高中生物第四章光合作用和细胞呼吸第二节光合作用第2讲光合作用的过程影响光合作用的环境因素名师课件苏教

栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸第2课时　光合作用的过程　影响光合作用的环境因素第四章　光合作用和细胞呼吸栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸[学习导航]1．掌握光合作用的概念和过程。[重点]　2.研究影响光合作用的因素。[重难点]　3.学会利用光合作用原理来分析光合作用在生产中的应用。第四章　光合作用和细胞呼吸栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸一、阅读教材P75第三段～P76分析光合作用的过程1．场所：________________。2．两个阶段(1)光反应：发生在叶绿体的________________上，必须在________________的条件下才能进行。(2)暗反应：发生在叶绿体的________________中，在有光和无光的条件下都能进行。叶绿体类囊体膜有光基质栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸3．变化过程(1)光反应中的化学反应①水的光解:水分解成氧和H＋,氧直接以分子形式释放出去，H＋则进一步变成高能态的[H]，为暗反应提供能量。②ATP的合成：在有关酶的作用下，ADP与Pi利用捕获的光能合成ATP。(2)暗反应中的化学反应①CO2的固定：一分子CO2和一分子五碳化合物结合形成两分子________________。三碳化合物栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸②三碳化合物的还原：在酶的作用下，三碳化合物接受________________释放的能量并被[H]还原。③五碳化合物的再生：一些三碳化合物经过复杂的变化，又形成五碳化合物。④ADP的形成：ATP被利用后形成______________和Pi。ATPADP栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸4．光合作用的概念绿色植物通过叶绿体吸收光能，将CO2和H2O合成为有机物并释放出O2，同时也将____________转化为______________储存在有机物中的过程。5．总反应式：__________________________________。光能化学能CO2＋H2Oeq\o(――→,\s\up7(光能),\s\do5(叶绿体))(CH2O)＋O2栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸⊙巧记光合作用两反应，光暗交替同进行，色素和光两用途，解水释氧供氢能，CO2气孔入，C5结合C3成，C3多步被还原，需酶需能还需氢。二、阅读教材P76第四段～P78影响光合作用的环境因素1．影响光合作用的主要因素：________________、CO2浓度、温度等。2．农业生产中提高光能利用率的措施：主要通过增加________________和延长________________等途径提高光能利用率。光照强度光照面积光照时间栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸1．判断下列各小题说法是否正确(1)光合作用过程既有ATP的合成也有ATP的分解()(2)与光合作用有关的酶只分布在叶绿体的基质中()(3)CO2浓度越大光合作用效率就越高()(4)叶绿体基质中含有少量的DNA、RNA以及少量的色素()(5)叶绿体对绿光不吸收，全部被反射，所以叶片呈绿色()√××××栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸2．请把下面的农业生产措施和提高光合作用效率的途径联系起来栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸光合作用是一个非常复杂的过程，包括一系列的化学反应，可以分为光反应和暗反应两个阶段，阅读教材，完善下面的示意图，并完成后面的探究。主题一　光合作用的过程类囊体的膜上叶绿体基质C5栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸1．光反应据图分析，叶绿体_______________上的色素能够_______、传递和____________光能，再利用光能发生一系列变化。(1)水的光解：利用光能将水分子分解为O2和__________，前者以气体形式从________________进入空气，后者进入________________。(2)ATP和[H]的生成：在有关酶的催化下,一部分能量使ADP和________________结合形成ATP,一部分能量使NADP＋和H＋结合形成高能态的________________,这样光能被转化成________________能而储存。类囊体薄膜吸收转化H＋气孔叶绿体基质Pi[H]活跃的化学栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸2．暗反应(1)二氧化碳的固定：叶片从______________吸收来的CO2，与一种____________________(C5)结合，形成两分子________________(C3)。(2)C3的还原和C5的再生：在________________的催化下，一些C3接受______________释放出来的能量并且被__________还原逐步形成________________，另一些C3经过复杂变化，重新形成________________。气孔五碳化合物三碳化合物酶ATP[H]糖类五碳化合物栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸3．结合上述内容写出光合作用的反应式(产物为葡萄糖)，标明其中各元素的去向。__________________________________________________。栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸光反应和暗反应的区别和联系 项目 光反应 暗反应 实质 光能转化为化学能并放出氧气 同化二氧化碳形成有机物 条件 需叶绿素、光、水和酶 不需叶绿素和光，需多种酶、ATP、[H]、二氧化碳 场所 叶绿体类囊体膜上 叶绿体基质 物质转化2H2Oeq\o(――→,\s\up7(光))4[H]＋O2ADP＋Pieq\o(――→,\s\up7(光和酶))ATPCO2的固定：CO2＋C52C3C3的还原：2C3eq\o(――→,\s\up7([H]、ATP),\s\do5(酶))(CH2O)栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸 项目 光反应 暗反应 能量的转化 光能→ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 联系 光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系，光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应提供ATP和还原剂[H]，在多种酶的作用下，接受光反应提供的[H]和ATP，最终将CO2还原成(CH2O)，还生成ADP、Pi栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸小组讨论(1)有同学认为“所有的光合作用都是在叶绿体中进行的，没有叶绿体就不能进行光合作用”。你认为此观点正确吗？试说明理由。(2)大豆中主要成分是蛋白质，花生中富含脂肪，请讨论光合作用的产物只有糖类和氧气吗？提示：(1)不正确。没有叶绿体，有光合色素和相应的酶也能进行光合作用，如蓝藻。(2)不是。还有蛋白质、脂质等。栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸如图表示一株水稻叶肉细胞内的五碳化合物含量在24h内的变化过程，请据图分析：栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸(1)五碳化合物的产生和消耗主要发生于叶绿体的_____中。(2)AB段和IJ段的五碳化合物含量维持在较低的水平，其主要原因是缺乏____________。F时五碳化合物含量升高的主要原因是缺乏________(物质)。(3)________(填字母)点的出现可能是由于白天该地区天气暂时由晴转阴所造成的。(4)G点与H点相比，叶绿体中[H]含量较________。(填“高”或“低”)基质[H]、ATPCO2D高栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸(5)请在下面坐标图中画一条曲线表示上图中BD段(6时至9时)水稻叶肉细胞中三碳化合物相对含量变化趋势(设a点为6时三碳化合物的相对含量)。栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸解析：(1)五碳化合物的产生和消耗发生在暗反应阶段，在叶绿体基质中进行。(2)AB段和IJ段是无光阶段，不能进行光反应，不能产生[H]和ATP，使三碳化合物不能转化为五碳化合物，而五碳化合物可与CO2结合成为三碳化合物，所以五碳化合物含量极低；在中午时，植物为防止蒸腾过度，关闭气孔，使外界CO2无法进入叶肉细胞间隙，细胞缺少CO2而使五碳化合物不能转化为三碳化合物，但三碳化合物还可在光反应产生的[H]和ATP的作用下生成五碳化合物，所以五碳化合物含量上升。(3)天气暂时由晴转阴时，光照强度减弱，产生的[H]和ATP减少,三碳化合物转化为五碳化合物的量减少,使五碳化合物含量下降，当再由阴转晴时，光照强度增强，五碳化合物含量又上升。栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸易错提醒光反应和暗反应中C3、C5、ATP与ADP的转化关系及光照与CO2变化对它们的影响 条件变换 过程变化 ATP含量 ADP含量 C3含量 C5含量 [H] 光照停止 CO2浓度升高 过程①停止,过程②③减慢,过程④加快 降低 升高 增加 降低 降低栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸 条件变换 过程变化 ATP含量 ADP含量 C3含量 C5含量 [H] 光照停止 CO2减少为零 过程①④停止，过程②③减慢 降低 升高 降低 升高 降低 光照增强 CO2浓度不变 过程①加快，过程②③加快，过程④不变 升高 降低 降低 升高 升高 CO2停止提供 过程①加快，过程②③逐渐减慢，过程④停止 升高 降低 降低 升高 升高栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸主题二　光照强度对光合作用的影响影响光合作用的因素可以分为内部因素和外界因素，内部因素包括色素的种类和含量、酶的数量等，外界因素除了光照强度外，还有二氧化碳浓度、温度、矿质元素等。1．光照强度与光合作用速率的关系(1)研究光照强度对光合作用速率影响的实验。栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸①改变灯与试管的距离S，从而改变光照强度，S越大，光照强度________________。②通过计算衣藻放出的________________数来测定光合作用的强度变化。③本实验最可能的结果是_____________________________________，得出的结论是_____________影响光合作用速率。越小气泡随着距离的增大，气泡数目减少光照强度栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸(2)光合作用速率可以用单位时间内光合作用吸收CO2的量表示，如图是光照强度与光合作用速率的关系曲线图：①图中A点表示光合作用所需的_____________光照强度。