1、第五章 第四节 能量之源光与光合作用班级 姓名 组内评价 教师评价 【教学目标】1.能说出叶绿体的形态、结构和功能 2.记住叶绿体中色素的种类、分布位置和作用3.说出绿叶中色素的提取和分离的原理及基本的操作技能4、认识并理解光合作用的探究历程。5、掌握光合作用的具体过程。6、说出光合作用原理的应用（尝试探究影响光合作用的环境因素）。7、简述化能合成作用。学习重点：2、3、5学习难点：光合作用的具体过程【自主学习】一、捕获光能的色素和结构对绝大多数生物来说，活细胞所需能量的最终源头是来自 ，将光能转换成细胞能够利用的化学能的是 。（一）、捕获光能的色素【实验】绿叶中色素的提取和分离实验1、实验原
2、理：提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 中 ，所以可以用它来提取叶绿体中的色素。分离：绿叶中的色素能够溶解在层析液中，它们在层析液中的 不同，因而随层析液在滤纸条上的扩散速度不同：溶解度 扩散速度快，溶解度 扩散速度慢。这样，在滤纸上可将各种色素分离开。2、实验步骤：提取绿叶中的 ；制备 ；画 细线；分离绿叶中的 ； 与记录。实验注意事项:1） 加入SiO2的作用是 ，加入CaCO3的作用是 2）滤纸条的一端剪去两角的目的是： 。 3）画滤液线时应注意什么？ 。4）不让滤液细线触及层析液，是为了防止 溶解到烧杯内的层析液中。5） 滤液为淡绿色的原因：研磨不充分，色素未能充分提取出来；无水乙醇
3、加入量太多，稀释了色素提取液；未加入碳酸钙粉末，叶绿素分子已破坏。3、结果：滤纸条上出现四条颜色不同的色素带，从上到下依次是：（标名称并注明颜色）（蓝绿色）（黄绿色）（橙黄色）(约占3/4)(约占1/4)叶绿体中的色素（黄色）主要吸收 光光主要吸收 光光（二）、叶绿体的结构和功能 1.形态：一般呈扁平的 或 。2.结构示意图：（标注名称）3.功能： 的场所，它内部的巨大膜表面上除了分布许多吸收光能的 外，还有许多进行 所必需的酶。二、光合作用的原理和应用（一）、光合作用的探究历程1、概念：光合作用是指 通过 ，利用 ，把 和 转化成 ，并且释放出 的过程。2、探究历程：（1）1771年，普利斯
4、特利提出 结论。（2）1779年，英格豪斯发现 。（3）1785年科学家发现 。（4）1875年梅耶指出： 。（5）1864年，萨克斯证明叶片在 下合成 。（6）1880年，恩格尔曼证明 是光合作用的场所，光合作用有 放出。（7）20世纪30年代，鲁宾和卡门用 法，证明光合作用释放的氧气来自 。（8）20世纪40年代，卡尔文用 法，最终探明了 的途径，这一途径称为卡尔文循环。（二）：光合作用的过程1、写出光合作用的化学反应式： 2、光合作用根据 可分为 和 两个阶段，前者进行的场所是 ，后者进行的场所是 。3、光合作用过程中发生了哪些物质变化和能量变化？水的光解： 光反应ATP的合成： 能量变
5、化：光能ATP中活跃CO2的固定： 2C3 + H 酶 (CH2O) + C5 暗反应ATPC3的还原： 能力变化：ATP中活跃的化学能 注:1、能量的转移途径： 。2、CO2 中碳的转移途径：光反应和暗反应的区别和联系过程光反应暗反应场所条件物质变化能量变化联系（三）光合作用的实质物质变化：能量变化：(四)、光合作用原理的应用1、光合作用强度的表示方法：（1）单位时间内光合作用产生糖的数量。（2）单位时间内光合作用吸收CO2的量。（3）单位时间内光合作用放出O2的量。2、植物自身因素对光合作用的影响：3、环境因素对光合作用的影响:、光：、温度：、二氧化碳浓度：、水分：、矿质元素：（五）化能合
6、成作用1、细菌利用体外环境中的 氧化时所释放的 来制造 ，这种合成作用叫化能合成作用。如：硝化细菌的化能合成作用：2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 6CO2+6H2O+能量 (CH2O)+6O22、自养生物 如：绿色植物 如： 3、异养生物：生物细胞中没有 ，不能进行 ，它们只能利用环境中现成的 来维持自身的生命活动。如： 【课堂精炼】例1叶绿体处于不同条件下，C3、C5、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化 停止光照、CO2供应不变：C3增加、C5减少、ATP减少或没有、(CH2O)合成量减少或没有 光照不变、停止供应CO2：C3减少、 C5
7、增加、ATP增加、(CH2O)减少或没有例2 为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是（ ）实验组 对照组 黑暗中培养 在光下培养生长良好 生长不良A B C D解析：通过具体情景，考查学生实验能力。题干要求是“证光是植物生长发育的必要条件”，所以实验组应该无光照，据此可以推测出，在这样的条件下，生物生长不良。 答案：B三、光合作用与呼吸作用的比较:项目光合作用有氧呼吸能进行的细胞反应场所反应时间反应条件物质变化能量变化实质联系【目标检测
