第3章 第5节 第2课时 光合作用的过程-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修1创新导学案课件PPT（浙科版2019）

　　　　　　　　　　　　　 第三章　细胞的代谢 第五节　光合作用将光能转化为化学能 第二课时　光合作用的过程 学习目标 核心素养 1.分析光合作用的过程，比较光反应和碳反应。 2.分析影响光合作用的环境因素。 1.生命观念：运用能量与物质观，阐明光合作用过程中能量和物质的转化。 2.科学探究：分析呼吸作用和光合作用的相互关系，会分析相关实验装置。 3.社会责任：能够根据光合作用和呼吸作用的相互关系指导生产实践。 2 目录 CONTENTS 01 知识点 02 效果当堂检测 03 课后课时作业 知识点 01 1．光合作用可分为两个阶段：直接需要光的__________阶段和不需要光直接参加的__________阶段。 2．光反应将光能转化为化学能，并产生氧气 (1)光反应的场所和条件 ①场所：叶绿体的___________——光合膜中。 ②条件：_______、光合色素、_______等。 光反应 碳反应 类囊体膜 知识点一　光反应和碳反应的过程 光能 酶 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 5 2H+ 2e- 2e- NADPH NADPH 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 6 (3)产物去向及作用 ①光反应产生的________被释放到细胞外。 ②光反应产生的______________是碳反应中将二氧化碳还原为糖的________，NADPH在碳反应中是________。 O2 ATP和NADPH 能源物质 还原剂 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 7 3．碳反应将二氧化碳还原成糖 (1)卡尔文循环概念：______________________的一系列反应称为卡尔文循环。 (2)碳反应过程(卡尔文循环)的场所和条件 ①场所：叶绿体的__________。 ②条件：酶等。 二氧化碳还原为糖 基质 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 8 五碳糖 三碳糖 NADP+ ATP NADPH 糖分子 有光 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 9 4．光合产物在植物细胞中的利用 ___________的形成标志光合作用合成糖的过程已经完成。在叶绿体内，三碳糖作为原料用于______________________的合成。___________三碳糖运至叶绿体外，并且转变成________，供植物体所有细胞利用。 三碳糖 淀粉、蛋白质和脂质 大部分 蔗糖 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 10 问题思考 1　试总结光合作用各元素的去向。 2　在无光条件下，碳反应能否长期进行？ 提示： 提示：不能，无光条件下，不能进行光反应，无法为碳反应提供NADPH和ATP，所以碳反应不能长期进行。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 11 3　试分析叶绿体中ATP、ADP的运动方向。 4　用白光照射光合色素提取液，能进行光反应释放氧气吗？ 提示：①ATP：类囊体膜→叶绿体基质。②ADP：叶绿体基质→类囊体膜。 提示：不能。叶绿体中的色素具有吸收、传递、转化光能的作用，但发生光反应除色素、光照之外，还需要ADP、Pi、H2O、NADP＋、酶、蛋白质等，而且需要色素和相关物质有序排列在类囊体膜上。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 12 [例1]　下列关于光合作用的叙述，不正确的是(　) A．光反应需要光，不需要酶，碳反应不需要光，需要多种酶 B．光反应在叶绿体的类囊体上进行，碳反应在叶绿体的基质中进行 C．光反应生成NADPH和ATP，并放出O2，碳反应将CO2固定并还原成糖类 D．光反应中光能转化为ATP和NADPH中的化学能，碳反应将ATP和NADPH中的化学能储存在有机物中 解题分析　光反应需要光，也需要酶，碳反应有光无光均可以，需要多种酶，A错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 13 [例2]　下图是黑藻光合作用过程示意图(用字母代表 物质)。请分析回答： (1)反应Ⅰ发生的场所是___________________，其中 产物B是____________。 (2)在反应Ⅱ中五碳糖不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是________________。