②B点表示光饱和点，B点以后随着光照强度增加，光合作用强度________________。最低不再增加栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸(3)当光照强度骤然减弱，CO2供应不变时:光反应生成的[H]和ATP________________；暗反应中三碳化合物被还原的量________________，含量________________；再生的五碳化合物________________，含量________________。当光照骤然增强，CO2供应不变时，变化情况与上述相反。减少减少上升减少下降栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸2．二氧化碳浓度与光合作用速率的关系曲线(1)在一定范围内，植物光合作用速率随CO2浓度的增大而________________；但达到一定浓度时，再增加CO2浓度，光合作用速率也________________，甚至___________。(2)A点表示光合作用所需的_____________CO2浓度。B点：CO2饱和点，B点以后随着CO2浓度的增加光合作用强度________________。增加不再增加减弱最低不再增加栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸3．温度与光合作用速率的关系分析图中B点是______________温度，此时光合作用最强，高于或低于此温度光合作用强度都会下降，因为温度会影响________________的活性。最适酶栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸4．水和矿质元素与光合作用速率的关系在一定范围内，水、矿质元素越多，光合作用速率______，但达到一定值后就________________。矿质元素一般是作为________________的组成成分或通过影响光合作用中酶的活性来发挥作用的。越快不再增加色素栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸多因素对光合作用的影响曲线分析P点时，限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因素,随其不断加强，光合作用速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合作用速率的因素，要想提高光合作用速率，可采取适当提高图示中其他因素的措施。栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸小组讨论光反应停止时，暗反应没有立即停止，还可以维持很短的时间，较长时间没有光反应，暗反应也无法进行。若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用，甲：一直光照10分钟；乙：光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟，比较甲、乙光合作用制造的有机物的多少？提示：甲＜乙(暗反应时间长)。栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸1．下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围，下列分析错误的是(　　)D栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量B．乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3的生成量多C．图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度D．丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变解析：甲图中a点的限制因素是光照强度之外的其他因素,因此可能是叶绿体中酶的数量；乙图中d点比c点光照强度强，光合速率大，因此相同时间内d点比c点叶肉细胞中C3的生成量多；M、N、P点均未达到光合速率饱和点，因此横坐标所表示的因素为限制因素；温度主要是通过影响酶的活性来影响光合速率，当温度超过最适温度时，随温度升高，酶活性逐渐丧失，光合速率逐渐降低。栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸2．研究者探究不同光照条件下，两种不同浓度CO2对某种蓝藻生长的影响，结果如图所示。下列关于实验的叙述，错误的是(　　)D栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸A．“●”和“▲”分别表示高浓度和低浓度CO2下的测量结果B．若相同条件下测量O2的释放量，可得到相似的实验结果C．低光强时,不同的CO2浓度对干重增加的影响差异不显著D．高浓度CO2时,不同的光强对干重增加的影响差异不显著解析：相同光强条件下，CO2浓度高时，光合作用较强，选项A正确；O2的释放量也可作为 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 光合作用强度的指标，选项B正确；依图可知，低光强时,不同CO2浓度对干重增加的影响差异不大，但高CO2浓度时，不同的光强在一定范围内对干重增加的影响差异较显著，选项C正确、D错误。栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸[核心知识小结][网络构建]光光照CO2浓度栏目导引第四章　光合作用和细胞呼吸[关键语句]1．光合作用可分为光反应阶段和暗反应阶段。2．光反应的场所是类囊体膜上，原料是水，产物是ATP、[H]和氧气。3．暗反应的场所是叶绿体的基质中，原料是ATP、[H]和CO2，产物是糖。4．影响光合作用的环境因素有光照、温度、CO2浓度等。5．光合作用的实质是把无机物转化为有机物，把光能转化为化学能储存在有机物中。