高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第2节 细胞的能量“通货”──ATP学案设计
展开5.4 能量之源-光与光合作用(2)导学案
【学习目标】
1.阅读科学家对光合作用的探究过程,了解人们对光合作用认识的过程。
2.结合事例及教材图5—15,掌握光合作用的光反应和暗反应过程以及二者的关系。
3.联系日常生活实际,思考影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。
【自主预习】
人们对光合作用的认识是一个漫长的渐进的过程,请阅读教材完成下表内容理解光合作用的实质。
1.光合作用的探究历程
实施者 | 实验过程及现象 | 实验结论 |
普利斯 特利 | 点燃的蜡烛与绿色植物,密闭——蜡烛不易熄灭 小鼠与绿色植物,密闭——小鼠不易窒息 | 植物能更新空气 |
英格豪斯 | 500多次植物更新空气的实验 | 只有在阳光照射下,植物的绿叶部分才能更新空气 |
梅耶 | 根据能量转化与守恒定律推理 | 植物把光能转换成化学能储存起来 |
实施者 | 实验过程及现象 | 实验结论 |
萨克斯 | 绿叶 | 绿叶光合作用产生淀粉 |
鲁宾和 卡门 | 光合作用释放的氧气全部来自水 | |
卡尔文 | 用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用 | 探明了CO2中的碳转化成有机物中碳的过程,即卡尔文循环 |
2.根据上述探究总结光合作用的概念。
(1)场所:叶绿体。
(2)能量来源:光能。
(3)反应物:二氧化碳和水。
(4)产物:有机物和氧气。
(5)实质:合成有机物,储存能量。
3.结合上述分析,写出产物是葡萄糖的光合作用反应式。并标出各元素的去向。
答案:
光合作用是一个非常复杂的过程,包括一系列的化学反应,下图是光合作用的图解,结合该图和教材内容分析:
1.写出各种物质的名称或者符号
①叶绿体中的色素;②O2;③[H];④ATP;⑤C3;⑥CO2;⑦(CH2O)。
2.光合作用中的化学反应过程
3.结合反应过程比较光反应和暗反应
项目 | 光反应 | 暗反应 |
实质 | 光能转换为化学能,并放出O2 | 同化CO2,形成有机物 |
时间 | 短促 | 较缓慢 |
条件 | 需叶绿素和光、酶 | 不需叶绿素和光,需要多种酶 |
场所 | 在叶绿体内的类囊体的薄膜上进行 | 在叶绿体内的基质中进行 |
物质 转化 | (1)水的光解:2H2O4[H]+O2 (2)ATP的生成:ADP+PiATP | (1)CO2的固定:CO2+C5―→2C3 (2)CO2的还原:C3(CH2O) |
能量 转换 | 光能―→ATP中活跃的化学能 | ATP中活跃的化学能―→(CH2O)中稳定的化学能 |
联系 | 光反应为暗反应提供[H]、能量ATP; 暗反应为光反应提供ADP和Pi |
【互动探究】
(1)光反应阶段发生在叶绿体内膜和类囊体薄膜上。( )
(2)光反应过程中合成了ATP,需要的能量来源于呼吸作用分解的有机物。( )
(3)光反应的进行不需要任何酶的参与。( )
(4)高等绿色植物白天进行光反应,夜晚进行暗反应。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
【课堂练习】
1.某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48 h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色。其中,没有出现蓝色的部位是( )
A.a、b 和d B.a、c 和e
C.c、d 和e D.b、c 和e
答案:B
2.鲁宾和卡门用HO和CO2作为原料进行光合作用实验,下列符合实验结果的是( )
A.释放的氧气全是O2
B.释放的氧气一部分是O2 ,一部分是18O2
C.释放的氧气全是18O2
D.释放的氧气大部分是O2 ,少部分是18O2
答案:C
3.光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,参与暗反应必需的物质是( )
A.H2O、CO2、ADP B.CO2、[H]、ATP
C.H2O、CO2、ATP D.[H]、H2O、ADP
答案:B
4.光合作用的光反应和暗反应依次发生在( )
A.细胞质、细胞核中
B.叶绿体的外膜、内膜上
C.叶绿体的类囊体薄膜上、叶绿体的基质中
D.叶绿体的基质中、叶绿体的类囊体膜上
答案:C
5.小麦的叶肉细胞通过光合作用合成葡萄糖,组成葡萄糖的碳、氢和氧三种元素分别来自( )
A.CO2、C3H6O3 和H2O B.CO2、H2O和H2O
C.CO2、H2O和 CO2 D.C3H6O3、H2O和CO2
答案:C
6.如图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是( )
A.该反应的场所是类囊体的薄膜
B.C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D.无光条件有利于暗反应进行
答案:B
7.如图为光合作用图解,请据图作答:
(1)填写图中名称:A________、B________、C________、D________、E________、F________、G________、H________。
(2)B存在于________内________的薄膜上;C是____________剂,参与暗反应;B还能将A转变成________能并贮存在________中。
(3)D与F结合形成E的过程叫做________;E接受光反应提供的能量,被________还原成________,同时将能量贮存于其中,这个过程叫做________。
(4)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
答案:(1)光能 叶绿体中的色素 [H] CO2 C3 C5 (CH2O) 多种酶 (2)叶绿体 类囊体 还原 化学 ATP (3)CO2的固定 [H] (CH2O) C3的还原 (4)D
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