除去五碳糖再生使用的三碳糖，其余的大部分三碳糖运至叶绿体外转变成蔗糖，还有一部分在叶绿体中转变成______________________________。 类囊体膜(或光合膜) H＋ 五碳糖可以再生 淀粉、蛋白质和脂质(写出淀粉即可) 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 14 (3)若要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提 取液时需要加入__________________可使研磨充分。将 提取到的滤液收集到试管中，塞上橡皮塞，将试管置于 适当的光照条件下2～3 min后，试管内氧气的含量____ ________(填“增加”“减少”或“不变”)。 (4)给黑藻提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O是由于__________________ ___________________________________________________________________。 二氧化硅(SiO2) 不变 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 15 题后归纳 光反应与碳反应过程的比较 比较项目 光反应 碳反应 场所 类囊体膜 叶绿体基质 时间 短促，以微秒计 较缓慢 条件和原料 光、色素、酶、水等 酶、CO2、NADPH、ATP等 过程 利用光能使水裂解产生O2，同时产生ATP和NADPH 将CO2还原为糖的一系列反应 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 16 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 17 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 18 1．环境因素改变，短时间内三碳酸和五碳糖等物质含量的变化 结合图中模型，以“短时间内三碳酸＋五碳糖的总含量不变”为前提，抓住外界因素变化首先引起图中改变的阶段为“因”，再分析后继变化。 知识点二　环境因素对三碳酸和五碳糖等物质含量的影响 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 19 光强度 分析 结果 强→弱 光反应减弱，_________________减少，三碳酸分子还原_________；短时间内CO2的固定速率不变 三碳酸分子含量增多，五碳糖含量减少 弱→强 光反应增强，NADPH和ATP增多，三碳酸分子还原增强；短时间内CO2的固定速率不变 三碳酸分子含量减少，五碳糖含量增多 (1)当CO2供应不变、光强度发生变化时 NADPH和ATP 减弱 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 20 (2)当光强度不变、CO2供应发生变化时 CO2供应 分析 结果 充足→不足 CO2固定减弱，三碳酸分子产生减少，五碳糖消耗减少；短时间内，三碳酸还原及五碳糖再生不变 三碳酸分子含量减少，五碳糖含量增多 不足→充足 CO2固定增强，三碳酸分子产生增多，五碳糖消耗增多；短时间内，三碳酸还原及五碳糖再生不变 三碳酸分子含量增多，五碳糖含量减少 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 21 2.环境因素改变，长时间后三碳酸和五碳糖等物质含量的变化 (1)环境中光照减弱、二氧化碳浓度下降，植物光合速率减弱，三碳糖用于补充淀粉、蛋白质、脂质等的合成或者用于细胞呼吸，用于生成五碳糖的三碳糖减少，叶绿体内三碳酸＋五碳糖的总含量________。 (2)环境中光照增强、二氧化碳浓度上升，植物光合速率加快，用于五碳糖再生的三碳糖增加，叶绿体内三碳酸＋五碳糖的总含量________ 。 减少 增加 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 22 [例3]　下列关于光合作用中改变反应条件而引起的变化，正确的是(　) A．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中五碳糖/三碳酸比值减小 B．突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减小 C．突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增大 D．