8、】1阳光通过三棱镜能显示出七种颜色的连续光谱，如果将一瓶叶绿素提取液放在光源和三棱镜之间，连续光谱中就会出现一些黑色条带，这些条带应位于（ ）A.绿光区 B.红光区和绿光区 C.蓝紫光区和绿光区 D.红光区和蓝紫光区2.在太阳光能转化为人体骨骼肌收缩时所消耗的机械能的全过程中，至少发生了几次ADP与 ATP的转化反应？( ) A.1 B.2 C.3 D.4 (3)结构 的功能是 。3、线粒体和叶绿体都是进行能量转换的细胞器。下列相关叙述错误的是（ ） A、两者都能产生ATP，但最初的能量来源不同 B、需氧型生物的细胞均有线粒体，植物细胞都有叶绿体 C、两者都含有磷脂、DNA和多种酶，叶绿体中还
9、含有色素 D、两者都有内膜和外膜，叶绿体基质中一般还有基粒4下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是( )A.光合作用和细胞呼吸总是同时进行 B.光合作用形成的糖类能在细胞呼吸中被利用 C.光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸 D.光合作用与细胞呼吸分别在叶肉细胞和根细胞中进行5.将单细胞绿藻置于25，适宜光照和充足CO2条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照，发现绿藻体内三碳化合物的含量突然上升，这是由于( )光反应停止，由于没有和ATP供应，三碳化合物不能形成糖类等有机物，因而积累了许多三碳化合物。暗反应仍进行，CO2与五碳化合物结合，继续形成三碳化合物。光反应停止，不能形成ATP。光
10、反应仍进行，形成ATPA. B. C. D.【课后练习】一、选择题6.（09海南卷）在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿中C3和C5化合物含量的变化是A. C3和C5都迅速减少 B. C3和C5都迅速增加C. C3迅速增加，C5迅速减少 D. C3迅速减少，C5迅速增加7下图为植物在夏季晴天的一昼夜内c02吸收量的变化情况，对此正确的判断是 ( ) 该植物进行光合作用的时间区段是bg 植物在a和h时刻只进行呼吸作用，不进行光合作用 影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度 ce段与fe段光合速率下降的原因相同 若c、f
11、时刻的光合速率相等，则植物呼吸速率为c时刻大于f时刻 ce段光合速率的变化可能与有些气孔的关闭有关A B C D8.（09海南卷）取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述错误的是A装置内增加的氧气来自于水B光照强度为a时，光合作用停止C丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低D该图反映了光合作用强度与光照强度的关系二、非选择题9下图是光合作用的示意图，根据图回答问题：（1）A和B表示光合作用的两个阶段，其中A 是 ，
12、B是 。（2）和代表两种物质，其中是 ，是 。（3）是一种物质。来自空气，它是 ，是 。（4）暗反应所需要的能量来自 的分解，所需的还原剂 ，这种还原剂来自 的分解。（5）在适宜的光照等条件下，适当的增加 ，可提高 的产量。10下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对C02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：乙图甲图（1）甲图曲线中C点和E点(外界环境中C02浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态？ 。（2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点（3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使_化合物数量减少，影响了C02固定。（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为 答案1-10DBBBCBCD10（1）光反应 暗反应 （2）H2O O2 （3）CO2 C6H12O6 葡萄糖 （4）ATP 水 （5）CO2 C6H12O611.答案：（1）呼吸作用释放C02的量等于光合作用吸收C02的量时；（2）BF； D； E （3）光照强度逐步减弱； ATP； ；C5 （4）温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了C02原料的供应
