1、第三节 能量之源光与光合作用专题三：细胞代谢学习目标：1.1.能熟记光反应和暗反应的场所、条件及物质能量转化关系，并能构建光合作用过程图解；2.2.会应用光合作用过程图解来分析环境骤变对光合作用过程的影响。年代年代科学家科学家结论结论177117711779177918451845186418641880188019391939-2020世纪世纪4040代代绿色叶片光合作用产生淀粉绿色叶片光合作用产生淀粉,光是光合作用的条件光是光合作用的条件氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所光合作用释放的氧来自光合作用释放的氧来自水水光合产物中有机物的碳来自光
2、合产物中有机物的碳来自COCO2 2普利斯特利普利斯特利英格豪斯英格豪斯梅耶梅耶萨克斯萨克斯恩格尔曼恩格尔曼鲁宾鲁宾 卡门卡门卡尔文卡尔文(CH2O)+O2CO2 +H2O 光 叶绿体概念：概念：是指绿色植物通过是指绿色植物通过叶绿体叶绿体，利用，利用光能光能，把把二氧化碳二氧化碳和和水水转化成储存着能量的转化成储存着能量的有机物有机物，并，并且释放出且释放出氧气氧气的过程。的过程。叶绿体有哪些结构？为什么叶绿体是光合作用的场所？叶绿体有哪些结构？为什么叶绿体是光合作用的场所？叶绿体外表：内部双层膜基粒：由类囊体堆叠而成（极大地扩展了光合色素 的分布面积），分布有色素和与光反应有关的酶基质：含
3、有与暗反应有关的酶色素分子可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原光反应暗反应酶卡尔文循环条件条件 ：光、色素、酶光、色素、酶场所：场所：反应反应水的光解：水的光解：ATPATP的合成：的合成：类囊体薄膜类囊体薄膜H2O H+O2光光叶绿体中的色素叶绿体中的色素ADPPi光能光能 ATP酶酶光能光能1.光反应阶段光反应阶段能量转变：能量转变：ATPATP中活跃的化学能中活跃的化学能产物：产物：H、O2、ATP光合作用第一个阶段中的化学反应，光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行必须有光才能进行概念概念 ：条件：条件：不需光，需多种酶不需
4、光，需多种酶场所：场所：叶绿体基质叶绿体基质过程过程COCO2 2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C3的还原：的还原：ATPATP中活跃中活跃的化学能的化学能ATPADP+PiC3+H (CH2O)+C5酶酶能量转变：能量转变：有机物中稳有机物中稳定的化学能定的化学能产物：产物：（CH2O）、）、ADP、Pi2.暗反应阶段暗反应阶段概念：概念：光合作用的第二个阶段中的化学反应，光合作用的第二个阶段中的化学反应，有光无光都可以进行有光无光都可以进行【抢答题】（20秒内）1.1.光合作用所需的色素位于哪里？（类囊体薄膜）2.2.光合作用过程中，光反应和暗反应所需的酶分别位于哪里？（类囊体薄膜
5、和叶绿体基质）3.3.光合作用必须在叶绿体中进行吗？请举例（不一定，蓝藻）4.4.光反应为暗反应提供哪些物质？（ATPATP、HH）5.5.暗反应为光反应提供哪些物质？（ADPADP、PiPi）6.6.光合作用过程中能量的转化过程为？（光能ATPATP中化学能糖类中化学能）7.7.光合作用过程中的O O2 2中的氧来源于原料中的哪种物质？（水）8.8.光合作用过程中ATPATP和HH的在叶绿体中的在叶绿体中的移动方向为？9.9.光合作用过程中，COCO2 2的固定、C C3 3的还原发生的场所在哪里？（都在叶绿体基质 ）（类囊体薄膜叶绿体基质）【抢答题】10.10.光合作用产生的ATPATP能
6、否为该细胞吸收无机盐离子供能？（不能）11.11.光合作用过程中ADPADP、PiPi在叶绿体中在叶绿体中的移动方向为？（叶绿体基质类囊体薄膜）1212、暗反应必须在黑暗的条件下才能进行 （）13.13.叶绿体的外膜、内膜极大地扩展了受光面积 （）项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化类囊体薄膜类囊体薄膜叶绿体基质叶绿体基质必须有光必须有光不需不需光（有光无光均可）光（有光无光均可）光能转变为ATP中活泼的化学能ATPATP中中活泼的化学能活泼的化学能转化为糖类转化为糖类等有机物中等有机物中稳定的化学能稳定的化学能CO2的固定：
7、CO2+C5 2C3C3的还原：2C3 （CH2O）H，ATP酶ATP ADP+Pi+能量酶联联 系系物质联系：物质联系：光反应阶段产生的光反应阶段产生的H H在暗反应阶段用于还原在暗反应阶段用于还原C C3 3；能量联系：能量联系：光反应阶段生成的光反应阶段生成的ATPATP，在暗反应阶段中将其储存的，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助化学能释放出来，帮助C C3 3形成糖类，形成糖类，ATPATP中的化学能则转化为储中的化学能则转化为储在糖类中的化学能。在糖类中的化学能。水的光解：水的光解：2H2H2 2O O 光光 H+OH+O2 2ADP+Pi ATPADP+Pi ATP C
