第5章 第4节 二光合作用的原理和应用-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套课件（人教版，不定项）

生物学 必修1（人教） 第5章 细胞的能量供应和利用 第4节　光合作用与能量转化 高效课时（二）　光合作用的原理 预习新知　落实必备知识 高效导学第一步 叶绿体 光能 O2 毒害 叶绿体 氧气 同位素示踪 水 ATP 水的光解 有光 类囊体薄膜 氧和 H＋ ATP ATP和NADPH 有光无光 叶绿体基质 2C3 有机物 × × √ × × √ 课堂培优　提升关键能力 高效导学第二步 课后回顾　巩固综合素养 高效导学第三步 【课程标准】说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，并将其转化为细胞可利用的化学能储存在有机分子中。 1.光合作用的原理探索 （1）光合作用的概念 （2）光合作用的反应式 CO2＋H2O （CH2O）＋O2 （3）探索光合作用原理的部分实验 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 1937年 希尔（英国） 在离体 的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出 时间/发现者 内容 1941年 鲁宾、卡门（美国） 用 的方法，研究了光合作用中氧气的来源，H218O＋CO2―→植物―→18O2，H2O＋C18O2―→植物―→O2，得出光合作用释放的氧全部来自 1954、1957年 阿尔农（美国） 在光照下，叶绿体可合成 ，这一过程总是与 相伴随 2.光合作用过程 （1）光反应阶段 ①条件： 。 ②场所： 。 ③物质变化 A.将H2O分解为 ，其中H＋与NADP＋结合形成NADPH。 B.使ADP和Pi反应形成 。 ④能量变化：将光能转化为储存在 中的化学能。 （2）暗反应阶段 ①条件： 都能进行。 ②场所： 。 ③过程（卡尔文循环） a.CO2的固定：C5＋CO2 。 b.C3的还原：2C3 （CH2O）＋C5。 ④能量变化：NADPH、ATP中活跃的化学能变为 中稳定的化学能。 【教材问题·心中明】 思考·讨论·提示 P102 1.不能说明。希尔反应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，也并没有直接观察到氧元素的转移。 2.能够说明。希尔反应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，暗示着希尔反应是相对独立的反应过程。 3.光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。 4.H2O O2+NADPH+能量 ↓ ADP+Pi → ATP P104 1.2.见本节培优点二“光合作用的过程”中的要点培优。 eq \x(4.H2O\o(――→,\s\up24(光照、氧化剂),\s\do8(叶绿体))O2＋NADPH＋能量,,,　　　　　　　　　　　　　　↓,,,　　　　　　　　　ADP＋Pi―→ATP,P104 1.2.见本节培优点二“光合作用的过程”中的要点培优。) 【概念辨析·试身手】 （1）植物在白天进行光反应，在夜晚进行暗反应。（ ） （2）光合作用产生的O2来自CO2和H2O中的O。（ ） （3）光合作用中ADP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜。（ ） 提示：植物白天既能进行光反应也能进行暗反应，夜晚无光不能进行光反应，暗反应在光反应停止后可持续一段时间，但持续时间不长。 提示：光合作用产生的O2来自H2O中的O。 （4）光反应的进行不需要任何酶的参与。（ ） （5）14CO2中C的转移途径是14CO2→14C3→14C5→（14CH2O）。（ ） （6）在离体的叶绿体基质中添加NADPH、ATP和CO2后，可以完成暗反应。（ ） 提示：水的光解和ATP、NADPH的合成过程中均需要酶参与。 提示：CO2中的C的一般不会经过五碳化合物生成有机物。 培优点一 | 光合作用的发现历程 【情境探究】 1.水的光解发生场所在哪？水光解后的产物是什么？ 2.用文字和箭头形式写出暗反应中CO2中的C元素转移途径。 3.光反应为