第4节 第2课时 光合作用的原理 (课件PPT)-【赢在微点·轻松课堂】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版 新题型）

赢在微点 轻松课堂 生物学 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 第2课时　光合作用的原理 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.说明光合作用以及对它的认识过程。2.掌握光合作用过程中的物质变化和能量变化。 课标内容 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.光合作用的概念 叶绿体 光能 2.光合作用的化学反应式 CO2+H2O (CH2O)+O2。 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 3.探索光合作用原理的部分实验 被分开 毒害 不能 水的光解 H2O CO2 ATP 水的光解 14CO2 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 4.光合作用过程 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (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。 有光 类囊体薄膜 氧和H+ ATP ATP和NADPH 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)暗反应阶段。 ①条件:不直接依赖光。 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中活跃的化学能转化为 。 叶绿体基质 2C3 有机物中稳定的化学能 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (3)光反应与暗反应之间的联系。 光反应为暗反应提供 ,暗反应为光反应提供 。 NADPH和ATP ADP和Pi、NADP+ 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)植物在夜晚不能进行光反应,只能进行暗反应。( ) (2)光合作用中ATP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜。( ) (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。( ) (4)光合作用过程中产生的ATP可以为细胞内的各项生命活动提供能量。( ) (5)14CO2中14C的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)。( ) 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 探究1　如图表示光能转换为电能的示意图,A代表处于特殊状态下的叶绿素a,B代表具有吸收和传递光能作用的色素,C和D代表传递电子的物质。请据图回答下列相关问题: 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)叶绿体中光合色素吸收的光能有哪些用途? 一是将水分解为氧和H+,二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP和Pi反应形成ATP。 提示 (2)水分解为 的同时,被叶绿体夺去两个电子。电子经传递,可用于 。 氧和H+ NADP+与H+结合形成NADPH 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 探究2　光合作用是一个非常复杂的过程,包括一系列的化学反应。如图是光合作用的图解,结合该图和教材内容分析: 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)光合作用的光反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些? ①物质变化。 a.水的光解: 。 b.NADPH的形成: 。 c.ATP的生成: 。 ②能量变化。 光能转化为活跃的化学能,储存在 中,均用于暗反应。 2H2O 4H++4e-+O2 NADP++H++2e- NADPH ADP+Pi+能量 ATP ATP和NADPH 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)光合作用的暗反应阶段发生的物质变化和能量变化有哪些? ①物质变化。 a.CO2的固定: →2分子三碳化合物。 b.三碳化合物的还原:在酶的催化下,三碳化合物接受 释放的能量并被 还原形成五碳化合物和糖类。 ②能量变化:ATP和NADPH中的化学能转化为 。 1分子CO2+1分子五碳化合物 ATP、NADPH NADPH 有机物中的化学能 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (3)暗反应不直接依赖光,那么暗反应能较长时间在黑暗条件下进行吗? 不能。因为在黑暗条件下不能进行光反应,暗反应缺少光反应提供的NADPH和ATP。 提示 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (4)若标记CO2中的14C,请写出光合作用过程中14C的转化途径: 。 (5)夏季中午,气孔关闭后,会导致CO2供应不足,短时间内叶绿体中C3和C5会发生怎样的变化? C3减少,C5增多。 提示 14CO2→14C3→(14CH2O) 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 　　1.列表比较光反应与暗反应之间的区别和联系 比较项目 光反应阶段 暗反应阶段 区别 反应场所 叶绿体的类囊体薄膜上 叶绿体的基质中 反应速度 较快 较缓慢 与光的关系 必须在光下进行 不需要叶绿素和光,需要多种酶 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 区别 物质 变化 ①水的光解: H2O 2H++O2+2e- ②NADPH的合成: NADP++H++2e- NADPH ③ATP的合成: ADP+Pi+能量 ATP ①CO2的固定: CO2+C5 2C3 ②C3的还原: 2C3 C5+(CH2O) ③ATP的水解: ATP ADP+Pi+能量 ④NADPH的分解: NADPH NADP++H++2e- 能量 变化 光能→ATP和NADPH中活跃的化学能 ATP和NADPH中活跃的化学能→糖类等有机物中稳定的化学能 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 联系 ①两个反应阶段相辅相成,密切联系:光反应是暗反应的基础,光反应为暗反应提供NADPH和ATP;暗反应推动光反应,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+;②没有光反应,暗反应因缺乏NADPH和ATP而无法进行;暗反应受阻,光反应因产物积累也不能正常进行。可见,二者相互制约 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.光合作用中物质含量的变化 (1)“来源—去路法” 。 如图中Ⅰ表示光反应,Ⅱ表示CO2的固定,Ⅲ表示C3的还原。当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时,分析相关物质含量在短时间内的变化: 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)“模型法”。 ①图1中曲线甲表示C3,曲线乙表示C5、NADPH、ATP。 ②图2中曲线甲表示C5、NADPH、ATP,曲线乙表示C3。 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 ③图3中曲线甲表示C5、NADPH、ATP,曲线乙表示C3。 ④图4中曲线甲表示C3,曲线乙表示C5、NADPH、ATP。 (3)光合作用过程中相关物质的变化规律。 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示,图中a~g为物质,①~⑥为反应过程)。下列判断错误的是(　　) 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 A.图中a物质主要吸收红光和蓝紫光,绿色植物能利用它将光能转化成活跃的化学能储存在c中 B.图中①表示H2O的吸收,③表示H2O的光解 C.将b物质用18O标记,最终在(CH2O)中能检测到18O D.d为还原型辅酶Ⅱ 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 分析题图可知,图中a物质表示色素,叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,绿色植物能利用它将光能转化成活跃的化学能储存在ATP中,A项正确。题图中①表示根从土壤中吸收H2O,③表示H2O的光解,B项正确。将氧气用18O 标记,氧气首先参与有氧呼吸生成水,该水分子可以参与有氧呼吸第二阶段,此时18O将转移到二氧化碳中,然后含18O的二氧化碳参与光合作用,最终在(CH2O)中能检测到18O,C项正确。d和磷酸反应生成c,为暗反应中C3的还原提供能量,因此d为ADP,D项错误。 解析 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.如图甲表示光合作用部分过程的图解,图乙表示改变光照后,与光合作用有关的五碳化合物(C5)和三碳化合物(C3)在细胞内的变化曲线。据图回答下列问题: 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)图中A表示的物质是　　　　,它是由　　　　　　　　　　　　　 产生的,其作用主要是　　　　　　　　　　　　。  (2)图中ATP形成所需的能量最终来自　　　　。若用同位素标记14CO2,则14C最终进入的物质是　　　　。  (3)图中曲线a表示的化合物是　　　　,在无光照时,其含量迅速上升的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)曲线b表示的化合物是　　　　,在无光照时,其含量下降的原因是 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  NADPH 水在光下分解产生的H+与NADP+结合 用于C3的还原和提供能量 太阳能 (CH2O) C3 无光照时,C3还原受阻,C3合成仍在进行 C5 C5与CO2结合形成C3,C5的消耗暂不变,而C5的合成减少 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 分析题图甲可知,过程②为C3的还原,它需要ATP和NADPH,NADPH是水在光下分解产生的H+与NADP+结合产生的。CO2首先被C5固定生成C3,然后被还原生成葡萄糖等有机物。根据题图乙可知,黑暗条件下光反应停止,产生的NADPH和ATP迅速减少,使C3的还原受阻,而此时CO2仍在不断地被C5固定成C3而使C3的含量迅速上升,可见a应是C3含量的变化曲线,那么b则是C5含量的变化曲线。 解析 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 1.用14C标记CO2,可用于研究光合作用中(　　) A.光反应的条件 B.暗反应的条件 C.能量的转换过程 D.由CO2合成糖的过程 随堂达标自测 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 暗反应不直接依赖光,但需要能量、酶,二氧化碳只是原料,B项错误;二氧化碳中C首先固定在三碳化合物(C3)中,之后转移到糖类等有机物中,用14C标记CO2可以探究光合作用中CO2合成糖的过程,D项正确。 解析 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 2.如图所示为叶绿体中的某种结构及其上发生的物质和能量变化,下列叙述错误的是(　　) A.图中的①表示水 B.叶绿体中与光合作用有关的色素都分布在 结构②上 C.光能转变为活跃的化学能 D.该过程产生的NADPH、O2和ATP都能用于暗反应 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 题图中的结构表示叶绿体的类囊体,①表示水,A项正确;叶绿体中与光合作用有关的色素都分布在结构②类囊体薄膜上,B项正确;类囊体薄膜上进行的是光反应阶段,可以将光能转变为ATP、NADPH中的化学能,C项正确;NADPH和ATP都能用于暗反应,O2不能用于暗反应,D项错误。 解析 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 3.正常生长的绿藻,照光培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩上,此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是 (　　) A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快 C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP+比值下降 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 用黑布将培养瓶罩上,光反应停止,O2的产生停止,A项不符合题意;同时NADPH和ATP的产生停止,使暗反应中C3的还原速度减慢,从而导致CO2的固定减慢,B项符合题意;ATP/ADP比值下降,C项不符合题意;NADPH/NADP+比值下降,D项不符合题意。 解析 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 4.如图分别是叶绿体模型图和绿色植物光合作用过程图解,请据图回答下列问题: (1)吸收光能的色素分布在叶绿体的[②]　　　　　　　上。  类囊体薄膜 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (2)暗反应的场所是在　 　　　中,暗反应需要光反应提供的物质是 [④]　　　　和[⑤]　　　　。  (3)过程Ⅰ称为　　　　　　,过程Ⅰ中能量变化情况是 。 (4)过程Ⅳ称为　　 　　,其代谢产物[⑦]是　　 　　　　　　。 (5)夏日的午后,如果气温过高,叶片的气孔关闭,导致[ 　]　　　　供应大大减少,C3的产量随之　　　　(填“增加”或“减少”)。 (6)光合作用过程的总反应式可概括为　　　　　　　　　　 　 　。 叶绿体基质 NADPH ATP 光反应 光能转化成ATP和NADPH中(活跃)的化学能 C3的还原 (CH2O)(或有机物) ⑥ CO2 减少 CO2+H2O (CH2O)+O2 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 (1)叶绿体中吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,即题图中②。(2)暗反应的场所是叶绿体基质,光反应为暗反应过程提供了NADPH和ATP,分别为题图中的④⑤。(3)Ⅰ是光反应阶段,该阶段的能量变化是将光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能。(4)据题图分析可知,Ⅳ过程表示暗反应过程中三碳化合物的还原;代谢产物⑦是有机物。(5)夏日的午后,如果气温过高,叶片的气孔关闭,导致 解析 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 二氧化碳供应不足,二氧化碳固定过程减弱,生成的三碳化合物减少,而三碳化合物仍然被还原,因此叶肉细胞中三碳化合物含量减少。 (6)光合作用过程的总反应式为CO2+H2O (CH2O)+O2。 解析 轻松课堂 高中生物学 必修1 第 ‹#› 页 赢在字里行间 $$