1、监利中学高一生物导学案第 5 章第 4 节 光合作用与能量转化 03班级姓名学习目标核心素养掌握光合作用的原理。通过对光反应与暗反应的学习，养成分类与比较的科学思维方式。【预习案】【预习案】一、光合作用的原理1.概念:光合作用是指绿色植物通过， 利用， 将和转化成储存着能量的，并且释放出的过程。2.反应式：3.探索光合作用原理的部分实验时间及科学家观点或实验过程发现或实验结论实验特点19 世纪末到 1928年在光合作用中，CO2中的 C 和 O 被分开，O2被释放，C 和 H2O 结合成甲醛， 甲醛分子缩合成糖甲醛对植物有毒害作用，甲醛通过光合作用转化成糖1937 年希尔(英国)离体叶绿体的悬
2、浮液铁盐或其他氧化剂光照O2离体叶绿体在适当条件下发生的光解，产生悬浮液中有 H2O， 无CO21941 年鲁宾、 卡门(美国)向植物提供H182O、CO2释放18O2H2O、C18O2释放 O2光合作用释放的 O2来自相互对照。自变量：标记物；因变量：1954 年、1957 年阿尔农(美国)光 照 下 ， 叶 绿 体 可 合成，这一过程总与水的光解相伴随20 世纪 40 年代(美国)用经过14C 标记的14CO2，供小球藻进行光合作用， 然后追踪放射性14C 的去向探明了 CO2中的碳在光合作用中转化成中碳的途径利用法4.光合作用的过程(1)是阶段场所：在上进行。条件：必须有、叶绿体中的和酶
3、。过程a.水的光解：2H2O光能4；b.ATP 的生成：ADPPi光能酶。能量转变： 光能一部分转变为中活跃的化学能； 一部分储存在中。(2) 是阶段场所：在中进行。条件：有光无光均可，需要多种参与。过程a.CO2的固定：CO2酶；b.C3的还原：NADPHATP酶C5。能量转变：中活跃的化学能和中部分能量中稳定的化学能。(3)图中 ；。(4)光反应与暗反应的联系光反应 为暗反应提 供、；暗反 应为光反应 提供、。没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成。总之，光反应是暗反应所需物质和能量的准备阶段，暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。(5)总反应式a.产物为(CH
4、2O)：b.产物为 C6H12O6：(6)元素的转移途径H：3H2O光反应暗反应。C：14CO2CO2的固定C3的还原。O：H218O光反应；C18O2CO2的固定C3的还原。【探究案】【探究案】1希尔的实验仅说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？2希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？3分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？4尝试用示意图来表示 ATP 的合成与希尔反应的关系。5光反应和暗反应在所需条件、进行场所、发生的物质变化和能量转化等方面有什么区别？（列表）6光反应和暗反应在物质变化和能量转化方面存在什么联系？7为什么暗反应不
5、能较长时间地在黑暗条件下进行？8不给小球藻提供 CO2，只给予光照，小球藻能独立地进行光反应吗？为什么？9结合光反应和暗反应过程分析，若突然停止光照或停止 CO2供应，叶绿体中 C3和 C5相对含量会发生怎样的变化？【课堂检测案】1正误判断()（1） 光合作用的光反应和暗反应阶段在叶绿体的不同部位进行。()（2） 光合作用中光反应必须有光才可进行，暗反应没有光也可长时间进行。()（3） 光合作用制造的有机物中的氧来自水。()（4） 光合作用的光反应阶段完成了光能到活跃化学能的转换。()2光合作用的实质是A把 CO2转换成 ATPB产生化学能储存在有机物中C把光能转变成化学能，储存在 ATP 和
6、 NADPH 中D把无机物转化成有机物，把光能转变成化学能()3在光合作用过程中，光能最初用于ACO2的固定BC3的还原C将水分解为氧和 HD将淀粉分解为葡萄糖()4光合作 用包括光反应和暗反应两个阶段，参与暗反应必需的物质是AH2O、CO2、ADPBCO2、NADPH、ATPCH2O、CO2、ATPDH、H2O、ADP()5(2019全国卷)将一株质量为 20 g 的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到 40 g，其增加的质量来自于A水、矿质元素和空气B光、矿质元素和水C水、矿质元素和土壤D光、矿质元素和空气()6正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此
7、后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是AO2的产生停止BCO2的固定加快CATP/ADP 的值下降DNADPH/NADP的值下降()7据下面光合作用图像，判断下列说法不正确的是A过程发生于叶绿体基质中B过程发生于叶绿体类囊体薄膜上C图示依次为 NADPH、ATP、CO2、(CH2O)D不仅用于还原 C3化合物，还可用于吸收矿质离子等第第 5 5 章第章第 4 4 节节 光合作用与能量转化光合作用与能量转化 0303 导学案答案导学案答案一、1. 叶绿体光能二氧化碳水有机物氧气2. CO2H2O 光能叶绿体(CH2O)O23. 不能水O2水释放的 O2是否含18OATP卡尔文有机物同位素标记4(
8、1) 光反应叶绿体类囊体的薄膜 光色素NADPHO2ATPATPNADPH(2)暗反应叶绿体基质酶C52C32C3(CH2O) ATPNADPH(CH2O)(3) 叶绿体中的色素O2；NADPH；ATP；2C3；CO2；(CH2O)(4)NADPH、ATPADP、Pi 和 NADP(5) CO2H2O 光能叶绿体(CH2O)O26CO212H2O 光能叶绿体C6H12O66O26H2O(6) 3H(C3H2O)14C3(14CH2O)18O2C3(CH218O)【探究案】【探究案】1.不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解,产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干
9、扰,也并没有直接观察到氧元素的转移。2.能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有 H2O，没有合成糖的另一种必需原料- CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。3.光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水,而并不来源于 CO24.5.6 物质联系:光反应生成的 ATP 和 NADPH 供暗反应 C3的还原,而暗反应为光反应提供了 ADP、Pi和NADP+;能量联系:光反应为暗反应提供了活跃的化学能,暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能7 因为光反应为暗反应提供的H 、ATP 是有限的。8 不能，因为没有暗反应，光反应的产物积累会使光反应被抑制。9(1)停止光照：C3含量相对增加，C5含量相对减少。(2)停止 CO2供应：C3含量相对减少，C5含量相对增加。【课堂检测案】1正误判断提示：12.暗反应需要光反应提供的H和 ATP，没有光，暗反应不能长时间进行。3光合作用制造的有机物中的氧来自 CO2。42D3C4B5A6B7D
