1、第三章第三章细胞代谢细胞代谢第五节第五节光合作用将光能转化为化学能光合作用将光能转化为化学能学习目标：学习目标：1.通过对光合作用概念的分析，认识光合作用的场所以及物质变化和能量变化，体会事物之间的普遍联系。（生命观念）2.通过活动“光合色素的提取与分离”，学会提取和分离叶绿体中色素的方法，并能够对实验结果进行分析。（科学思维）3.利用细胞的结构模型，学习和分析光反应和碳反应过程，探究影响光合作用的环境因素，并尝试进行实验设计和分析。（科学探究）4.通过光合作用过程的学习，能够对光合作用在生产、生活中的应用实例进行分析。（社会责任）课堂自学、夯实基础：课堂自学、夯实基础：一、光合作用在叶绿体中
2、进行1、什么是光合作用？光合作用需要什么条件？光合作用的原料、产物和场所分别是什么？2、如何设计实验来验证光合作用释放的氧气只来自于水而不来自于二氧化碳？二、光合色素的提取和分离1、光合色素的提取原理是什么？色素的提取实验中无水乙醇、SiO2、CaCO3 分别有什么用？2、用纸层析法分离色素时有哪些注意事项？3、色素的种类有哪些？在滤纸条上从上到下顺序怎样？4、不同的色素主要吸收什么光？对什么光吸收最少？三、光合作用的过程。请根据课本103-104页内容填写下表。四、光合作用受环境因素的影响1、什么是光合速率？哪些因素会影响光合速率？这些因素是如何影响光合速率的？概念概念建建构构、 疑难疑难点
3、点拨：拨：光反应碳反应场所条件物质变化能量变化联系自学自评、深化理解：自学自评、深化理解：（一）光合作用在叶绿体内进行1.叶绿体中含有多种色素，这些色素与光合作用有关，被称为光合色素。这些光合色素分布在A.叶绿体外膜上B.叶绿体内膜上C.类囊体薄膜上D.叶绿体基质中2.光合作用与细胞呼吸一样，也是一个氧化还原反应。就其总方程式而言，光合作用恰好与细胞呼吸相反。下列关于光合作用与细胞呼吸的叙述中，正确的是A.光合作用是细胞呼吸的逆反应B.光合作用能为细胞呼吸提供物质C.光合作用与细胞呼吸氧化的对象相同D.能进行细胞呼吸的细胞也能进行光合作用根据下列材料，回答第35题。北方秋季，银杏、红枫等树种的
4、叶片由绿变黄或变红，时间层林尽染，分外妖娆。这些颜色都来自叶片中的各种色素。3.绿色植物叶片中具有色素的细胞器有A.核糖体和高尔基体B.液泡和内质网C.叶绿体和液泡D.中心体和线粒体4.秋天到来，温度降低，植物叶肉细胞中含量下降最显著的色素是A.叶黄素B.叶绿素C.胡萝卜素D.类胡萝卜素5.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光， 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光， 下图为这两类色素的吸收光谱，甲、乙分别为A.类胡萝卜素、叶绿素bB.叶绿素a、叶绿素bC.叶黄素、叶绿素aD.叶绿素a、类胡萝卜素6.光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢，光合色素在其中发挥着重要的作用。下列叙述正确的是A.试管中的叶绿素提取液
5、可直接吸收光能B.具有叶绿体的生物才能进行光合作用C.用无水乙醇提取和分离光合色素D.叶绿素主要吸收蓝紫光和绿光7.将水绵（丝状绿藻）放在暗处，用一束白光通过棱镜投射到水绵的叶绿体上，这时好氧性细菌将明显聚集在A.红光和黄光的投影区域内B.红光和绿光的投影区域内C.红光和蓝紫光的投影区域内D.黄光和蓝紫光的投影区域内根据下列材料，回答第810题。新鲜菠菜叶片，鲜绿色，柔嫩多汁。在生物学实验中可用来做光合色素提取的实验材料。某兴趣小组的同学以新鲜菠菜叶片为实验材料，进行了相关实验。8.提取菠菜叶片中的光合色素，下列操作正确的是A.加入碳酸钙，防止滤液挥发B.加入稀盐酸溶液提取叶片中的色素C.加入
6、95%的酒精保护叶绿体D.加入二氧化硅有利于充分研磨9.某同学绘制色素层析装置图，正确的是10.对洋葱管状叶中提取的色素进行纸层析，以色素扩散距离为横坐标，光合色素的含量为纵坐标，绘制图示如下。下列叙述正确的是A.色素带最宽的是乙，丁色素的溶解度最大B.四种色素中，丙和丁主要吸收红光和蓝紫光C.实验结果表明，不同色素在提取液中的溶解度不同D.提取色素时，加入少许二氧化硅可防止研磨中色素被破坏11.光合作用分为光反应和碳反应两个阶段。下列关于这两个阶段的叙述中，正确的是A.光反应需要光，碳反应在黑暗条件下进行B.两个阶段均需要光合色素的直接参与C.光反应中发生的能量变化是光能稳定的化学能D.碳反
7、应需要光反应产生的ATP和 NADPH12.韭菜完全在黑暗中生长，因无阳光供给，不能合成叶绿素进行光合作用，就会变成黄色，称之为“韭黄”。提取并分离韭黄叶片色素，与正常韭菜叶相比，层析带只有上端两条色素带。下列对实验操作和结果分析错误的是A.韭黄色素溶解度比叶绿素的低B.提取过程中可不加入CaCO3C.可用乙醚对提取的色素进行分离D.可将韭黄烘干粉碎后进行色素提取（二）光反应将光能转化为化学能，并产生氧气根据下列材料，回答第1315题。光反应是指只发生在光照下，由光引起的反应。光反应发生在叶绿体的类囊体膜。光反应从光合色素吸收光能激发开始，经过水的光解、电子传递，最后是光能转化成化学能。13.
8、材料中所指的化学能是A.O2中的能量B.葡萄糖中的能量C.NADP+与ADP中的能量D.ATP和 NADPH中的能量14.光反应进行时，水在光下会裂解为A. NADPH、ATPB.O2、H、电子C.NADP+、ADPD.NADP+、H+、电子15.光合作用中光能转化为化学能时，还有O2产生，产生化学能和O2都需要A.水和CO2B.叶绿素和CO2C.光和光合色素D.光、光合色素和CO216.如图所示是英国科学家普利斯特利做的实验：把支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃钟罩里，蜡烛不久熄灭了，小白鼠很快死去（如图甲、乙所示）。把一盆植物和一支点燃的蜡烛同放到一个密闭的玻璃罩里，植物能长时间活
9、着，蜡烛也没有熄灭（如图丙所示）。把一盆植物和只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里，植物和小白鼠都能正常活着（如图丁所示）。下列叙述正确的是A.图甲和图乙的作用是进行对照B.乙中小鼠死亡的原因是玻璃钟罩内没有食物C.图丙、丁实验现象说明密闭玻璃罩产生淀粉和O2D.若将整套装置放到黑暗环境下，所有的现象与在光下相同17.将生长旺盛的绿色叶片剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（见图）。在这4种处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起来的是18.将培养瓶中新鲜的水绵光照培养一段时间后，用黑布迅速完全将瓶罩上，此后水绵细胞叶绿体内将发生的现象是A.O2停止产生B.光合作用的酶立即失活C.碳反应不受
10、影响，持续进行D.光合色素由类囊体膜转移至叶绿体基质（三）碳反应将二氧化碳还原成糖根据下列材料，回答第1921题。碳反应是CO2固定的反应，光照突然中止后，碳反应并未立即停止。碳反应能继续短暂时间，是因为还残余一部分由于光反应生成的ATP和 NADPH，会继续为碳反应提供条件。但是时间一长，碳反应也会因为ATP和 NADPH的不足而停止反应.19.在碳反应中，ATP和 NADPH直接用于A.葡萄糖的合成B.三碳酸的合成C.再生五碳糖D.三碳酸的还原20.在碳反应中，第一个反应产物是A.三碳糖B.五碳糖C.三碳酸D.六碳分子21.某同学查阅资料发现，若对一植株连续光照5min，再黑暗5min处理
11、，获得的有机物的量为，而采用光照5s，再黑暗5s，进行光照和黑暗间歇处理，总时长也为10min，而获得的光合产物大于X，请根据材料分析原因。22.在生命科学研究中，“放射性同位素示踪法”是常用的研究手段。卡尔文用14C标记的CO2进行了光合作用的相关过程研究。其利用“14C标记的CO2研究了光合作用过程中的A.光反应的条件B.碳反应的条件C.由CO2合成糖的过程D.能量的传递过程23.如图为叶绿体结构示意图。下列叙述正确的是A.“1”与“2”上均有光合色素B.碳反应发生在“3”和“4”中C.“4”中有淀粉、蛋白质及脂质等D.与光合作用有关的酶只分布在“3”上24.如图表示光合作用碳反应示意图，
