2017-2018学年高中生物（浙科版,必修一）同步课件+教师用书:第3章 第5节 光合作用 （4份打包）

第五节　光合作用(二) 1．说明光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物。 2．概述光反应发生的变化和碳反应的过程。(重难点) 3．分析外界因素对光合速率的影响。(重难点) 4．比较细胞呼吸和光合作用的异同。 5．活动：探究环境因素对光合作用的影响。 光 合 作 用 概 述 与 光 反 应 、 碳 反 应 1．光合作用概述 (1)光合作用的概念 项目 内容 场所 绿色植物的叶绿体中 反应物 CO2＋H2O 能量来源 太阳能 产物 有机物＋O2 实质 合成有机物，贮存能量 (2)光合作用的场所——叶绿体的结构 ①外膜，②内膜，③基粒(由类囊体构成)，④基质。 (3)光合作用的总反应式 6CO2＋12H2O―→C6H12O6＋6H2O＋6O2。 (4)光合作用中光反应与碳反应的关系图解 2．光反应 (1)过程： ①光能被吸收并转化为ATP和NADPH中的化学能。 ②水在光下裂解为H＋、O2和电子。 H2OO2＋2e－2H＋＋ ③水中的氢(H＋＋e－)在光下将NADP＋还原为NADPH。 (2)场所：类囊体膜中。 (3)反应物：H2O、ADP、Pi、NADP＋等。 (4)生成物：O2、NADPH、ATP等。 (5)条件：色素、光、酶。 (6)能量变化：光能→ATP与NADPH中的化学能。 3．碳反应 (1)过程 ①CO2的固定：CO2＋RuBP(C5)→2三碳酸。 ②2三碳酸(C3)2三碳糖。 (2)场所：叶绿体基质。 (3)反应物：CO2、ATP、NADPH等。 (4)产物：各种有机物。 (5)能量变化：ATP、NADPH中的化学能―→三碳糖中的化学能。 探讨：碳反应必须在无光条件下才能进行吗？ 提示：光反应必须在光下进行，而碳反应有光无光都能进行，但不能较长时间在黑暗条件下进行。 探讨：为什么碳反应不能较长时间地在黑暗条件下进行？ 提示：因为光反应为碳反应提供的[NADPH] 、ATP是有限的。 探讨：不给小球藻提供CO2，只给予光照，小球藻能独立地进行光反应吗？为什么？ 提示：不能，因为没有碳反应，光反应的产物积累，使光反应被抑制。 探讨：结合光反应和碳反应过程分析，若突然停止光照或停止CO2供应，叶绿体中C3和C5相对含量发生怎样的变化？ 提示：①停止光照：C3含量相对增加，C5含量相对减少。 ②停止CO2供应：C3含量相对减少，C5含量相对增加。 探讨：一天中是早晨空气中O2浓度高，还是傍晚空气中O2浓度高？ 提示：傍晚空气中O2浓度高。因为植物在白天进行光合作用，吸收CO2产生O2；晚上只进行细胞呼吸，吸收O2释放CO2。 1．光反应与碳反应的比较 比较项目 光反应 碳反应 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质 时间 短促，以微秒计 较缓慢 条件 光、色素、酶、水 多种酶、CO2、NADPH、ATP 过程 利用光能使水光解产生O2，同时产生ATP和NADPH 将CO2还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环 物质变化 ①水的光解：H2OO2 2H＋＋2e－＋ ②ATP的合成：ADP＋Pi＋能量ATP ③NADPH的合成：NADP＋＋H＋＋2e－NADPH 1 CO2的固定： CO2＋RuBP2个三碳分子 ②三碳酸的还原：2个三碳酸2个三碳分子 ③RuBP的再生：三碳糖RuBP 能量变化 光能―→ATP、NADPH中活跃的化学能 活跃的化学能―→有机物中稳定的化学能 完成标志 O2释放、ATP和NADPH的生成 糖类等有机物的生成 联系 光反应能为碳反应提供ATP、NADPH，碳反应为光反应提供ADP、Pi、NADP＋。二者紧密联系，缺一不可 示意图 2．光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响 当外界条件改变时，光合作用中C3(或三碳糖)、C5(或五碳糖或RuBP)、[H](或NADPH)、ATP含量的变化可以采用如图分析： 条件 C3 C5 [H]和ATP 模型分析 光照由强 到弱CO2 供应不变 增 加 减 少 减少或 没有 光照由弱 到强CO2 供应不变 减 少 增 加 增加 光照不变 CO2由充 足到不足 减 少 增 加 增加 光照不变 CO2由不 足到充足 增 加 减 少 减少 (1)以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，且是在条件改变后的短时间内发生的。 (2)在以上各物质的含量变化中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；NADPH和ATP的含量变化是一致的，都增加，或都减少。 1．光合作用光反应的产物有(　　) A．ATP和NADPH B．O2和糖 C．ATP和CO2 D．O2和CO2 【解析】　光合作用光反应的产物有ATP、NADPH和