2027届高考生物人教版一轮复习课件 第三单元光合作用的原理和应用

该高中生物学高考复习课件聚焦“光合作用的原理”核心考点，依据高考评价体系梳理了探索历程、过程及条件变化时物质含量变化三大考查模块，通过实验案例分析（如希尔反应、鲁宾和卡门同位素示踪实验）明确高频考点分布，归纳出实验分析、过程图解、物质含量变化等常考题型。 课件亮点在于“实验探究+过程建模+真题训练”的备考策略，如通过对比光反应与暗反应的表格构建物质与能量观，结合课堂训练题（如鲁宾和卡门实验结论辨析）培养科学思维，助力学生掌握元素转移路径分析等答题技巧，教师可据此精准突破考点，提升复习效率。

第3课时 光合作用 第三单元 细胞的能量供应和利用 2027高考一轮复习 3.2 光合作用的原理 目录 Contents 一 光合作用的探索历程 三 条件变化时光合作用各物质含量的变化 3.2 光合作用的原理 二 光合作用的过程 光合作用的探索历程 考点1 变式训练 资料1：19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。 1.光合作用的探究历程 考点1 光合作用的探索历程 CO2 O2 C + H2O 甲醛 1928年 甲醛不能通过光合作用转化成糖，甲醛对植物有毒。 资料2：1937年，英国科学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。 O2 H+ 离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称作希尔反应 讨论1：希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否能说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？为什么？ 不能。没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。 考点1 光合作用的探索历程 1.光合作用的探究历程 O2 H+ 讨论2：希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？ 能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。 考点1 光合作用的探索历程 1.光合作用的探究历程 1937年，英国希尔离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照无CO2条件下可释放出氧气，说明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。 思考： 能否有更加好的方法研究O2中的氧元素到底来自H2O还是CO2？ 资料3：1941年，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪法研究了光合作用中O2的来源，他们用18O分别标记H2O和CO2，获得H218O和C18O2，然后进行了两组实验： 分析鲁宾和卡门做的实验，能得出什么结论？ 对比实验 考点1 光合作用的探索历程 1.光合作用的探究历程 光合作用释放的O2中的O元素全部来自水，并不来源于CO2 资料4：1954年，美国科学家阿尔农用离体的叶绿体做实验发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。 ADP+Pi ATP 叶绿体 H2O NADPH + O2 光能 +能量 光照 ATP H2O 光解 1.光合作用的探究历程 考点1 光合作用的探索历程 资料5：20世纪40年代，美国卡尔文用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，发现卡尔文循环：CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳。证明光合产物中有机物的碳来自CO2。 考点1 光合作用的探索历程 1.光合作用的探究历程 暗反应阶段的反应过程——卡尔文循环。 光合作用的过程 考点2 变式训练 （1）概 念： （2）反应式： CO2 + H2O （CH2O）+O2 光能 叶绿体 考点2 光合作用的过程 1.光合作用 光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 （3）实 质： （4）光合作用的过程 必须有光才能反应 有光、无光都能反应 光反应： 暗反应： 物质转化： 有机物 能量转化： 化学能 考点2 光合作用的过程 1.光合作用 无机物 光 能 也称为碳反应或卡尔文循环 叶绿体基质 暗反应场所 类囊体薄膜 光反应场所 考点2 光合作用的过程 1.光合作用 （5）场 所： 光解 类囊体薄膜上 的色素分子 可见光 ADP+Pi ATP H2O O2 NADP+ 酶 吸收 H+ NADPH 酶 （氧化型辅酶Ⅱ） （还原型辅酶Ⅱ） （2）条件： 光、色素、酶、H2O、ADP、Pi、NADP+ （1）场所： 叶绿体类囊体薄膜上 （3）主要产物： O2、ATP、NADPH 光反应阶段 考点2 光合作用的过程 H （4）过程： ①水的光解： H2O 1/2O2 + 2H+ + 2e- 光 色素 ③ATP的形成： ADP + Pi + 能量 ATP 酶 （5）能量转化： 光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能 ②NADPH的形成：NADP＋＋ H+ + 2e- NADPH 酶 类囊体薄膜上 的色素分子 可见光 ADP+Pi ATP H2O O2 NADP+ 酶 吸收 光解 H+ NADPH 酶 （氧化型辅酶Ⅱ） （还原型辅酶Ⅱ） 只能用于暗反应或叶绿体内其他反应 考点2 光合作用的过程 光反应阶段 