河南省鄭州市第五中學高考生物復習 第5章 第4節(jié) 光合作用（1）導學案 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、預習與質(zhì)疑（課前完成） （一）預習內(nèi)容 課本P97-101 （二）預習目標 1．通過實驗分析，能準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，用化學反應(yīng)式總結(jié)暗反應(yīng)過程。（重、難點） （三）你學會了嗎？ 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行實驗的？實驗得出什么結(jié)論？ 18.用化學反應(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 中的活躍化學能轉(zhuǎn)化成有機物中穩(wěn)定的化學能 聯(lián) 系 ①光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進行提供 和 。 ②暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進行提供 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）光合作用與細胞呼吸的區(qū)別與聯(lián)系 項 目 光合作用 細胞呼吸 范 圍 綠色植物的綠色細胞 一切生物的活細胞 與光的關(guān)系 只在光照下才能進行 與光無關(guān)，有光、無光都能進行 場 所 葉綠體 活細胞(細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體) 物質(zhì)變化 無機物→有機物 分解有機物 能量變化 實 質(zhì) 合成有機物，儲存能量 分解有機物，釋放能量，供細胞利用 聯(lián)系 光合作用儲存于有機物中的能量只有通過細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)定的化學能形式儲存于有機物中 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、才能進行的結(jié)論 B.恩格爾曼以好氧細菌和水綿為實驗材料進行實驗，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，指出植物在進行光合作用時把光能轉(zhuǎn)換成化學能儲存起來 D.魯賓和卡門利用放射性同位素標記法，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)光合作用和細胞呼吸的敘述正確的是 (　　) A.光合作用與細胞呼吸總是同時進行的 B.光合作用形成的糖類和O2可在細胞呼吸中被利用 C.光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于細胞呼吸 D.光合作用在葉綠體中進行，需要消耗O2 5.葉綠體是植物進行光合作用的場所。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．高等植物所有的細胞都可以進行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，研究溫度對某綠色植物光合作用與細

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物的量最多 C.溫度高于25℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少 D.兩曲線的交點表示光合作用制造的與細胞呼吸消耗的有機物的量相等 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記14CO2，則14C最終進入的物質(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