第5章 第4节 第2课时 光合作用的原理-【精讲精练】2023-2024学年高中生物必修1人教A版(教师用书)

令学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 #第2课时光合作用的原理 学习目标 1通过探究光合作用原理的部分实验，逐步理解光合作用的实质。 2.通过建构光合作用光反应和暗反应的过程模型，掌握光合作用过 科学思维、科学探究 程中物质和能量的变化。 自主学习·夯实基础 /应理必备知识·储备素养根基 ◆知识梳理 一、光合作用的概念和反应式 1.概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有 机物，并且释放出氧气的过程。 2.反应式 CO2十HzO一一一→光能叶绿体CH2O)十O2 。 二、探索光合作用原理的部分实验 时间/发现者 内容 科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，Q2被释 19世纪末 放，C与HO结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 科学家发现甲醛对植物有毒圭作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成 1928年 糖 1937年希尔 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有HO,没有 (英国) CO),在光照下可以释放出氧气 1941年鲁宾、 用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H182O十CO2→植物 卡门（美国） 一18O2,H20十C18O2→植物一O2,得出光合作用释放的氧全部来自水 1954、1957年 在光照下，叶绿体可合成AT卫，这一过程总是与水的光解相伴随 阿尔农（美国） 三、光合作用的过程 1.光反应阶段 (1)场所：叶绿体的类囊体薄膜上。 (2)条件：光、色素、酸等。 (3)物质变化：水被分解为氢和H±；H+与NADP+结合，形成NADPH;ADP与Pi 反应形成ATP。 (4)能量变化：光能转变为储存在AT卫中的化学能。 2.暗反应阶段 ◆独家授权侵权必究。 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ()场所：叶绿体基质中。 (2)条件：酶。 (3)物质变化 ①C02的固定：C十CO2--附2C。 ②C3的还原：2C3一一AP、南NADPH(CH2O)十C5。 (4)能量变化：ATP中活跃的化学能转变为(CHO)中的化学能。 四、化能合成作用 1.概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。 2.实例：硝化细菌能利用氧化旺释放的化学能将CO2和HQ合成为糖类，供 自身利用。 一走近生活 公园是城市的绿色氧吧，人们喜欢在公园里锻炼呼吸新鲜空气。结合所学知识判断： (1)公园里的植物进行光合作用的场所都是叶绿体。（√） (2)公园空气清新是因为植物繁多，进行光合作用释放氧气，更新空气。（√） (3)公园里比较凉爽湿润，这与植物进行光合作用有关。(×) 核心探究·突破重难 /发展关曾能力·蜂养利学思维 探究点一探究光合作用原理的部分实验 [情境探究] 阅读下列材料，请完成以下深究过程： 材料11937年，英国剑桥大学的希尔用离体的叶绿体做实验。他将离体的叶绿体加到 具有氢受体的水溶液中，在无C○2的条件下给予光照，发现叶绿体中有O2放出。 材料2如图是利用小球藻进行光合作用实验的示意图（鲁宾、卡门实验） +0 C02 O. 光照射下的 小球藻液 CH.O HO 材料31946年后，美国的卡尔文用小球藻进行实验，将其装在一个透明的密闭容器中， 他向密闭容器中通入14CO2,当反应进行到5s时，14C出现在一种五碳化合物(C)和一种六 碳糖中，将反应时间缩短到0.5s时，14C出现在一种三碳化合物(C)中。经9年左右的时间， 他终于弄清了光合作用中暗反应的循环途径。 (1)材料1中希尔的实验说明水的光解产生氧气，能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？能否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ (2)材料2中鲁宾、卡门实验的实验思路：用 法来研究光合作用中氧气的 ◆独家授权侵权必究 享学科网书城圆 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 米源。 实验结论：光合作用释放的氧气中的氧元素全部米自 (3)材料3中卡尔文的实验，14C标记的CO2进入叶绿体后，最先出现放射性的物质是 ，卡尔文循环的过程需要光反应为其提供 。上述实验中卡尔文是 通过控制 来探究CO2中碳原子转移路径的。 提示：(1)希尔实验不能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水，因为该实 验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。希尔反应能说明 水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，因为悬浮液中没有合成糖的另一种必需原科 CO2,说明水的光解并非必须与糖的合成相关联。 (2)同位素示踪水(3)三碳化合物(C)ATP和NADPH反应时间 典题精练 1.1941年，美国科学家鲁宾和卡门利用