ADP+Pi ATP NADP+ 能量 C5 2C3 多种酶 (CH2O)糖类 CO2 固定 还原 酶 NADPH 酶 能量 暗反应阶段 （2）条件： （1）场所： （3）主要产物： 有没有光都可以，需多种酶、CO2、ATP、NADPH 叶绿体基质 （CH2O）、ADP 、Pi、NADP+ 考点2 光合作用的过程 17 ADP+Pi ATP NADP+ 能量 C5 2C3 多种酶 (CH2O)糖类 CO2 固定 还原 酶 NADPH 酶 能量 （4）过程： （5）能量转化： ①CO2的固定： CO2 ＋ C5 2C3 酶 ②C3的还原： 2C3 (CH2O) + C5 酶 ATP、NADPH ATP、NADPH中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能 P104相关信息 （不消耗能量） 考点2 光合作用的过程 暗反应阶段 NADPH的作用： ①还原剂； ②提供能量； 3CO2 3C5 6C3 5(磷酸丙糖) 知识拓展：还原产物——三碳糖的去向 NADPH ATP CO2的固定 C3的还原 C5的 再生 ATP 磷酸丙糖 葡萄糖 淀粉 磷酸丙糖 Pi Pi 蔗糖 Pi Pi 植物各处 筛管运输 去向1 去向2 去向3 磷酸 转运器 6(磷酸丙糖) 考点2 光合作用的过程 一、光合作用的原理 光合作用全过程 叶绿体 中的色素 C5 2C3 ADP+Pi ATP H2O O2 H+ 多种酶 酶 (CH2O) CO2 吸收 光解 固定 还原 光反应 暗反应 NADP+ NADPH 光能→ATP、NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 酶 类囊体薄膜 叶绿体基质 可见光 考点2 光合作用的过程 光反应和暗反应的比较 光反应阶段 暗反应阶段 条件 场所 物质变化 能量变化 联系 光、色素、酶 不需光、酶、NADPH、ATP 叶绿体类囊体薄膜 叶绿体基质中 水的光解； ATP、NADPH的生成 CO2的固定； C3的还原 光能→ATP和NADPH中活跃化学能 活跃化学能→有机物中稳定化学能 光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi、NADP+ 。 考点2 光合作用的过程 光合作用中元素的转移 ①H的转移： H2O → NADPH→ (CH2O ) ②C的转移： CO2 → C3 →（CH2O） ③O的转移： CO2 → C3 →（CH2O） H2O → O2 CO2 + H2O 光能 叶绿体 （CH2O）+ O2 考点2 光合作用的过程 化能合成作用 （1）概念： 2NH3 + 3O2 2HNO2 + 2H2O + 能量 硝化细菌 2HNO2 + O2 2HNO3 + 能量 硝化细菌 CO2+H2O （CH2O）+ O2 能量 酶 （2）反应式： 能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。   无机物氧化所释放的能量 CO2和H2O 光合作用和化能合成作用的比较 [易错提醒]　能进行光合作用和化能合成作用的生物为自养生物，人、动物、真菌以及大多数细菌属于异养生物。 条件变化时光合 作用各物质含量的变化 考点3 变式训练 光照强度 叶绿体 中的色素 C5 2C3 ADP+Pi ATP H2O O2 H+ 多种酶 酶 (CH2O) CO2 吸收 光解 固定 还原 NADP+ NADPH 酶 可见光 CO2浓度不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O） 光照减弱 减少 增加 减少 减少 光照增强 增加 减少 增加 增加 考点3 条件变化时光合作用各物质含量的变化 叶绿体 中的色素 C5 2C3 ADP+Pi ATP H2O O2 H+ 多种酶 酶 (CH2O) CO2 吸收 光解 固定 还原 NADP+ NADPH 酶 可见光 光照不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O） CO2浓度减少 增加 减少 增加 减少 CO2浓度增加 减少 增加 减少 增加 CO2浓度 考点3 条件变化时光合作用各物质含量的变化 课堂小结 光合作用的原理 光合作用的探索历程 场所 光反应 条件 物质变化 能量变化 条件变化时光合作用各物质含量的变化 场所 条件 物质变化 能量变化 暗反应 光合作用过程 C5、NADPH、ATP C3 C5、NADPH、ATP C3 C5、NADPH、ATP C3 C3 C5、NADPH、ATP 环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 课堂训练 1.光合作用过程的发现离不开科学家的探索。下列关于光合作用的探索实验，叙述错误的是（ ） A.恩格尔曼通过实验发现，光合作用时叶绿体主要吸收红光和蓝紫光 B.希尔运用同位素标记法证明了叶绿体在光下可释放出氧气 C.阿尔农发现叶绿体合成ATP的过程总是伴随着水的光解 D.鲁宾和卡门通过实验证明了光合作用释放的氧气全部来自水 √ 课堂训练 课堂训练 2.下列关于绿色植物光合作用的叙述正确的是（ ） A.光反应必须在光下进行，暗反应必须在暗处进行 B.暗反应需要大量的酶参加，光反应不需要酶 C.没有光反应，暗反应就不能进行；没有暗反应，光反应则仍能顺利进行 D.光反应必须在叶绿体类囊体薄膜上进行，暗反应必须在叶绿体基质里进行 √ 课堂训练 3.光能在光反应中被捕获转变成活跃化学能。下列有关光反应的叙述正确的是（ ） A.类囊体薄膜上的光合色素吸收的光波长基本相同 B.影响该反应的环境因素主要有温度和CO2浓度等 C.光能在叶绿体基质直接转化为（CH2O）中的稳定化学能 D.光反应产生的NADPH和ATP用于暗反应阶段还原三碳化合物 √ 课堂训练 $