12、数字代表物质。下列叙述错误的是A.是三碳酸B.是五碳糖C.在叶绿体基质中被还原D.可转变成蔗糖供植物细胞利用25.如图是黑藻光合作用过程示意图（字母代表物质）。请回答下列问题：（1）反应I发生的场所是，光合色素中的叶绿素主要吸收光。（2）图示中A表示，D为碳反应提供。（3）在反应中，五碳糖不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是。光合作用合成的三碳糖，大部分运至叶绿体外转变成， 还有一部分在叶绿体中转变成。（3）若要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液加入可使研磨充分。将提取到的滤液收集到试管中，塞上橡皮塞，将试管置于适当的光照条件下23min后，试管内氧气的含量（填“增加”“减少”或“不变
13、”）。（4）给黑藻提供C18O2和H2O足够长时间后，可在中检测到18O。（四）光合作用受环境因素的影响26.某研究小组的同学进行了探究光照强度对光合作用影响的实验，其装置如下图所示。实验开始时，经抽气处理的叶圆片沉在 NaHCO3溶液底部（各组叶圆片数量、 NaHCO3溶液浓度等均相等），观察并记录短时间内同一时刻各烧杯内叶圆片浮起的数量，其中最多的是A.甲B.乙C.丙D.丁27.离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时如果突然改变某种条件，短时间内三碳酸含量减少，五碳糖含量增加，改变的条件可能是A.降低光照强度B.提高CO2的浓度C.适当提高温度D.降低CO2的浓度28.光合速率等于呼吸速
14、率时所对应的光照强度为光补偿点。某同学将生长状况相似的番茄幼苗均分为两组，其中一组置于缺镁的培养液中培养一段时间，与对照组相比，其叶片光合速率下降。下列叙述正确的是A.实验组的光补偿点与对照组相同B.实验组色素带的位置和宽窄与对照组相同C.适当增加实验组环境中的CO2浓度，可使其光补偿点降低D.实验组下降是光反应强度降低、碳反应强度不变所导致29.利用水蕴草进行实验，装置如下图甲和图乙所示。实验开始后，该同学定时测量并记录试管底部的气体量。本实验的主要目的是探究A.水温对光合速率的影响B.光照对光合速率的影响C.水温对细胞呼吸速率的影响D.水蕴草在不同光照和温度下的生长情况30.在“探究环境因
15、素对光合作用的影响”活动中，某兴趣小组的同学利用实验室提供的有关材料（大烧杯、大试管、铁架台、温度计、盛水玻璃柱、功率100瓦的灯泡各一；适宜浓度的 NaHCO3溶液；新鲜黑藻若干），设计了如图实验装置。请回答下列问题：（1）若用该实验装置探究光强度对光合速率的影响，则可通过来改变光强度，光合速率可用表示。（2）该实验装置还可用于探究（至少写2种）等环境因素对光合速率的影响。（3）在碳反应中，CO2先被固定形成分子，再转变为三碳酸。三碳酸接受来自ATP的能量和NADPH的而形成三碳糖，其大部分用于。（4）在实验过程中，为隔绝灯泡产生的热量，以防温度变化对实验结果的影响，请为该兴趣小组设计一个合
16、理可行的解决方案：。能力提升能力提升1. DCPIP（二氯酚靛酚）是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色。从叶绿体中分离出类囊体，置于DCPIP溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色并有氧气释放，此实验证明A.光合作用只在类囊体上进行B.光反应能产生还原剂和O2C.光合作用光反应的产物中有ATPD.光合作用在叶绿体的类囊体上完成2.在光合作用的探究历程中，人们利用离体的叶绿体进行实验，逐渐探明了水的光解和 NADPH的产生过程，如下图所示（e为负电子）。下列叙述正确的是A.过程的发生场所在叶绿体的内膜和外膜B.过程发生在类囊体膜上并存在能量的转换C. NADPH进入叶绿体基质为三碳酸的合成提供氢
