高一生物光合作用原理和应用
5.4光合作用的原理和应用教案2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1
《光合作用的原理》教学设计一、教学内容分析《光合作用的原理》是人教版高中《生物学·必修1·分子与细胞》第5章“细胞的能量供应和利用”的第4节第2课时内容，分为光合作用的原理和应用两部分，根据学情计划分别用两个课时完成。
主要的目的是认识细胞生命活动中物质和能量的统一，探索该过程中发生的物质变化和能量转化。
结合本章第3节“细胞呼吸的原理和应用”，共同体现生命系统的物质与能量观。
二、学情分析授课对象是高一学生，学生通过对前面知识的学习已经了解了光合色素、叶绿体的结构、酶、ATP等相关知识，在初中阶段的学习已经对光合作用有了大体的认识，如“光合作用制造氧气，制造营养”，但是学生对光合作用详细的过程有待深入探究。
高中学生具备了一定的观察、认知能力以及小组合作能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善。
所以在教学过程中，应创设学生活动的机会，并进行适当的引导，让学生成为学习活动的主体。
三、教学目标及重难点《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明确要求学生能“从物质和能量的视角，探索光合作用，阐明光合作用过程中贯穿的物质和能量变化”。
因此，物质与能量观是“光合作用的过程”教学要向学生渗透和阐释的一项重要的生命观念。
依据上述要求，结合学生学情，制订本节课的教学目标如下。
（1）阐明光反应和暗反应阶段的物质和能量变化；认同细胞生命活动过程始终贯穿着物质和能量的变化，形成物质和能量观等生命观念。
（2）分析科学史资料，在问题串的驱动下不断进行小组合作探究，进行光合作用概念的模型建构，深化对概念的理解，培养搜集处理信息以及表达交流能力，发展科学思维。
（3）课外查阅资料和搜集信息，将课堂探究与课外探究相结合，对现实问题进行科学分析，学会科学解决现实生活中的问题，担负社会责任。
四、教学策略本节课通过分析科学家研究光合作用的科学史资料，在问题串的不断驱动下，引导学生自主建构光合作用的概念模型，理解光合作用的原理，提高学生解决问题的能力，发展学生的科学思维。
高一生物光合作用原理的应用
高一生物光合作用原理的应用引言光合作用是生物界普遍存在的一种重要反应过程，通过这个过程，植物能够将阳光能转化为化学能，再转化为生物能。
光合作用是生命存在的基础，也为我们带来了各种各样的应用。
本文将介绍高一生物光合作用原理的应用。
生物能的利用1. 作为能量源光合作用产生的生物能可以作为能量的源泉。
通过光合作用，植物将阳光能转化为化学能，形成了有机分子（如葡萄糖）。
人类可以通过食用植物，获取其中的葡萄糖，从而获得能量。
同时，其他动物也可以通过食用这些植物或食用其他食草动物来获得能量。
2. 作为食物生产光合作用还是食物链的基础。
植物通过光合作用合成的有机物成为其他生物的食物。
植物生产的食物不仅满足了人类的日常需求，也为动物的生存提供了能量和营养。
由此可见，光合作用的应用在食品生产中起着重要的作用。
光合作用在工业领域的应用1. 生物能源的开发通过光合作用，植物能够将太阳能转化为生物能。
这种生物能源可以被用作生产燃料，如生物柴油和生物乙醇。
这种生物能源不仅可以替代传统化石燃料，减少环境污染，还具有可再生性，对于可持续发展具有重要意义。
2. 荧光剂的制备光合作用中叶绿素的存在使得植物具有独特的荧光特性。
这些荧光特性被应用于荧光显微镜和荧光染料的制备。
荧光显微镜是生物学研究中常用的工具，而荧光染料则用于生物分子的检测和标记。
光合作用在环境保护中的应用1. 减少温室气体光合作用可以吸收大量的二氧化碳并释放出氧气。
