内容正文:
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真题再现•感悟考情
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第12讲 光合作用的原理
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eq \a\vs4\al(素养目标)
1.运用物质与能量观,分析光合作用过程中物质和能量的转化。
2.分析ATP、NADPH、C3、C5等物质变化曲线模型,理解光反应和暗反应之间的联系。
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考点 光合作用的原理
1.光合作用的概念和探索
(1)光合作用的概念(用反应式表示)
,其中 表示糖类。
(CH2O)
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(2)探索光合作用原理的部分实验
O2
毒害
时间/发现者 内容
19世纪末 科学界普遍认为,在光合作用中,CO2分子的C和O被分开, 被释放,C与H2O结合成甲醛,然后甲醛分子缩合成糖
1928年 科学家发现甲醛对植物有 作用,而且甲醛不能通过光合作用转化成糖
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可以释放出氧气
水
ATP
水的光解
时间/发现者 内容
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H2O,没有CO2),在光照下
1941年鲁宾、
卡门 用同位素示踪的方法,研究了光合作用中氧气的来源,H182O+CO2―→植物―→18O2,H2O+C18O2―→植物―→O2,得出光合作用释放的氧全部来自
1954年阿
尔农 在光照下,叶绿体可合成 ,这一过程总是与
相伴随
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1.(教材必修1 P102“思考·讨论”)(1)希尔的实验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来自水?
提示:不能说明。希尔实验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扰,也没有直接观察到氧元素的转移。
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(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?
提示:能够说明。希尔实验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,暗示着希尔实验是相对独立的反应阶段。
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2.(教材必修1 P102“思考·讨论”)说出鲁宾和卡门实验的操作及实验结果。
提示:用18O分别标记H2O和CO2,使它们分别变成H eq \o\al(\s\up1( 18),\s\do1(2)) O和C18O2。然后,进行了两组实验:第一组给植物提供H2O和C18O2,第二组给同种植物提供H eq \o\al(\s\up1( 18),\s\do1(2)) O和CO2。在其他条件都相同的情况下,第一组释放的氧气都是O2,第二组释放的都是18O2。
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2.光合作用过程
(1)光合作用过程图解
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类囊体的薄膜
光
O2+H+
叶绿体基质
NADPH、ATP
2C3
项目 光反应 暗反应
场所 叶绿体
条件 、色素、酶等 酶、 等
物质
变化 ①H2O光能酶
②NADP++H+―→NADPH
③ADP+Pi光能色素、酶ATP ①CO2+C5酶
②2C3ATP、NADPH酶(CH2O)+C5
能量
变化
联系 光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi
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(2)元素的转移途径
NADPH
(C3H2O)
14C3
(14CH2O)
18O2
C3
(CH eq \o\al(\s\up1( 18),\s\do1(2)) O)
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1.(教材必修1 P103“相关信息”)光合作用过程中NADPH是怎样形成的?
提示:水分解为氧和H+的同时,被叶绿体夺去两个电子。电子经传递,可用于NADP+与H+结合形成NADPH。
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2.(教材必修1 P104“相关信息”)说出光合作用过程中C3和C5的含义。
提示:C3是指三碳化合物——3磷酸甘