【課件】5.4光合作用的原理 第2課時課高一上學期生物人教版（2019）必修1

光合作用之光合作用的原理（第二課時）

光二氧化碳水有機物氧氣CO2+H2O光能葉綠體(CH2O)+O2糖類原料：條件：場所：產(chǎn)物：？光合作用光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用的過程學習目標：1.熟練掌握光合作用過程的圖解2.深刻理解光反應和暗反應階段并能說出其區(qū)別與聯(lián)系3.掌握光合作用條件驟變時物質(zhì)的量的變化光反應探究點一：光合作用的過程閱讀課本P103回答下列問題：1.光反應是否需要光？2.光反應的物質(zhì)變化有哪些？3.光反應中吸收光能的是什么？存在于哪里？4.光反應中吸收的光能的用途？色素分子光能ADP+PiATPH2OO2H+酶吸收光解光反應光合作用的過程概念：場所：條件：過程：實質(zhì)（能量變化）：光、色素、酶光合作用的第一個階段，必須有光才能進行葉綠體的類囊體薄膜水的光解、ATP的合成光能轉變?yōu)榛钴S的化學能貯存在ATP中暗反應閱讀課本P104回答下列問題：1.暗反應是否需要光？場所在哪兒？2.暗反應的物質(zhì)變化有哪些？3.暗反應有H+的產(chǎn)生嗎？探究點二：光合作用的過程C52C3ADP+PiATPH+多種酶酶(CH2O)CO2能量固定還原酶暗反應光合作用的過程概念：場所：條件：過程：實質(zhì)（能量變化）：多種酶、H+、ATP第二個階段，有沒有光都可以葉綠體基質(zhì)CO2的固定和C3的還原：ATP的水解：將ATP中活躍的化學能轉變?yōu)橛袡C物中穩(wěn)定的化學能色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24H+

多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解能量固定還原酶光反應暗反應光合作用的過程供氫過程：光反應階段和暗反應階段的比較光反應階段暗反應階段進行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系葉綠體基粒囊狀結構中葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶ATP、NADPH、多種酶光能轉換成電能再變成活躍的化學能（ATP、NADPH中）活躍的化學能變成穩(wěn)定的化學能光反應為暗反應提供NADPH和ATP暗反應產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應合成ATP提供原料水的光解2H2O→4H++O2合成ATPADP+Pi

→ATP光

酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3三碳的還原2C3→→C6H12O6

酶

酶ATPH+光光合作用的重要意義

包括人類在內(nèi)的幾乎所有生物的生存提供了物質(zhì)來源和能量來源維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定促進生物進化從物質(zhì)轉變和能量轉變的過程來看，光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝（三）光合作用原理的應用1、光合作用強度：植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。探究光照強弱對光合作用強度的影響探究?實踐一、實驗原理：

葉片含有空氣，上浮抽氣葉片下沉；O2充滿細胞間隙，葉片上浮。根據(jù)單位時間小圓形葉片浮起的數(shù)量的多少，探究光照強度與光合作用強度的關系。光合作用產(chǎn)生O2探究光照強弱對光合作用強度的影響探究?實踐二、方法步驟：1.打孔：用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片探究光照強弱對光合作用強度的影響探究?實踐二、方法步驟：2.將圓形小葉片置于注射器內(nèi)，使葉片內(nèi)氣體逸出探究光照強弱對光合作用強度的影響探究?實踐二、方法步驟：3.將處理過圓形小葉片放入清水中，黑暗保存探究光照強弱對光合作用強度的影響探究?實踐二、方法步驟：4.取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）探究光照強弱對光合作用強度的影響探究?實踐二、方法步驟：5.向3只小燒杯中各放入10片圓形小葉片，分別置于強、中、弱光下

項目

燒杯

小圓形葉片加富含CO2的清水光照強度葉片浮起數(shù)量110片20mL強多210片20mL中中310片20mL弱少6.觀察并記錄結果探究光照強弱對光合作用強度的影響探究?實踐二、方法步驟：三、實驗結論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強度不斷增強，光合作用強度也不斷增強。2、影響光合作用的因素（三）光合作用原理的應用光：光照強度、光質(zhì)、光照時間CO2的濃度、H2O礦質(zhì)元素（Mg合成葉綠素）溫度外因：內(nèi)因：酶的種類、數(shù)量色素的含量葉齡不同（1）光照強度A點：只進行細胞呼吸，CO2釋放量表明此時的呼吸強度。B點：光補償點，即光合作用強度=細胞呼吸強度。C點：光合作用強度最大。C點之前限制光合作用因素是光照強度，C點之后限制因素是CO2、溫度等光補償點光飽和點AB段：光合<呼吸BC段：光合>呼吸DD點：光飽和點，增加光照強度光合作用強度不再增加。（2）CO2濃度C點：CO2補償點（表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度）；D點：CO2飽和點（兩組都表示在一定范圍內(nèi)CO2濃度達到該點后，光合作用強度不再隨CO2濃度增加而增加）。應用：1.多施有機肥或農(nóng)家肥2.溫室栽培植物時還可使用CO2發(fā)生器等.3.大田中還要注意通風透氣.B點