通过增加植物的种植面积，可以增加光合作用的效率，从而减少大气中的二氧化碳含量，缓解温室效应。
因此，光合作用在减少温室气体中起着重要作用。
2. 植物改良和种植光合作用是植物生长的基础过程，对植物的生长和发育起着重要作用。
通过对光合作用原理的研究，可以改良和优化植物的生长条件，提高农作物的产量和品质。
此外，通过选择和培养具有特殊光合作用特性的植物，可以种植适应不同气候和环境条件的植物，从而提高生态环境的质量。
光合作用原理与应用
光合作用原理与应用光合作用的主要原理可以总结为以下几个步骤：1.吸收光能：植物叶片中的叶绿素是光合作用的关键色素，它能吸收光的能量。
这些叶绿素分布在叶片的叶绿体中，能够吸收蓝光和红光的能量，并反射绿光。
2.光能的转化：当叶绿素分子接收到光能时，它们的电子被激发到一个高能级。
这些高能电子随后传递给光合作用中的电子传递链，这是一个由多个蛋白质和辅助色素组成的复杂体系。
3.水的分解：在光合作用的过程中，植物通过水的分解释放出氧气。
光合作用中的水分子在光的作用下被分解成氢离子、电子和氧气。
氧气通过叶片的气孔释放到大气中。
4.碳的固定：光合作用通过将二氧化碳固定在有机物中，将其转化为葡萄糖等能量储存分子。
这个过程被称为碳的固定，是光合作用最重要的反应之一、碳的固定发生在叶绿体中的光合作用酶中，需要能量和NADPH 的提供。
光合作用的应用广泛，对人类和环境都有很大的意义。
以下是光合作用的一些应用：1.食物生产：光合作用是植物中合成有机物质的重要过程，也是人类食物链的基础。
通过光合作用，植物将阳光能转化为营养物质，为人类提供食物。
2.能源生产：光合作用也为人类提供了可再生的能源。
通过光合作用，植物将太阳能转化为化学能，这可以用于生产生物燃料，如生物柴油和生物乙醇。
3.环境净化：光合作用通过释放氧气，可以改善空气质量。
另外，光合作用也能够吸收二氧化碳，减少大气中二氧化碳的浓度，缓解全球变暖现象。
4.药物研究：光合作用的原理和机制对于研究生物化学过程和药物开发也非常重要。
研究人员可以通过深入理解光合作用，发现新的药物靶点和治疗方法。
总之，光合作用的原理和应用对于人类和地球的生态系统都有着重要的意义。
我们应该更好地理解和利用光合作用，以促进可持续发展和环境保护。
5.4.2光合作用与能量转化——光合作用的原理和应用 课件 高一上学期生物人教版必修1
知识回顾
绿 叶 中 的 色 素
类胡萝卜素
（约占1/4， 主要吸收蓝紫光）胡萝卜素 叶黄素Fra bibliotek叶绿素
（约占3/4，主要 吸收蓝紫光和红光）
叶绿素a 叶绿素b
（橙黄色）
（黄色） （蓝绿色） （黄绿色)
叶绿素ａ＞叶绿素ｂ＞叶黄素＞胡萝卜素 进行光合作用的场所是 叶绿体 。
H2O
光能 叶绿体
（CH2O）+
O2
光合作用强度：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 可用有机物生成量、O2产生量或CO2吸收量表示。 影响光合作用强度的因素有哪些？
CO2的浓度 H2O
原料
温度：影响酶活性
光：影响能量供应 （光照强度、光质、光照时间）
矿质元素：（如：Mg 合成叶绿素）
二、光合作用的原理的应用
P105
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验原理：
光合作用产生的氧气量可作为光合强度的指标， 氧气量会改变叶片的密度。
抽气 叶片含有空气，上浮
叶片 下沉；
光合作用 产生O2充满细胞间隙，叶片 上浮 。
二、光合作用的原理的应用
P105
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验步骤：
1. 取材
0.6cm
2. 排出细胞间隙中的气体
一、光合作用的原理——探索历程（部分实验） P102
