第3章 第5节 第1课时 光合作用的物质和结构基础-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修1创新导学案word（浙科版2019）

第五节　光合作用将光能转化为化学能

第一课时　光合作用的物质和结构基础

知识点一　光合作用概念、场所和产物

1．光合作用的意义

进行光合作用的生物主要为绿色植物和蓝细菌，它们以二氧化碳和水为原料，利用光能合成糖类等有机物，为自身生长、发育、繁殖提供物质和能量，人、动物、真菌和大部分细菌直接或间接依靠自养生物的光合产物生活。

2．光合作用的概述

(1)光合作用定义：光合作用是一个吸能反应，它利用太阳能将二氧化碳转变为糖，并将能量储存在糖分子内，即光合作用是一个将光能转化为化学能的过程。

(2)光合作用的反应式：6CO2＋12H2OC6H12O6＋6H2O＋6O2。

3．光合作用的场所——叶绿体

(1)[1]外膜使其内部结构与细胞溶胶分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。

(2)由[3]类囊体堆叠而成的[4]基粒，增大了膜面积，组成类囊体的膜被称为光合膜，分

布着能够吸收、传递、转换光能的光合色素和将光能转化为化学能的多种蛋白质。在类囊体的空腔内含有多种酶，与H2O的裂解有关。

(3)[5]基质含有少量的DNA和RNA，还含有与碳反应有关的酶。

易漏边角

光合作用放出的氧气来源研究

光合作用的产物除了糖还有氧气。科学家用同位素18O标记的CO2和H2O分别培养小球藻，光照下测定产生O2的情况，结果如图，据图回答：

(1)A组试管释放的气体是O2，B组试管释放的气体是18O2。

(2)根据以上实验结果，可得出结论：光合作用释放的O2来自H2O中的氧。

(3)该实验技术手段叫同位素标记法。

问题思考

1　比较叶绿体和线粒体增大膜面积的方式有什么不同？

提示：线粒体内膜向内折叠形成嵴；叶绿体类囊体堆叠形成基粒。

2　植物细胞一定能进行光合作用吗？

提示：不一定。只有含有叶绿体的植物细胞才能进行光合作用，否则不能进行光合作用。如植物的根细胞、表皮细胞。

3　叶绿体是细胞光合作用的场所，那么没有叶绿体就一定不能进行光合作用吗？

提示：不一定。叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所，如蓝细菌细胞中没有叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素也能进行光合作用。

[例1]　如图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是(　)

A．①和②具有选择透过性功能

B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶

C．③与水的裂解密切相关

D．有叶绿体的细胞才能进行光合作用

解题分析　①②表示叶绿体的双层膜，生物膜具有选择透过性，A正确；③为叶绿体中的类囊体，其膜上含有进行光合作用的色素和酶，B正确；类囊体的空腔中含有裂解水的酶，C正确；具有与光合作用有关的酶和光合色素而不具有叶绿体的蓝细菌也能进行光合作用，D错误。

答案　D

[例2]　下列关于光合作用和需氧呼吸分析不合理的是(　)

A．光合作用是细胞呼吸的逆转

B．细胞呼吸是一个放能反应，光合作用是一个吸能反应

C．小鼠吸入18O2，其尿液中可以检测到H218O

D．给水稻提供14CO2，其叶肉细胞中可检测到14C6H12O6

解题分析　光合作用在叶绿体中进行，光合作用和需氧呼吸的物质好像是刚好颠倒一下，但是二者的中间过程完全不同，场所、酶等都不同，不能简单地看为逆转关系，A错误；18O2参与需氧呼吸第三阶段形成水，所以尿液中可以检测到H218O，C正确；从反应式可以推知，14CO2中的碳最后转移到了C6H12O6中，D正确。

答案　A

知识点二　光合色素的提取与分离

1．实验原理

(1)提取原理：光合色素是一类脂溶性物质，可以利用脂溶剂将光合色素提取出来，例如，可以用95%的酒精提取叶绿体中的色素。