8、O2+H2O （CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体物质转变：COCO2 2和和H H2 2O O等等无机物无机物 糖类等有机物糖类等有机物能量转变能量转变：光能光能 有机物的化学能化学能4、光合作用的实质：思考：反应物中H2O的的H、O元素和元素和 CO2的的C、O元素的转移路径是？元素的转移路径是？(1)H：3H2O 3H(C3H2O)。(2)C：14CO214C3 (14CH2O)。(3)O：H218O 18O2;C18O2 C3(CH218O)。5.光合作用中元素的转移途径1、下图为绿色植物光合作用过程示意图（图中ag为物质，为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示）。下列判
9、断错误的是（）A图中表示水分的吸收，表示水的光解Bc为ATP，f为HC将b物质用18O标记，最终在（CH2O）中能检测到放射性D图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能色素O2ATPADPNADPHNADP+CO2B（1 1）分别写出）分别写出A A、B B两个阶段发生的场所两个阶段发生的场所_、_；写出光合作用；写出光合作用过程中能量的转化过程过程中能量的转化过程_。2.下图是光合作用过程的图解，根据图回答下图是光合作用过程的图解，根据图回答下面的问题：下面的问题：（2 2）写出图中）写出图中所示物质：所示物质：_；_；_；_；_。（3 3）C和和D的化学过程
10、分别是的化学过程分别是_、_。（4 4）CO2以以_方式进入叶绿体后，与方式进入叶绿体后，与_、结合而被固定，固定产物的结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供还原需要光反应提供的_；光反应需要暗反应提供光反应需要暗反应提供_。O2HHATPCO2（CH2O）CO2的固定C3的还原自由扩散C5ATP、HADP、Pi类囊体薄膜叶绿体基质光能光能ATPATP中化学能中化学能糖类中化学能糖类中化学能停止停止光照光照光反应光反应停止停止H ATP还原还原受阻受阻C3 C5 如果光下的植物突然停止光照后，如果光下的植物突然停止光照后，其体内的其体内的C5C5化合物和化合物和C3C3化合物的含量如何变化
11、？化合物的含量如何变化？难点突破：光照和光照和COCO2 2的变化对的变化对C C3 3、C C5 5、HH和和ATPATP含量的影响含量的影响条件条件 C C3 3 C C5 5HH、ATPATP（CHCH2 2O O）光照减弱、光照减弱、COCO2 2不变不变光照增强、光照增强、COCO2 2不变不变COCO2 2减少、减少、光照不变光照不变COCO2 2增加、增加、光照不变光照不变减少减少增加增加减少减少增加增加减少减少增加增加减少减少增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少增加增加减少减少增加增加3 3、.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
12、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 规律规律:C:C3 3、C C5 5含含量变化相反量变化相反1(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3（2017新课标卷29）下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：（1）图中、代表的物质依次是_、_、_、_，H
13、代表的物质主要是_。（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_（填“B和C”“C和D”或“B和D”）。（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_。O2 NADP+ADP+Pi C5 NADH C和D 在缺氧条件下进行无氧呼吸4.（2020山东卷）人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是_，模块3中的甲可与CO2结合，甲为_。（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将_（填：增加或减少）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是_。(4)植物光合作用固定CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量_（填：高于、低于或等于）植物，原因是_。模块模块1和模块和模块2 五碳化合物（或：五碳化合物（或：C5）减少减少 模块模块3为模块为模块2提供的提供的ADP、Pi和和NADP+不足不足 减少减少 叶片气孔开放程度降低，叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少的吸收量减少