突然将白光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中五碳糖/三碳酸比值增大 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 23 解题分析　突然中断CO2供应，暂时三碳酸减少，五碳糖增多，五碳糖/三碳酸比值增加，A错误；突然中断CO2供应，ATP在叶绿体中含量增加，ADP含量减少，ATP/ADP比值增加，B错误；突然将绿光改变为红光，光反应增强，产生的ATP增加，ADP含量减少，ATP/ADP比值增大，C正确；突然将白光改变为绿光，光反应几乎停止，产生的ATP减少，三碳酸增加，五碳糖减少，五碳糖/三碳酸比值减小，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 24 [例4]　适宜的光强度、温度条件下，在0.003%二氧化碳和1%二氧化碳两种不同环境中某植物叶肉细胞卡尔文循环中三碳酸分子和五碳糖分子微摩尔浓度的变化趋势如图所示。据图分析不合理的是(　) A．甲物质代表三碳酸分子，乙物质代表五碳糖分子 B．bc段甲物质浓度降低是因为生成速率变小 C．cd段光合作用较弱是因为碳反应原料不足 D．ae段叶肉细胞的三碳酸分子和五碳糖分子总量基本不变 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 25 解题分析　bc段，降低二氧化碳浓度，会抑制碳反应过程中二氧化碳的固定，而短时内三碳酸分子的还原不受影响，因此三碳酸分子含量下降，同时五碳糖分子增多，可见甲物质是三碳酸分子，乙物质是五碳糖分子，A、B正确；cd段光合作用较弱是因为碳反应原料不足，C正确；据图可知，cd段三碳酸分子和五碳糖分子总量少于其他时段，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 26 光合作用 需氧呼吸 物质变化 将_____和_____转变为葡萄糖等有机物 将葡萄糖等有机物分解为_____和_____ 能量变化 光能转化为_______，贮存在_______中 化学能转移到_______中，供细胞利用；化学能转化成热能释放 场所 叶绿体(真核细胞) _____________________ (真核细胞) 是否需要光照 需要光照 有_____无____都能进行 结论 ①从反应类型看，二者都是____________反应。 ②从能量代谢看，二者都有能量变化，细胞呼吸是一个_______过程，光合作用是一个_______过程。 ③从物质变化看，______________和细胞呼吸是相反的，但是光合作用_______细胞呼吸的逆反应 CO2 化学能 有机物 知识点三　光合作用和需氧呼吸的关系 H2O CO2 H2O ATP 细胞溶胶和线粒体 光 光 氧化还原 放能 吸能 光合作用 不是 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 27 [例5]　下图所示为甘蔗的叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是(　) A．过程①消耗CO2释放O2，过程③消耗O2释放CO2 B．过程②只发生在叶绿体基质，过程③只发生在线粒体基质 C．过程①产生NADPH，过程②消耗NADPH，过程③产生[H]也消耗[H] D．若过程②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的干重必然增加 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 28 解题分析　图示为甘蔗叶肉细胞内的部分代谢过程，过程①是光反应，不消耗CO2，A错误；过程②是碳反应，只发生在叶绿体基质，过程③是呼吸作用，细胞质基质和线粒体都能产生ATP，B错误；过程①是光反应，产生NADPH，过程②是碳反应，合成有机物，消耗NADPH，过程③是呼吸作用，产生[H]也消耗[H]，C正确；若过程②的速率大于过程③的速率，只是说明在白天甘蔗叶肉细胞的净光合量大于零，而甘蔗的干重未必增加，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 29 [例6]　下图为某植物细胞部分结构气体交换示意图，据图分析下列叙述中正确的是(　) A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程 B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程 C．在较强光照下，测得光合作用产物的去向是图中的b、c D．