1. 19世纪末： CO2
O2 + H2O
✘ 甲醛 缩合 （CH2O）
1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过
光合作用转化为糖。
光能
2. 1937年，希尔： H2O 离体叶绿体 O2 水光解产生氧气的化学反应称为希尔反应
高中生物呼吸作用和光合作用知识点
高中生物呼吸作用和光合作用知识点
高中生物呼吸作用和光合作用知识点
一、呼吸作用：
1、呼吸作用是指生物体维持正常的代谢过程中消耗氧、产生二氧化碳的一种作用。
2、呼吸作用的主要过程包括氧合作用、氧化还原反应和三碳（糖）酸循环。
3、氧合作用是指生物体在细胞内将氧与有机物的氢结合，产生水和活性碳酸根，放出能量的一种生物反应。
4、氧化还原反应是指在细胞内氧化有机物，消耗氧，释放能量的一种生物反应。
5、三碳酸循环是指在呼吸中水分子拆分，产生二氧化碳，消耗多种烃、酮和醛，放出能量的一种生物反应。
二、光合作用：
1、光合作用是指植物在光照作用下，将水分子拆分，同时将二氧化碳和水转化为有机物，释放出能量的一种重要生物作用。
2、光合作用的主要过程包括光捕猎反应，光补充反应，光水分解反应以及光照脱碳反应四个步骤。
3、光捕猎反应是指植物质细胞内的光合系统将外界的光能转换成生物的化学能的一种反应。
4、光补充反应是指植物利用光捕猎反应获得的光能，运用ATP 和NADPH将二氧化碳合成为有机物的一种反应。
5、光水分解反应是指植物利用光能将水分子拆分成氢和氧的一种反应。
6、光照脱碳反应是指植物利用光能把光合作用脱离反应和光补充反应产生的有机物，放出大量能量的一种反应。
【课件】光合作用的原理和应用课件高一上学期生物人教版必修1
现在园艺师们往往将李子、杏等果树修整成主干突出,侧枝层次分明、 呈螺旋状均匀着生在主干上的树形。“有空就有枝,有枝就有果”,是对
该树形的最佳描述。由此我们可以想到该树形丰产的主要原因是( A )
A.提高了对光的利用效率 B.提高了对CO2的利用效率 C.增强了果树的抗病能力 D.增强了果树的呼吸作用
1.温度是通过影响__酶___的__活__性____来影响光合速率的。植物体内的酶最适温度一般在 _4_0_℃__~_5__0_℃__。
2.在一定浓度范围内，增大必须矿质元素的供应，可以提高光合速率，但是超过一
定浓度后，会因___失__水__过___多___导致光合速率下降。
N、P、Mg、K
合理施肥 1.适时播种
2HNO2+O2 硝化细菌 2HNO3+能量
6CO2+6H2O 能量 2C6H12O6+ 6O2 思考：进行化能合成作用的生物属于自养还是异养生物？ 农业中松土可使硝化细菌在O2充足条件下将更多的NH3转化成NO3-或 NO2-，提高肥效。
分析光合作用和呼吸作用中原子的转移路径：
暗反应
14CO2
14C3
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验结果：
项目 烧杯
甲 乙 丙
小圆形 叶片 10片 10片 源自0片加富含CO2 的清水 20 mL 20 mL 20 mL
光照 叶片浮 强度 起数量
强多 中中 弱少
实验结论： 在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。
探究光照强度对光合作用强度的影响
3_C_.水_O_是2_吸_光_收_合__作__用量的，原导料致，光缺合水速合还率理会下灌导降致。溉叶片__气__孔___关__闭_2白晚_._温上天_，室适适降栽低当当叶培提降片时高温的，温. 度，
2019_2020学年新教材高中生物5.4.2光合作用的原理和应用课件新人教版必修1
(6)暗反应必须在无光的条件下进行( × )
(7)暗反应需要的 ATP 是由光合作用合成的糖经过有氧呼吸 产生的( × )
