：仔细比较两者的不同之处；双对照）

．画出光合作用的过程图解，并分析当光照强度和CO2浓度的突然变化对叶绿体中C3和C5含量的影响。

（1）光强骤增 ? [H]、ATP↑ ? C3↓、C5 ↑ （CH2O积累量↑；积累速率↑）

光强骤减 ? [H]、ATP↓ ? C3↑、C5 ↓ （CH2O积累量↑；积累速率↓） （骤减至低于光补偿点：[H]、ATP↓、C3↑、C5 ↓、CH2O积累量↓；积累速率↓） （2）CO2浓度骤增 ? C3↑、C5 ↓ （CH2O积累量↑；积累速率↑）

CO2浓度骤减 ? C3↓、C5 ↑ （CH2O积累量↑；积累速率↓） （骤减至0：C3↓、C5 ↑、CH2O积累量↓；积累速率↓） [瞬时变化与后继变化：改变条件→瞬时变化→后继变化→新平衡] （3）在上述过程中可循环利用的物质有：C5、ADP、PI、酶。

．下图曲线可称为“表现光合速率”变化曲线。请分析曲线上各点或段的含义：

a点：光照强度为0时，C O 2的释放速率，即呼

吸速率。（可推算呼吸作用释放C O 2量） ab段（不含A．b点）：随光照强度由O上升到b，

C O 2的表现释放速率渐小。是由于光合速率

随光照强度上升而上升，C O 2的吸收速率渐增；呼吸速率不变，C O 2的真正释放速率 不变，两者的代数和渐小导致的。表现光合速率为负值。

b点：光照强度为b时， C O 2的真正释放速率刚好等于C O 2的真正吸收速率，是由于此

时的光合速率等于呼吸速率导致的。即表现光合速率为0，把此时的光照强度（b）称 为“光补偿点”。

bc段（不含B．c点）：光照强度大于光补偿点以后，C O 2的真正吸收速率开始在大于C O 2

的真正释放速率，是由于此时的光合速率开始大于呼吸速率导致的。表现光合速率渐增。

c点：光照强度为d时（或大于d时），C O 2的真正吸收速率达到最大值，不再变化；呼吸 速率也不变，C O 2的真正释放速率不变；两者的代数和不再变化。表现光合速率达最大值。把此时的光照强度（d）称为“光饱和点”。 ．下图是夏季晴朗的白天，某绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答： （1）限制ＡＢ段、ＢＣ段光合作用强度的主要外界因素分别是 光、二氧化碳 ；

（2）ＤＥ段光合作用强度下降的主要原因是： 光照不断减弱 ；致使光合作用光反应产

生的 [H]和ATP 减少，因而影响了暗反应的进行。

（３）写出ＡＢ段能量转换的过程：光能????ATP中的活跃化学能????有机物

光反应暗反应中的稳定化学能。 【同类题库】

光合作用的发现（A：知道）

．1771年，英国科学家普利斯特利将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内，

蜡烛不容易熄灭。今天我们对这一现象的合理解释是（A） A．植物可以更新空气 B．蜡烛燃烧所需物质来自绿色植物

C．绿色植物在烛光下能制造有机物 D．绿色植物在烛光下能释放氧气

．范·海尔蒙特用桶盛着称好重量的土壤，插入称好重量的柳条，浇以雨水，并精确收集全部落叶等脱落物，5年后，柳树共增加干重74．4Kg，而土壤的全部损失还不到62．2g。请回答：

（1）土壤中损失的少量物质是 。 （2）柳树增加干重的绝大部分物质来源是 。 ．．．．[（1）矿质元素（2）雨水和空气中的CO2]

．下图表示萨克斯的实验，在叶片照光24小时后，经脱色、漂洗并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部分呈蓝色。本实验说明（C）

①光合作用需要CO2②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

叶绿体中的色素（C：理解）

．绿色植物的色素在光合作用中不具有的作用是（C）

A．吸收光能 B．转换光能 C．贮存光能 D．传递光能 ．下列不属于叶绿素功能的是（D）

A．吸收太阳光能 B．利用光能使水分解 C．利用光能合成ATP D．固定和还原CO2 ． 叶绿体中的色素在光合作用中作为（D）

A．最终产物 B．水分解产生氢的受体C．原材料 D．能量的吸收及转换者 ．在做植物实验的暗室内，为了尽可能地降低植物光合作用的强度，最好安装（B） A．红光灯 B．绿光灯 C．白炽灯 D．蓝光灯

．把叶绿体色素滤液放在自然光源和三棱镜之间，从镜的另一侧观察连续光谱中，变暗的区域主要是（A）

A．红光和蓝紫光区 B．黄光和蓝光区 C．黄光和绿光区 D．绿光和红光区 ．某人为检验叶绿体中色素的吸收光谱，进行实验，装置如下图。则他在光屏上看到的吸收光谱为（B）

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