在较强光照下，测得呼吸作用产物的去向是图中的d、f 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 30 解题分析　叶绿体能利用光能将二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气，所以a表示二氧化碳的进入，b表示氧气出细胞，A错误；线粒体消耗氧气，产生二氧化碳，所以e表示氧气进入细胞，f表示二氧化碳出细胞，B错误；在较强光照下，光合速率大于呼吸速率，细胞从外界吸收二氧化碳，并向外释放氧气，所以测得光合作用产物的去向是图中的b、c，C正确；在较强光照下，因为呼吸作用强度小于光合作用强度，所以测得呼吸作用产物的去向是图中的d，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 31 题后归纳 不同生理状况下一个叶肉细胞中氧气和二氧化碳的来源和去路：(实线表示氧气，虚线表示CO2) (1)黑暗 (2)光合作用强度＝呼吸作用强度 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 32 (3)光合作用强度>呼吸作用强度 (4)光合作用强度<呼吸作用强度 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 33 课堂小结 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识点 34 效果当堂检测 02 1．光合作用光反应产生的物质有(　) A．C6H12O6、NADPH、ATP B．NADPH、CO2、ATP C．NADPH、O2、ATP D．C6H12O6、CO2、H2O 解析　光反应中水的光解可以产生氧气，同时产生辅酶ⅡNADPH，而且能将光能转换成活跃的化学能，贮存在ATP和NADPH中。 效果当堂检测 1 2 3 4 5 6 36 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，下列叙述不正确的是(　) A．图中的①是植物吸收的水分子 B．光合作用的色素都分布在结构②上 C．光能转变为NADPH和ATP中的化学能 D．NADPH、O2和ATP都能用于碳反应 解析　水在光下可裂解为H＋、e－和O2，H＋、e－和NADP＋生成NADPH，A正确；光合作用的色素都分布在类囊体膜上，B正确；光能在光反应阶段转变为NADPH和ATP中的化学能，C正确；NADPH和ATP都能用于碳反应，O2不能，D错误。 效果当堂检测 1 2 3 4 5 6 37 3．用18O标记后的H2O灌溉某株植物，短时间内18O不可能出现在(　) A．植物周围的氧气中 B．植物周围的水蒸气中 C．细胞质的水中 D．叶肉细胞生成的糖类中 解析　用18O标记的H2O灌溉植物，植物可通过根毛区细胞把H218O吸入细胞中，H218O大部分通过蒸腾作用散失到周围空气中，小部分被光合作用利用，生成了18O2，也散失到空气中，还有一部分H218O被细胞呼吸所利用生成C18O2。 效果当堂检测 1 2 3 4 5 6 38 4．如图为光合作用某阶段示意图，正确的是(　) A．该反应持续进行不需要光 B．三碳酸还原所需还原剂为NADPH C．三碳酸还原所需能源来自ATP水解 D．三碳酸还原成的三碳糖大部分用于合成淀粉 解析　图示碳反应过程需要光反应提供的NADPH和ATP，故不能在无光条件下持续进行，A错误；碳反应过程中将三碳酸还原成三碳糖的能量由ATP和NADPH提供，C错误；卡尔文循环生成的三碳糖，大部分三碳糖运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用，D错误。 效果当堂检测 1 2 3 4 5 6 39 5．如图表示一定光照条件下叶肉细胞中甲、乙两种细胞器之间的气体交换。下列有关叙述正确的是(　) A．甲、乙两种细胞器都能为对方提供ATP和[H] B．光照适宜时乙的产O2速率等于甲的耗O2速率 C．光照强度变化一定能同时改变甲、乙的代谢速率 D．给植物提供H218O，甲能产生C18O2，乙能产生18O2 效果当堂检测 1 2 3 4 5 6 40 解析　甲吸收O2，产生CO2；乙吸收CO2，产生O2，可以推出甲是线粒体，乙是叶绿体。线粒体产生的ATP用于各项生理活动，但是叶绿体产生的ATP只用于光合作用的碳反应阶段，线粒体产生的[H]用于自身进行呼吸作用，叶绿体产生的是NADPH，用于碳反应，A错误；光照适宜时，光合速率大于呼吸速率，乙的产O2速率大于甲的耗O2速率，B错误；光照强度一般不改变甲的代谢速率，且当光照强度超过光饱和点时，乙的代谢速率也不变，C错误；给植物提供H218O，甲有氧呼吸第二阶段产生C18O2，乙水的光解产生18O2，D正确。 效果当堂检测 1 2 3 4 5 6 41 6．叶绿体中的色素、蛋白质等在某种膜上的分布及部分反应的示意图如下，请回答： (1)该膜是____________膜，其上含有色素和催化光反应的_______。光反应中，色素吸收的光能转变为ATP等物质中的____________。 (2)光反应的产物除图中所示的物质外，还有电子和____________。ATP为碳反应提供了_________。 (3)分离新鲜菠菜叶片中的光合色素时，应注意滤纸条上的滤液细线要高于____________的液面，滤纸条上最宽色素带所含的色素是____________。 类囊体(光合) 酶 化学能 NADPH 能量 层析液 叶绿素a 效果当堂检测 1 2 3 4 5 6 42 课后课时作业 03 解析　光合作用可分为光反应和碳反应两个阶段，光反应是指植物利用光能，将光能转变成ATP和NADPH中的化学能，为碳反应提供能量，产生氧气，氧气易于检测，A正确，B错误；光合作用的碳反应实质是一系列的酶促反应，此时消耗二氧化碳并生成糖类，故检测二氧化碳的消耗量及葡萄糖的合成量更适于测定是否完成碳反应，C、D错误。 知识点一　光反应和碳反应的过程 1．在实验室中，如果要测定藻类植物是否完成光反应，最好是检验其(　) A．氧气的释放量 B．ATP的生成量 C．二氧化碳的消耗量 D．葡萄糖的合成量 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 44 2．下列作用与基粒类囊体无直接关系的是(　) A．吸收、转化光能 B．利用光能使水分解 C．利用光能合成ATP D．固定二氧化碳 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 45 3．光合作用包括光反应和碳反应两个阶段，下列参与碳反应必需的物质是(　) A．H2O、CO2、ADP B．H2O、CO2、ATP C．CO2、NADPH、ATP D．NADPH、H2O、ADP 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 46 4．科学家用含“14C”的CO2来追踪光合作用中的碳原子，发现其转移途径是(　) A．CO2→叶绿素→ATP B．CO2→三碳化合物→ATP C．CO2→ATP→(CH2O) D．CO2→三碳酸→葡萄糖 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 47 5．下图表示光合作用的碳反应过程。下列叙述错误的是(　) A．①是三碳酸 B．②和③在类囊体膜上产生 C．⑤是五碳糖 D．⑥可在叶绿体内转变为氨基酸 解析　根据光合作用碳反应过程中的物质变化可以判断，图中①表示的是三碳酸，②表示的是ATP，③表示的是NADPH，④表示的是NADP＋，⑤表示的是用于再生五碳糖的三碳糖，ATP和NADPH在叶绿体的类囊体膜上产生，⑥表示另一部分三碳糖，可在叶绿体内转变为氨基酸。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 48 解析　光反应阶段，色素吸收光能并转化为化学能，使ADP转化为ATP，该变化发生在类囊体薄膜上；而消耗ATP的碳反应阶段则在叶绿体基质中进行，所以ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动，ATP则向相反方向运动。 6．叶绿体中，ATP和ADP的运动方向是(　) A．ATP和ADP同时由叶绿体基质向类囊体薄膜上运动 B．ATP和ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动 C．ATP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动，ADP则向相反方向运动 D．ADP由叶绿体基质向类囊体薄膜运动，ATP则向相反方向运动 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 49 7．下列关于光合作用的叙述中，错误的是(　) A．光反应在类囊体薄膜上进行，碳反应在叶绿体的基质中进行 B．光反应需要光、不需要酶，碳反应不需要光、需要多种酶 C．光反应吸收光能，碳反应将化学能储存在糖类等有机物中 D．光反应裂解水并放出O2，碳反应最终将CO2还原成糖类等有机物 解析　光反应在类囊体膜上进行，吸收光能将水裂解并释放O2，需要光、酶等；碳反应在叶绿体基质中进行，固定CO2并生成糖类等有机物，不需要光，需要多种酶。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 50 8．如图是光合作用的过程图解，其中A～G代表物质，a、b、c代表生理过程。下列相关叙述错误的是(　) A．图中a过程发生在类囊体的薄膜上 B．若光照突然停止，短时间内叶绿体中F的含量会 增加 C．c过程是CO2的固定，发生在叶绿体的基质中 D．E接受C和NADPH释放的能量并被NADPH还原 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 51 解析　图中a过程表示光反应，发生在类囊体的薄膜上，A正确；若光照突然停止，光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少，影响C3的还原，而短时间内不影响CO2的固定，叶绿体中F(C5)的含量会减少，B错误；c过程是CO2的固定，发生在叶绿体的基质中，C正确；E(C3)接受C(ATP)和NADPH释放的能量并被NADPH还原，D正确。