(8)在离体的叶绿体基质中添加[H]、ATP 和 CO2 后，可以完 成暗反应( √ )
(9)光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行( × )
6．当外界条件改变时，光合作用中 C3、C5、[H]、ATP 含 量的变化可以采用下图分析：
(1)改变光照条件
(2)改变 CO2 浓度
【检测反馈】
1．(合格必考)鲁宾和卡门用 H218O 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
2．探究环境因素对光合作用强度的影响 实验流程：
1.判断下列有关光合作用叙述的正误 (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：叶绿体照光条件下，反应体系中有 ADP、Pi 和 H 受 体存在下可产生 ATP 和[H]。在黑暗条件下，有 ATP 和[H]时， 叶绿体可将 CO2 转变为糖
5．实验五：20 世纪 40 年代，卡尔文及其同事因在光合作 用方面的研究成果，获得了 1961 年的诺贝尔化学奖。卡尔文将 小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入
O2
时间长 短
【课件】光合作用原理的应用--影响光合作用的因素课件-高一上学期生物人教版(2019)必修1
晴朗夏季的某绿色植物光合作用一昼夜中CO2吸收量和释放量变化 曲线图。分析各点含义及成因： “光合午休”现象
d点： 温度过高，大量气孔关闭， CO2无法进入叶肉组织，光合 作用暗反应受到限制。
二、探究环境因素对光合作用的影响
实验原理: 通过抽动活塞的方式降低注射器内气压,使常压下隐匿于叶圆片中的气泡变大,
最后逃逸出来,而留下的空隙就会被水所占据,从而达到排除叶肉细胞间隙中空气 的目的。
在水环境中,由于叶片光合作用产生的氧气可附着在叶肉细胞的间隙或叶片的
表面,使叶片的密度降低,造成叶片上浮。因此,可以通过比较不同光照条件下同一 时间段内小圆形叶片浮起的数量,以此来判断叶片进行光合作用的强度。
三、影响光合作用强度的因素
外部因素2：CO2浓度
D
CO2
吸
收 量
CO2启动点
CO2饱和点
净光合速率
O
释
放 量
A
C bc
B CO2补偿点
d
CO2浓度
总光合速率
进行光合作用所需最低CO2浓度
CO2
应用
①大田中增加空气流动，以增加二氧化碳浓度，如“正其 行，通其风”；
② 施用有机肥、农家肥 ③投放干冰或二氧化碳发生器
CO2
三、影响光合作用强度的因素 应用
①阴雨天，温室大棚中适当提高光照强度；还可以适当延长 光照时间
②增加光合作用面积，合理密植。如阴生植物的光补偿点和 光饱和点都较低，间作套种时应注意农作物的种类搭配，从而 合理利用光能。
光合作用原理的运用
光合作用和能量转化 第4课时 课件 高一上学期生物人教版必修1
bc段：光合作用 < 细胞呼吸。
d点：温度 过高，部分或全部气孔关闭，出现
c点：光合作用 = 细胞呼吸。
“午休现象”。
ce段：光合作用 > 细胞呼吸。
e点：下午6时左右，光合作用 = 细胞呼吸。
五、自然环境及密闭容器中光合作用变化的模型
1. 自然环境中一昼夜植物光合作用曲线
S1
S2
S3
ef段：光合作用 < 细胞呼吸。
下降。
（2）图像分析
光
合
作
用
强
度
AB段：光照强度不断增强 DE段：光照强度不断减弱
含水量
时间
在一定范围内，光合作用 强度随水分的增加而加快
BC段：温度过高，为减少蒸腾作用，
气孔关闭，CO2供应不足，光合速率 下降，出现“午休”现象
三、影响光合作用强度的因素及应用——矿质元素
N：光合酶及ATP的重要组分 P： 类囊体膜和ATP的重要组分； K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分