：進行光合作用所需CO2的最低濃度ABCD0吸收CO2釋放CO2CO2濃度（3）溫度最適溫度下植物光合作用最大，植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間。溫度過高時植物氣孔關閉或酶活性降低，光合速率會減弱。應用：1.適時播種2.溫室中,白天適當提高溫度,

晚上適當降溫3.植物“午休”現(xiàn)象CO2H2OO2N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分K：促進光合產(chǎn)物向貯藏器官運輸Mg：葉綠素的重要組分（4）礦質(zhì)元素應用：合理施肥

（5）水

1.水是光合作用的原料2.水是體內(nèi)各種化學反應的介質(zhì)3.水直接影響氣孔的開閉,間接影響CO2進入應用：預防干旱合理灌溉O2釋放量0O2吸收量光照強度光補償點光飽和點···ABC呼吸速率凈光合速率總光合速率（五）化能合成作用1、異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細菌。2、自養(yǎng)生物：以無機物轉變成為自身的組成物質(zhì)。光能自養(yǎng)生物：以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉換來的能量。例如：綠色植物?；茏责B(yǎng)生物：利用環(huán)境中某些無機物氧化時釋放的能量將CO2和H2O（無機物）合成糖類（有機物）。例如：硝化細菌。判斷下列說法是否正確1.光合作用產(chǎn)生的O2來自于CO2和H2O中的O(）2.綠色植物光合作用的反應物是CO2和H2O，而產(chǎn)物只有有機物（)3.光反應和暗反應必須都在光照條件下才能進行(）4.光合作用過程中產(chǎn)生的H+和呼吸作用中產(chǎn)生的H+是同一種物質(zhì)（）××××例1、在葉肉細胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是()①葉綠體基質(zhì)②類囊體薄膜③線粒體基質(zhì)④線粒體內(nèi)膜A.①③B.②③C.①④D.②④變式1、在光反應階段的物質(zhì)變化是()①水在光下分解

②ADP與Pi發(fā)生反應形成ATP③ATP水解

④二氧化碳的固定⑤三碳化合物的還原A．①②B．③④C．①③D．④⑤A探究點三：光合作用條件驟變時物質(zhì)的變化CO2供應不變，降低光照強度，H+

、ATP、C3、C5、的含量如何變化？H+

ATP

C3

C5

Ⅰ.例2、將單細胞綠藻置于25℃、適宜的光照和充足的CO2條件下培養(yǎng)，經(jīng)過一段時間后，突然停止光照。發(fā)現(xiàn)綠藻體內(nèi)三碳化合物的含量突然上升，這是由于（）沒有[H]和ATP供應，三碳化合物不能形成糖類等物質(zhì)，積累了許多的三碳化合物暗反應仍進行，CO2與五碳化合物結合，繼續(xù)形成三碳化合物光反應停止，不能形成H+和ATP光反應仍進行形成H+和ATPA、②③④B、①②③C、③④D②③光照強度不變，CO2供應減少，C3、C5、H+

、ATP、的含量如何變化？C3

↓

C5

H+

ATPⅡ.對應訓練

離體的葉綠體在光照下進行穩(wěn)定光合作用時，如果突然中斷CO2氣體的供應，短暫時間內(nèi)葉綠體中C3化合物與C5化合物相對含量的變化是（

）A．C3化合物增多、C5化合物減少

B．C3化合物增多、C5化合物增多C．C3化合物減少、C5化合物增多

D．C3化合物減少、C5化合物減少C條件C3C5[H]和ATPCO2供應不變，突然光照

CO2供應不變，停止光照CO2供應增加，光照不變CO2供應停止，光照不變CO2供應不變，光照不變，（CH2O）運輸受阻思考與討論光反應：水的光解：2H2O→4[H]+O2ATP合成：ADP+Pi+能量→ATP酶光能CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：[H]、ATP

酶ATP的水解：ADP+PiATP酶暗反應：2C3→（CH2O）+C5

變式2、在正常條件下進行光合作用的某植物，當突然改變某條件后，即可發(fā)現(xiàn)其葉肉細胞內(nèi)五碳化合物含