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 52 知识点二　环境因素对三碳酸和五碳糖等物质含量的影响 9．适宜环境下进行光合作用时，如果突然停止光照，短暂时间内叶绿体中五碳化合物与NADPH相对含量的变化是(　) A．五碳化合物增多，NADPH减少 B．五碳化合物增多，NADPH增多 C．五碳化合物减少，NADPH减少 D．五碳化合物减少，NADPH增多 解析　突然停止光照，光反应停止，不再有ATP和NADPH的生成，因此NADPH减少。由于缺少ATP和NADPH，碳反应中三碳酸的还原过程受阻，而短时间内，CO2和五碳化合物结合不受影响，所以五碳化合物的含量减少。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 53 10．炎热夏季的中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞(　) A．三碳酸含量上升 B．光反应产物不能满足碳反应的需求 C．有机物积累速率明显下降 D．叶绿体基质中ADP含量增加 解析　炎热夏季的中午，因失水过多会导致植物气孔关闭，此时叶肉细胞中二氧化碳的浓度减小，这时二氧化碳的固定减弱，而短时间内三碳酸的消耗不变，所以三碳酸含量下降；这时光反应正常进行，ATP和NADPH的生成量没有变，ATP的利用减少，叶绿体基质中ADP含量减少。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 54 知识点三　光合作用和需氧呼吸的关系 11．下列关于需氧呼吸和卡尔文循环的叙述，错误的是(　) A．需氧呼吸第二阶段与卡尔文循环都无需O2直接参与 B．需氧呼吸第二阶段在线粒体中进行，有CO2产生，无[H]释放 C．三碳糖是CO2进入卡尔文循环后形成的第一个糖 D．卡尔文循环是在叶绿体基质中将CO2还原为糖的一系列反应 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 55 解析　 O2直接参与需氧呼吸第三阶段，所以需氧呼吸第二阶段与卡尔文循环都无需O2直接参与，A正确；需氧呼吸第二阶段在线粒体中进行，有CO2产生，有大量[H]产生和少量能量释放，B错误；在碳反应阶段，三碳糖是CO2进入卡尔文循环后形成的第一个糖，C正确；卡尔文循环是在叶绿体基质中将CO2还原为糖的一系列反应，需要光反应提供NADPH和ATP，D正确。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 56 12．某绿色植物的叶肉细胞中，C6H12O6与CO2的转化过程如图所示。下列叙述错误的是(　) A．a过程发生在叶绿体中 B．b过程发生在线粒体中 C．a过程需要ATP和NADPH的推动 D．b过程不消耗[H] 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 57 解析　 a过程为光合作用的碳反应阶段，对于绿色植物来讲，该过程发生在叶绿体基质中，A正确；b过程包括需氧呼吸的第一、二阶段，第一阶段不发生在线粒体中，发生在细胞溶胶中，B错误；a过程为光合作用的碳反应阶段，其中三碳酸的还原过程需要ATP和NADPH的推动，C正确；b过程为需氧呼吸的第一、二阶段，这两个阶段中产生[H]，而[H]的消耗发生在需氧呼吸的第三阶段，场所为线粒体内膜，D正确。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 58 13．如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是(　) A．NADPH为辅酶Ⅰ，可以为暗反应提供能量 B．各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是3 C．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5 D．2过程需多种酶参与，且需要ATP供能 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 59 解析　1过程是光反应阶段；2过程是暗反应阶段；3过程是有氧呼吸第一阶段；4过程是有氧呼吸第二阶段；5过程是有氧呼吸第三阶段。NADPH是还原型辅酶Ⅱ，既可以作为还原剂，又可以为暗反应提供能量，A错误；细胞生物都能进行呼吸作用，而有氧呼吸和无氧呼吸的第一个阶段完全相同，所以各种生物体(病毒除外)都能进行的过程是3，B正确；1、3、4和5过程都能产生能量，但1阶段的能量只能用于暗反应，3、4、5过程中产生的能量可以用于各种生命活动，5过程产生的能量最多，因此为生命活动提供能量最多的是5过程，C正确；2过程为光合作用的暗反应阶段，需要多种酶参与，且需要ATP供能，D正确。