fg段：没有光照，光合作用 停止，只行呼吸作用。
积累有机物时间段：ce段。
一天中有机物积累最多的时间点：e点。
制造有机物时间段：bf段。 消耗有机物时间段：Og段。
一昼夜有机物积累量表示为：S1-S2-S3(表示面积)
五、自然环境及密闭容器中光合作用变化的模型
2. 密闭环境中一昼夜O2和CO2含量的变化
注意物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照试验。
六、测定光合速率和呼吸速率的方法 2、黑白瓶法
“黑白瓶”问题是一类通过净光合作用强度和有氧呼吸强度推算总光合作用强度的题目， 其中“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用 量，可分为有初始值与没有初始值两种情况，规律如下：
【课件】光合作用的原理和应用课件高一上学期生物人教版必修1
光
A
C D
F CO2
G
E
J
H
I
①图中A是_色__素__,B是Ｏ__2_,它来自于__水__的分解。
②图中C是_N_A_D_PH ，它被传递到 叶绿体基__质_部位，用
于 作还原剂，还原C3 。
③图中D是_A_T_P_，在叶绿体中合成D所需的能量来自_光_能__。
④图中G_C_5_,F是_C_3_,J是_糖__类_ 。⑤图中的H表示_光__反__应__，
1、步骤及操作：
(3)将处理过圆形小叶片放入清水中， 黑暗 保存。 问：为什么要黑暗保存？ 答：防止实验前叶片光合作用产生氧气。
1、步骤及操作： (4)取3只小烧杯，分别倒入富含 CO2 的清水。
问：有哪些办法可以提高清水中CO2浓度？
光照下，绿色植物光合作用产生 O2 。 光照强度不同，光合作用产生 O2 速率不同。相同时间
I表示_暗__反__应__，H为I提供_N_A_D_P_H_和__A_T_P。
当条件改变时，在短时间内C3、C5、ATP、NADPH含量变化？ 条件 光照减弱、 光照增强、 光照不变、 光照不变、
CO2供应不变CO2供应不变 CO2供应减少 CO2供应增加
C3
增加
减少
减少
增加
C5
减少
增加
增加
减少
ATP 减少
2、外界（环境）因素： （1）单因素对光合速率的影响： ①光照强度
原理
曲线 模型 及分 析
应用
光照强度通过影响__光__反应产生ATP及NADPH的速率， 进而影响__暗__反应合成有机物的速率
①A点： 呼吸作用强度 ， B点：光补偿点 ， C点： 光饱和点 ；
高一生物光合作用
海尔蒙特认为，柳树生长并增加 质量的主要来源是雨水，他的结论是 否精确？
不精确，他忽略了空气对柳树生长的影响。
1:1771年，普里斯特利
（英）的实验
普利斯特利的实验说明了什么？
说明植物可以更新空气
2:1864年，萨克斯
（德国）实验
结论：植物通过光合作 用可制造淀粉。
3:1880年，恩格尔曼（美国）实验
光合作用
叶绿体的形态
一
光合作用
光合作用是绿色植物通过 叶绿体，利用光能，把二氧 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。
二、光合作用的发现
17世纪初有一位名叫海尔蒙特的比利时医生 就做过这样一个有趣的试验。他把十分容易生根 成活的一段柳树枝条种植在一个大瓦盆里。在种 植之前，他称量了柳树枝条的质量（2.27kg）和 瓦盆中干燥沙土的质量（90.8kg）。此后，只向 盆中浇雨水，不再添加其他东西。5年以后，当 海尔蒙特再次进行称量时，柳树枝条已经长成重 达76.86kg的柳树，而瓦盆中干燥沙土的质量仅 仅减少了千分之一左右。柳树增加的质量远远大 于土壤减少的质量。所以，根据这个试验，海尔 蒙特认为，使柳树生长并增加质量的物质，主要 来源于雨水，而不是土壤。