17、D.能进行过程的生物细胞中都具有叶绿体3.科学家提取植物细胞中的叶绿体， 用超速离心法打破叶绿体膜后，分离出类囊体和基质，在不同条件下进行实验（如表所示），用来研究光合作用的过程。下列关于试管得到产物情况的叙述中，正确的是A.甲试管可得到18O2B.乙试管可得到18O标记的葡萄糖C.丙试管可得到葡萄糖D.丁试管可得到18O2和葡萄糖4.磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构，可将碳反应过程中产生的磷酸丙糖运出，同时将释放的Pi运回，Pi和磷酸丙糖通过磷酸转运器的运输，严格按照1:1的反向交换方式进行，如图所示，A、B、C表示物质。下列叙述错误的是A.A、B、C分别表示H2O、CO2和O2B.磷酸丙糖
18、既可以用于合成蔗糖，也可以用于合成淀粉C.磷酸转运器运输P会造成叶绿体基质中的Pi积累D.磷酸转运器可协调蔗糖合成速率与CO2的固定速率5.某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。如图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。下列叙述错误的是A.光照强度低于P时，野生型的光反应强度高于突变型B.光照强度高于P时，突变型的碳反应强度高于野生型C.光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度D.光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度6.为了探究环境因素对光合作用的影响，某生物兴趣小组的同学利用下图装置进行了实验。下列叙
19、述错误的是A.每组中黑藻的生理状况应相同B.实验过程中，黑藻溶液的pH不会发生改变C.可以改变光源与装置的距离来控制各组的光强度D.可通过收集一定时间内黑藻释放氧气的量来反映光合速率的大小7.植物能吸收一定强度的光驱动光合作用，过度光照可能会导致DNA损伤甚至细胞死亡，但是植物能借助一种光保护机制防止这种损伤。近来研究发现，类囊体膜蛋白PSBS感应类囊体腔内的高H+浓度而被激活，激活了的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递，最终将过量的光能转换成热能释放，从而防止强光对植物造成损伤（即光保护效应）。下列叙述正确的是A.抑制氧气释放有利于PSBS发挥功能B.若人为激活PSBS使其发挥功能，有利于N
20、ADPH的生成C.若某叶肉细胞既不吸收也不释放CO2，说明PSBS已经失活D.降低ATP合成酶活性和阻断碳反应都有利于PSBS发挥功能8.图甲为某植物叶肉细胞内光合作用的部分过程示意图（AG表示相关物质），图乙是正常绿叶中光合色素经纸层析法分离后得到的实验结果（ad表示四条色素带）。请回答下列问题：（1）图甲中C是，B到C发生的场所是。（2）F到G的过程需要E提供。从能量变化来看，该反应属于反应。（3）光合作用中，卡尔文循环形成的第一个糖产物是。在稳定环境中，它大部分用于（4）若将图甲中的光照撤离，则短时间内CB的值将（填“增大”“减小”或“不变”）。若将图甲中植物的部分气孔关闭，则图甲中（填
21、字母）的合成最先受到影响。（5） 分离光合色素前需提取色素， 研磨时需加入适量的；对该植物的落叶色素提取液用纸层析法进行分离，会发现图乙中的色素带明显变浅或缺失。1. C2.B3.C4.B5.D6.A7.C8.D9.C10.A11.D 12.A 13.D 14.B15.C16.A17.C18.A19.D20.D21.每一次光照结束后，都会有一部分剩余的ATP和 NADPH继续还原一部分三碳酸，最终造成间歇光处理下，光合产物多于持续相同时间光照。22.C23.C24.C25.（1）类囊体膜（或光合膜、叶绿体基粒）红光和蓝紫光（2）O2能量（3）五碳糖可以再生蔗糖淀粉、蛋白质和脂质（4）二氧化硅不变（5）O2、糖类等26.A27.D28.D29.A30.（1）改变灯泡与装置之间的距离单位时间单位叶面积的O2释放量（2）温度、二氧化碳浓度（3）六碳氢再生五碳糖（4）在灯泡和烧杯之间放置盛水玻璃柱能力提升1.C2.B3.B4.C5.C6.B7.D8.（1） NADPH类囊体膜（光合膜或叶绿体基粒）（2）能量吸能（3）三碳糖再生五碳糖（4）减小F5）二氧化硅（SiO2）、碳酸钙（CaCO3）、95%乙醇a、b
