3.11 光合作用的特殊类型-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高一生物必修一（苏教版）
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教辅
摘要：
该高中生物学课件聚焦“光合作用的特殊类型”，从光呼吸与暗反应的对比切入，逐步讲解C4植物、CAM植物的CO₂固定机制，最终通过表格比较C3、C4、CAM植物特征，构建从基础到特殊类型的递进式学习支架。
其亮点在于运用对比表格和典例解析，结合生命观念中的进化与适应观、科学思维的比较归纳方法，清晰呈现植物对高温干旱环境的适应机制。学生能系统构建知识网络，教师可高效开展重难点教学。
内容正文：
第三章
细胞中能量的转换和利用
第1讲 描述运动的基本概念
11 光合作用的特殊类型
疑难点
第1讲 描述运动的基本概念
1.光呼吸与光合作用暗反应的比较
光合作用暗反应 光呼吸
过程 CO2+C5 2C3;
2C3 C5+(CH2O) C5+O2 C2+C3;
C2+C3 C5+CO2
反应物 C5、CO2 C5、O2
条件 CO2/O2的值高 CO2/O2的值低
意义 合成糖类,储存能量 消耗能量,生成的CO2可用于光合
作用
第1讲 描述运动的基本概念
2.一些植物在进化中形成了特殊的固定和浓缩CO2的机制,能够在高温、干旱导致的气孔开放度下降的
情况下,有效利用叶肉细胞间隙低浓度的CO2进行光合作用,如C4植物和CAM植物。
(1)C4植物:CO2在叶肉细胞被PEP(磷酸烯醇式丙酮酸)固定,生成C4,C4通过胞间连丝进入维管束鞘细胞
生成CO2,CO2被C5固定,从而进入卡尔文循环。
第1讲 描述运动的基本概念
(2)CAM植物:夜晚,CAM植物气孔开放吸收CO2,CO2在叶肉细胞被固定为苹果酸,储存在液泡中;白天光
照时,为防止过度蒸腾作用,气孔关闭,苹果酸出液泡,并生成CO2,CO2被C5固定,从而进入卡尔文循环。
第1讲 描述运动的基本概念
C3植物 C4植物 CAM植物
植物类型 典型温带植物 典型热带或亚热带植物 典型干旱地区植物
主要CO2固定酶 Rubisco PEP羧化酶、Rubisco PEP羧化酶、Rubisco
发生CO2固定的细胞 叶肉细胞 叶肉细胞和维管束鞘细胞 叶肉细胞
卡尔文循环的场所 叶肉细胞的
叶绿体基质 维管束鞘细胞的叶绿体
基质 叶肉细胞的叶绿体基质
最初CO2接受体 RuBP(C5) PEP 光下:RuBP(C5);
黑暗中:PEP
3.C3植物、C4植物和CAM植物的比较
第1讲 描述运动的基本概念
CO2固定的最初产物 C3 C4 光下:C3;
黑暗中:草酰乙酸
勘破疑难
C3途径是碳同化的基本途径,C4途径和CAM途径都只起固定CO2的作用,最终还是通过C3途径合成有机
物。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 植物的叶肉细胞在光下有一个与呼吸作用不同的生理过程,即在光照下叶肉细胞吸收O2,释放
CO2。由于这种反应需叶绿体参与,并与光合作用同时发生,故称光呼吸。Rubisco是一种双功能酶,能
催化羧化反应和加氧反应。RuBP(C5)既可与CO2结合,经Rubisco催化生成PGA(C3),进行光合作用;又可
与O2在Rubisco催化下生成1分子PGA和1分子PG(C2),进行光呼吸。具体过程如图:
第1讲 描述运动的基本概念
(1)在光照条件下,Rubisco催化RuBP与CO2生成PGA的过程称为___________,该过程发生在______
______(填场所)中。Rubisco也可以催化RuBP与O2反应,推测O2与CO2比值______(填“高”或“低”)
时,有利于光呼吸而不利于光合作用。
(2)在干旱和过强光照下,因为温度高,蒸腾作用强,植物气孔大量关闭。此时的光呼吸可以消耗光反应
阶段生成的多余的______________,光呼吸产生的________又可以作为暗反应阶段的原料,因此有观
点指出光呼吸在一定条件下对植物也有重要的正面意义。
CO2
ATP和NADPH
高
基质
叶绿体
CO2的固定
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨
1.在光照条件下,细胞进行呼吸作用和光合作用的同时还进行光呼吸。
2.RuBP(C5)可以与O2在Rubisco酶催化下生成1分子PGA(C3)和1分子PG(C2)。
解析 (1)在光照条件下,Rubisco催化RuBP(C5)与CO2生成PGA(C3)的过程是暗反应阶段CO2的固定,场
所是叶绿体基质。RuBP也可以与O2在Rubisco催化下生成1分子PGA(C3)和1分子PG(C2),进行光呼吸,推
测当O2含量较高时,即O2与CO2比值高时,有利于光呼吸而不利于光合作用。(2)在干旱和过强光照下,因
为温度高,蒸腾作用强,气孔大量关闭,CO2吸收减少,暗反应速率降低,此时光呼吸可以消耗光反应阶段
生成的多余的ATP和NADPH,起到保护叶绿体的作用。另外光呼吸产生的CO2又可以作为暗反应阶段
的原料,提高暗反应速率,因此有观点指出光呼吸在一定条件下对植物也有重要的正面意义。
第1讲 描述运动的基本概念
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