4.2.2 影响光合作用的环境因素-2021-2022学年高中生物必修1【名师导航】同步Word教参(苏教版)

第2课时　光合作用的过程　影响光合作用的环境因素 学 习 目 标 核 心 素 养 1.说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。 2.探究不同环境因素对光合作用的影响。 1.阐明光合作用过程中贯穿着物质和能量的变化，形成并巩固物质与能量观。 2.通过列表格的方法，比较光反应和暗反应。 3.分析影响光合作用的因素，构建影响光合作用的坐标曲线。 4.按照科学探究的要求，设计出探究不同环境因素对光合作用的影响的方案并实施，记录数据，交流讨论实验结果。 一、光合作用的主要场所——叶绿体 1．图中[1]外膜、[2]内膜使其内部结构与细胞质基质分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。 2．由[3]类囊体叠合成[4]基粒，增大了膜面积，吸收、传递和转换光能的光合色素分布在类囊体膜上。 3．[5]叶绿体基质中还含有少量的DNA和RNA。与光合作用有关的酶分布在类囊体膜和叶绿体基质中。 4．叶绿体通过类囊体堆叠成基粒增大光合作用面积。 二、光合作用的过程 　注：C3为三碳化合物，C5为五碳化合物。 1．图中Ⅰ的名称是光反应，Ⅱ的名称是暗反应，Ⅰ与Ⅱ划分的依据为是否需要光能，Ⅰ＋Ⅱ总称为光合作用。 2．Ⅰ进行的场所是类囊体膜上，Ⅱ进行的场所是叶绿体基质中。 3．图中的化学反应 (1)Ⅰ中的化学反应 ①水的光解：水分解成O2和[H]。 ②ATP的合成：在酶的作用下，ADP与Pi形成ATP。 (2)Ⅱ中的化学反应 ①CO2的固定：CO2与五碳化合物结合形成两分子三碳化合物。 ②CO2的还原：三碳化合物接受ATP的能量并被[H]还原，形成糖类和五碳化合物。 (3)总反应方程式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。 4．光合作用的概念 (1)场所：绿色植物的叶绿体。 (2)物质变化：将CO2和H2O合成为有机物并释放出O2。 (3)能量变化：将光能转变成储存在有机物中的化学能。 三、影响光合作用的环境因素 1．光照强度低时，植物光合速率低。光照强度增强，光合速率变大；光照强度进一步提高，光合速率增加幅度逐渐变小；光照强度超过一定值时，光合速率不再增加。 2．CO2是光合作用的原料之一。在一定范围内，植物光合速率随着CO2浓度的上升而增加，达到某一定值后，增加CO2浓度，光合速率不再增加。 3．温度影响酶活性，因而对光合速率也有明显的影响。 (1)教材表4—3表明，不同植物光合作用的最适温度不同，一般在25～30_℃左右。 (2)低温下植物光合速率变低的原因主要是酶活性降低。 (3)高温下光合速率变低的原因主要是高温使植物失水过多，影响气孔的开闭，减少了CO2进入细胞的量。 4．水和营养元素会直接或间接地影响植物光合速率。 (1)水是光合作用的原料，能直接影响植物光合速率。 (2)氮素可以促进叶片面积的增大和叶片数目的增多，从而增加光合面积，间接地影响植物光合速率。 5．在农业生产中主要通过增加光照面积、延长光照时间等途径提高光能利用率。 1．叶绿体中的色素分布在基质中。 (　　) 2．光合作用需要的酶只分布在叶绿体基质中。 (　　) 3．植物处在干旱环境中，光合作用不能正常进行，主要影响光反应中水的光解。 (　　) 4．光合作用光反应产生的ATP只用于暗反应阶段，不能用于其他生命活动。 (　　) 5．温度改变只影响光合作用光反应过程。 (　　) 6．叶绿体中ATP的合成发生在类囊体膜上，ATP的水解发生在叶绿体基质中。 (　　) [答案]　1.×　提示：叶绿体中的色素分布在类囊体膜上。 2．×　提示：类囊体的膜上和叶绿体基质中都有。 3．×　提示：植物缺水，则气孔关闭，CO2供应不足，影响暗反应，水的光解只需很少H2O就能进行。 4．√ 5．×　提示：温度改变时，不管是光反应还是暗反应均会受到影响。 6．√ 　光合作用的过程 [讲解归纳] 1．光合作用过程图解 2．反应式中元素和物质的去向 (1)氧元素 (2)碳元素 CO2→三碳化合物→(CH2O) (3)氢元素 H2O→[H]→(CH2O) (4)叶绿体中[H]、ATP、ADP和Pi的运动方向 ①[H]和ATP：类囊体膜→叶绿体基质。 ②ADP和Pi：叶绿体基质→类囊体膜。 3．光反应与暗反应的比较 光反应 暗反应 条件 必须在光下 有光、无光都可以 场所 叶绿体类囊体膜 叶绿体基质 物质转化 ①水的光解：2H2O4[H]＋O2 ②ATP的合成：ADP＋Pi＋光能ATP 能量转化 光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 联系 光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi，如图： 4.光合作用条件骤变对相关物质含量变化的影响分析 (1)改变某一因素