5.4 光合作用与能量转化学案（第二课时）-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

5.4 光合作用与能量转化学案（第二课时） 一、光合作用： 1 、概念：指绿色植物通过 ，利用 ，把 和 转化成储存着能量的 ，并 且释放出 的过程。 2 、反应式： 3 、实质：合成 ，储存 二、光合作用的原理 思考：光合作用释放的 O2 ，是来自水还是 CO2 呢？ 资料 1： 甲醛学说 资料 2：希尔反应 1.本实验能不能说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应？ 2. 本实验能否说明光合作用产生的 O2 中的 O 全部来自水？ 3. 如何证明光合作用产生的 O2 中的 O 是否全部来自水？ 资料 3：鲁宾和卡门实验 1 、实验结论是什么？ 2 、如何检测 18O2 与 O2 的区别？ 思考：光反应除了水的光解，还发生了什么？ 资料 4：1954 年，美国科学家阿尔农在给叶绿体照光时发现，在无 CO2 的离体叶绿体溶液中加入 ADP、 Pi 、氧化型辅酶Ⅱ（NADP+ ），体系中产生 ATP 和 NADPH ，且这一过程总是与水的光解相伴随。 1 、光反应除了水的光解，还发生了什么？ 2 、光反应需要什么条件？场所在哪里？ 3 、光反应过程是怎样的？ 4 、NADPH（还原型辅酶 II）的作用是什么？ 思考：CO2 是如何变为（CH2O)?如何追踪？ 资料 5：卡尔文实验 1：20 世纪 40 年代，美国科学家卡尔文(M. Calvin)用 14C 标记的 14CO2 供小球藻进行 光合作用，追踪放射性 14C 的去路。 ①向反应体系中充入一定量的 14CO2 光照 30 秒后检测产物，检测到了多种带 14C 标记的化合物。 ②将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时发现，90%的放射性出现在一种三碳化合物(C3)中。 ③在 5 秒钟的光照后，卡尔文等同时检测到了含有放射性的五碳化合物(C5)和六碳糖(C6)。 1 、C 的转移途径是什么？ 资料 6：卡尔文实验 2：①在光照下 C3 、C5 的浓度很快达到饱和并保持相对稳定。 ②在光照下突然中断 CO2 供应，C5 就积累起来，C3 的浓度急速降低；突然停止光照时，C3 的浓度急速升 高，同时 C5 的浓度急速降低。 1 、CO2 的受体是什么物质? 2 、光反应产生的 NADPH 和 ATP 用于暗反应哪一步? 3 、暗反应过程是怎么样的？ 4 、场所在哪？需要什么条件? 总结： 光反应阶段 暗反应阶段（卡尔文循环） 场所 条件 物质 变化 能量 变化 联系 ①物质联系：光反应为暗反应提供 ，暗反应为光反应提供 。 ②能量关系：光反应产生的 中活跃的化学能转化为暗反应 中的稳定化学能。 1 、从物质变化和能量转化的角度分析光合作用。 （1）在光反应阶段，光能被叶绿体内类囊体膜上的 捕获后，将水分解为 和 等， 形成 和 ,于是光能转化成 和 中的化学能； （2）ATP 和 NADPH 驱动在 中进行的暗反应，将 转化为储存化学能的 。 （3）可见光反应和暗反应紧密联系， 与 密不可分。 2 、光合作用的意义是什么？ （1）供植物体自身利用；（2）供养所有 生物，光能通过驱动 而驱动生命世界的运转。 3 、光合作用的 2 个循环圈：ADP 和 转化的循环以及 NADP+和 转化的循环。 4 、叶肉细胞产生 ATP 的场所： 叶绿体产生的 ATP 去向： 5 、没有叶绿体就无法光合作用吗？ 6 、O2 扩散出该细胞至少跨膜几层？去该细胞内的线粒体发生反应呢？ 细胞间隙的 CO2 进该细胞发生反应至少跨膜几层？该细胞线粒体内的 CO2 呢？ 7 、 C3 、C5 、ATP 、NADPH 含量变化规律 NADPH ATP C3 C5 CO2 浓度不变，光照减弱 光照不变，CO2 浓度变弱 8 、总反应式： （1）C 、H 、O 原子的转移途径： C: