5.4.2 光合作用的原理和应用的学案 -2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

5.4.2光合作用的原理和应用学案 【学习目标】 1.了解光合作用的探究历程，说出光合作用的概念 2.掌握光合作用的光反应和暗反应过程及二者的关系 【学习重难点】 重点 1.分析光合作用的过程，比较光反应和暗反应。 2.分析影响光合作用的环境因素。 难点：举例说明光合作用原理的实践应用。 【预习新知】 光合作用的原理 1.概念 光合作用是指绿色植物通过 ，利用 ，将 和 转化成储存着能量的 ，并且释放出 的过程。 2.反应式： 3.探索光合作用原理的部分实验 时间及科学家 观点或实验过程 发现或实验结论 实验特点 19世纪末到1928年 在光合作用中，CO2中的C和O被分开，O2被释放，C和H2O结合成甲醛，甲醛分子缩合成糖 甲醛对植物有毒害作用，甲醛 通过光合作用转化成糖 1937年希尔 (英国) 离体叶绿体的悬浮液＋铁盐或其他氧化剂O2 离体叶绿体在适当条件下发生 的光解，产生 悬浮液中有H2O，无CO2 1941年鲁宾、卡门(美国) 向植物提供 光合作用释放的O2来自 相互对照。 自变量：标记物； 因变量： 1954年、1957年阿尔农(美国) 光照下，叶绿体可合成 ，这一过程总与水的光解相伴随 20世纪40年 代 (美国) 用经过14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向 探明了CO2中的碳在光合作用中转化成 中碳的途径 利用 法 4.光合作用的过程 (1)Ⅰ是 阶段 ①场所：在 上进行。 ②条件：必须有 、叶绿体中的 和酶。 ③过程 a.水的光解：2H2O4 ＋ ； b.ATP的生成：ADP＋Pi 。 ④能量转变：光能一部分转变为 中活跃的化学能；一部分储存在 中。 (2) Ⅱ是 阶段 ①场所：在 中进行。 ②条件：有光无光均可，需要多种 参与。 ③过程 a.CO2的固定：CO2＋ ； b.C3的还原： ＋NADPH ＋C5。 ④能量转变： 中活跃的化学能和 中部分能量→ 中稳定的化学能。 (3)图中 ① ；② ；③ ；④ ；⑤ ；⑥ ；⑦ 。 (4)光反应与暗反应的联系 ①光反应为暗反应提供 、 ；暗反应为光反应提供 、 、 。 ②没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成。总之，光反应是暗反应所需物质和能量的准备阶段，暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。 (5)总反应式 a.产物为(CH2O)： b.产物为C6H12O6： (6)元素的转移途径 ①H：3H2O 。 ②C：14CO2 。 ③O：H218O ；C18O2 。 光合作用原理的应用 (一)光合作用强度： (1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 (2)表示方法：用一定时间内原料消耗或产物产生量的数量来定量表示。 (二)实验：探究光照强度对光合作用强度的影响 (1)原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中 ，光照下叶片进行光合作用产生 ，充满细胞间隙，叶片又