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 60 14．在黑暗条件下，将分离得到的类囊体放在pH＝4的缓冲溶液中，使类囊体内外的pH相等，然后迅速转移到含有ADP和Pi的pH＝8的缓冲溶液中，结果检测到有ATP的生成。根据实验分析，下列叙述正确的是(　) A．实验中溶液的H＋均来自水的裂解 B．黑暗条件下植物叶肉细胞中的叶绿体可产生ATP C．光照条件下植物细胞叶绿体中类囊体的腔内H＋浓度较高 D．若使类囊体的脂双层对H＋的通透性增大，ATP生成量不变 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 61 解析　本实验是在黑暗条件下完成的，实验中溶液的H＋不仅仅来自于实验前在光下时水的裂解，也有来自于缓冲液中，A错误；黑暗条件下，植物叶肉细胞中的叶绿体不能产生ATP，B错误；光照条件下，植物细胞叶绿体中类囊体的腔内发生水的裂解产生H＋，使类囊体腔内的H＋浓度较高，C正确；根据实验的结果，在类囊体内H＋浓度大于外面时会有ATP产生，H＋的浓度差和ATP的产生有关，若使类囊体的脂双层对H＋的通透性增大，ATP生成量会发生改变，D错误。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 62 15．如图为大豆叶片光合作用碳反应阶段的示意图， 下列叙述正确的是(　) A．CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为三 碳酸中的化学能 B．CO2可直接被NADPH还原，再经过一系列的变化 形成糖类 C．被还原的三碳酸在有关酶的催化作用下，可再形成五碳糖 D．光照强度由强变弱时，短时间内五碳糖含量会升高 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 63 解析　三碳酸的还原的实质上是将ATP中的化学能转变为糖分子中的化学能，A错误；三碳酸可直接被NADPH还原形成糖类，B错误；据图分析，被还原的三碳酸在有关酶的催化作用下，可再形成五碳糖，C正确；光照减弱时，ATP和NADPH合成减少，三碳酸还原受阻，五碳糖生成减少，短时间内五碳糖去路不变，最终导致五碳糖含量降低，D错误。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 64 16．下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。 据图回答下列问题： (1)图中①、②、③、④代表的物质依次是_____、__________、____________、____________。 (2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在____________(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。 (3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是____________________________。 O2 NADP＋ ADP＋Pi 五碳糖 C和D 在缺氧条件下进行厌氧呼吸 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 65 解析　 (1)由图可知A、B过程分别为光合作用的光反应和暗反应，图中类囊体膜上发生水的裂解，产生H＋、e－和①氧气；暗反应阶段消耗ATP和NADPH，产生②NADP＋、③(ADP和Pi)；暗反应过程为卡尔文循环，CO2＋五碳糖→2三碳酸(二氧化碳的固定)，所以④为五碳糖。 (2)植物叶肉细胞能产生ATP的生理过程有：光合作用光反应阶段(A)和需氧呼吸的三个阶段(C和D)。 (3)酒精是植物细胞厌氧呼吸的产物。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 66 17．如图表示叶绿体中光合作用及光合产物变化的示意图，其中Pi表示磷酸，A～E表示物质(磷酸转运器分布于叶绿体内膜，可将三碳糖运出叶绿体，同时把Pi运入叶绿体)。请回答下列问题： 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 67 (1)物质A的名称是____________。 (2)卡尔文循环发生的场所是____________，首先物质B与____________结合生成三碳酸，然后被还原为三碳糖；据图可知光合产物除了三碳糖外还包括_______________等。 (3)若磷酸转运器的活性受抑制，叶绿体内三碳糖含量_______，淀粉积累量增加，光合速率被抑制。 水 叶绿体基质 五碳糖 淀粉、蔗糖 增加 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 68 18．百合以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。下图为百合叶肉细胞内的部分代谢示意图，请分析回答以下问题： 注：PEP、OAA、PGA均为叶肉细胞内的相关代谢物质。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 69 (1)百合叶肉细胞进行光合作用，首先水在光下裂解为______________，并将光能转化为_____________________中活跃的化学能，此过程发生在叶绿体的__________________中。 (2)由图可知PEP、五碳糖均能与______结合，所形成的产物中__________能在白天释放CO2来补给叶片中CO2的不足，以应对高温干旱环境。图中的物质________被进一步还原成三碳糖，其中部分三碳糖再生成____________。 (3)图中B物质最可能是____________，据图分析，晚间百合叶肉细胞细胞液pH可能会_______(填“降低”“不变”或“升高”)，最可能的原因是____________________。 H＋、e－、O2 ATP和NADPH 类囊体膜(光合膜) CO2 苹果酸 PGA 五碳糖 丙酮酸 降低 晚间苹果酸进入液泡 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 70 解析　(2)据图分析可知，PEP、五碳糖均能与CO2结合，分别生成OAA和PGA，其中由OAA形成的苹果酸能在白天释放CO2来补给叶片中CO2的不足，以应对高温干旱环境；而PGA被进一步还原成三碳糖，其中部分三碳糖再生成五碳糖。 (3)图中B物质进入线粒体反应并产生了二氧化碳，因此B物质最可能是丙酮酸；由于晚间苹果酸进入了液泡，所以其叶肉细胞细胞液pH可能会降低。 课后课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 71 　　　　　　　　　　　　　 R (2)光反应中的物质和能量变化 eq \a\vs4\al\co1(①物质变化) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(水的裂解：H2O\o(――→,\s\up17(光能),\s\do15(酶))_______＋_______＋\f(1,2)O2,NADPH的形成：NADP＋＋H＋＋_______\o(――→,\s\up17(酶)) _________,ATP的合成：ADP＋Pi＋能量\o(――→,\s\up17(酶))ATP)) ②能量变化：光能→ATP和___________中的化学能。 (3)碳反应过程(卡尔文循环)中的物质变化和能量变化 eq \a\vs4\al\co1(①物质变化) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(CO2固定：CO2＋__________\o(――→,\s\up17(酶))2个三碳酸,三碳酸的还原：三碳酸,\o(――→,\s\up17(ATP、NADPH),\s\do15(酶))__________＋ADP＋Pi＋__________,五碳糖再生：三碳糖―→五碳糖)) ②能量变化：__________和_________中的化学能―→__________中的化学能。 (4)卡尔文循环虽然不直接需要光，但只有在__________的条件下才能一轮一轮地循环。 C18O2经光合作用产生Heq \o\al(18,2)O，然后光合作用利用Heq \o\al(18,2)O产生含18O的氧气(用箭头表示也可) 物质变化 ①水的光解：H2Oeq \o(――→,\s\up17(光),\s\do17(叶绿体))2H＋＋2e－＋eq \f(1,2)O2 ②ATP的合成：ADP＋Pi＋能量eq \o(――→,\s\up17(酶))ATP ③NADPH的合成： NADP＋＋H＋＋2e－eq \o(――→,\s\up17(酶))NADPH ①CO2的固定： CO2＋五碳糖eq \o(――→,\s\up17(酶))2个三碳酸分子 ②三碳酸的还原：2个三碳酸分子 eq \o(――――→,\s\up17(ATP、NADPH),\s\do17(酶))2个三碳糖分子 ③五碳糖的再生：三碳糖eq \o(――→,\s\up17(酶))五碳糖 能量变化 光能―→ATP、NADPH中活跃的化学能 ATP、NADPH中活跃的化学能―→有机物中稳定的化学能 联系 ①光反应能为碳反应提供ATP、NADPH；碳反应为光反应提供ADP、Pi、NADP＋ ②二者相互依存，其中一方减弱或增强，另一方也会随之减弱或增强 $$