内容正文:
第五章:细胞的能量供应和利用
第四节光合作用与能量转化
第3课时:光合作用的影响因素及应用
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类囊体薄膜
酶
H2O
Pi +ADP
ATP
NADPH
O2
水在光下分解
NADP+
三碳化合物
2C3
叶绿体基质
多种酶
C5
五碳化合物
CO2
还原
固定
(CH2O)糖类
场所:
条件:
物质变化
能量变化
叶绿体的基质
NADPH 、ATP、酶、 CO2
CO2的固定:
CO2+C5 2C3
酶
C3的还原:
ATP中活跃的化学能
有机物中稳定的化学能
ATP
ADP+Pi
2C3 (CH2O) +C5+H2O
NADPH
糖类
NADP+
温故知新
光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。如图为绿色植物光合作用图解,下列叙述正确的是
A.①是光合色素,分布在细胞质基质中
B.②是氧气,在类囊体薄膜上产生
C.③是C5,能被还原为(CH2O)
D.④是ATP,在叶绿体基质中生成
√
解析 ①是光合色素,分布在叶绿体的类囊体薄膜上,A错误;
②是氧气,在类囊体薄膜上产生,来自光反应过程中水的光解,B正确;
③是C3,能被还原为(CH2O),C错误;
④是ATP,在叶绿体的类囊体薄膜上产生,在叶绿体基质中消耗,D错误。
条件骤变对光合作用中各物质的影响
叶绿体
中的色素
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
NADP+
NADPH
酶
可见光
CO2浓度不变 NADPH、ATP C3 C5 (CH2O)
光照减弱 减少 增加 减少 减少
光照增强 增加 减少 增加 增加
小组讨论,完成表格
4
叶绿体
中的色素
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
NADP+
NADPH
酶
可见光
光照不变 NADPH、ATP C3 C5 (CH2O)
CO2浓度减少 增加 减少 增加 减少
CO2浓度增加 减少 增加 减少 增加
条件骤变对光合作用中各物质的影响
小组讨论,完成表格
5
光照不变,停止CO2供应
暗反应
C3含量下降
C5含量上升
NADPH、ATP增加
O2产量减少
仍可进行
:CO2 + C5 → 2C3
酶
停止
2C3 +NADPH (CH2O)+C5
酶
ATP
光反应停止
H2O →2 NADPH + 1/2O2
+
Pi
+
光能
ATP
酶
ADP
没有暗反应光反应也不能进行
2C3 +NADPH (CH2O)+C5
停止光照,CO2供应不变
光反应停止
NADPH、ATP、O2产生减少
暗反应
仍正常进行
停止
C3含量上升
C5含量下降
(CH2O)合成量减少
H2O →2 NADPH+ 1/2O2
+
Pi
+
光能
ATP
酶
ADP
酶
ATP
:CO2 + C5 → 2C3
酶
暗反应停止
没有光反应就没有暗反应
NADPH
例题1(科学探究-生命过程分析)在正常条件下进行光合作用的某植物,当突然改变某条件后,即可发现其叶肉细胞内五碳化合物含量突然上升,则改变的条件是( )
A.停止光照 B.停止光照并降低CO2浓度
C.升高CO2浓度 D.降低CO2浓度
D
课堂小练
C
变式训练1:一株栽培在适宜于光合作用条件下的植株,如果环境中CO2含量突然降至极低水平,此时叶肉细胞叶绿体内的C3、C5、ATP在极短的时间内的含量变化情况依次是( )
A、上升、下降、上升 B、下降、上升、下降
C、下降、上升、上升 D、上升、下降、下降
课堂小练
2.如图为光合作用过程示意图,下列相关叙述正确的是( )(多选)
A.结构A中发生能量转化的场所是类囊体薄膜
B.结构B中发生的是暗反应过程,会消耗ATP
C.结构B中C5转化成C3过程中消耗ATP中的化学能
D.如果突然增加CO2供应,短时间内C5的含量将会增加
√
√
解析 图中结构A是基粒,在类囊体薄膜上可发生光能转化为活跃化学能的过程,A正确;
结构B是叶绿体基质,C5转化成C3的过程为CO2的固定过程,不消耗ATP,ATP只用于C3的还原,C错误;
如果突然增加CO2供应,则有利于CO2的固定过程,消耗的C5增多,而C3还原形成C5等的过程基本不受影响,所以短时间内C5的含量将会减少,D错误。
课堂小练
1、概念:(P105页)
一.光合作用强度(光合速率)
是衡量光合作用反应强弱的指标,一般以植物在单位时间内、单位面积通过光合作用制造糖类的量(即光合作用速率,