叶绿体
→
光能
（CH2O）+O218
结论：光合作用释放的氧全部来自水。
总
结
原料： 二氧化碳和水 产物： 淀粉等有机物和氧气
场所： 条件：
叶绿体 光照
实验：叶绿体中色素的提取和分离
• 实验原理： • 1：叶绿体中的色素能够溶解在有机丙酮 中，可用丙酮提取。 • 2：层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂， 色素在层析液中的溶解度不同。 • 3：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得 快，反之，扩散的慢，
光合作用的原理和应用
光合作用的原理和应用
光合作用是植物生长中至关重要的过程，它是植物利用光能将二氧化碳和水转
化为有机物质的过程。
光合作用的原理涉及到许多生物化学反应和生理过程，同时也有着广泛的应用价值。
首先，光合作用的原理是植物利用叶绿体中的叶绿素吸收光能，通过光合电子
传递链和光合磷酸化反应，将光能转化为化学能，进而用于合成葡萄糖等有机物质。
在光合作用过程中，植物释放出氧气，这是维持地球大气中氧气含量的重要途径。
同时，光合作用也是维持生态系统中能量流动和物质循环的重要环节。
其次，光合作用的应用价值十分广泛。
首先，光合作用是植物生长的基础，通
过光合作用，植物能够合成有机物质，为自身生长提供能量和物质基础。
此外，光合作用也为人类提供了丰富的食物资源，包括谷物、蔬菜、水果等。
同时，光合作用也为人类提供了重要的能源资源，如木材、生物柴油等。
另外，光合作用还能够帮助净化环境，通过吸收二氧化碳和释放氧气，有助于改善大气环境。
总的来说，光合作用作为植物生长中的重要过程，不仅在原理上具有重要的生
物学意义，同时也有着广泛的应用价值。
通过对光合作用的深入研究和利用，可以更好地理解和促进植物生长，同时也有助于人类利用植物资源，改善环境质量。
光合作用的原理和应用，将在未来的生物科学研究和生产实践中发挥着重要的作用。
生物必修一光合作用的原理和应用
生物必修一：光合作用的原理和应用1. 光合作用的定义光合作用是指植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时释放出氧气的过程。
2. 光合作用的原理光合作用的原理是利用光合色素（包括叶绿素a、叶绿素b等）吸收太阳光的能量，通过光合作用过程中的两个阶段——光能捕捉和暗反应来完成。
2.1 光能捕捉阶段在这个阶段中，叶绿素色素分子吸收光能，其中光能主要被叶绿素a吸收，然后传递给反应中心。
光能传递的过程中，通过光合作用中的两个烯丙基色团-叶绿素a和维生素K1来传递。
当叶绿素a吸收到能量后，它会激发其中的电子，使其跃迁到更高的能级，形成激发态。
此时，激发态的叶绿素a会将激发态的电子通过共轭色团传递给反应中心的特殊叶绿素分子，最终激发出一个高能的电子。
这就是光能的捕捉过程。
2.2 暗反应阶段在光能捕捉阶段后，光能被转化为暗反应所需的能量。
暗反应阶段中，高能电子进入气孔内的叶绿体，并与二氧化碳反应，最终形成葡萄糖。
暗反应是光合作用的核心过程，通过多个酶催化，将光合作用前阶段合成的能量载体与二氧化碳进行反应，生成葡萄糖。
暗反应过程中的酶包括羧化酶和磷酸化酶等。
3. 光合作用的应用光合作用在生物学和生态学中具有极大的意义，在以下几个方面有广泛的应用。
3.1 食物生产光合作用是植物进行自养的重要过程，通过光合作用，植物能够合成葡萄糖等有机物质，为自身提供能量。
而人类依赖着植物来获得食物，光合作用直接或间接地为人类提供了大部分的食物来源。
3.2 氧气供应在光合作用中，植物通过光解水反应产生氧气，释放到大气中。
光合作用是地球上唯一的一种能产生氧气的过程，为地球的大气层提供了氧气，维持了生物圈中动物生命的存续。
3.3 能源利用光合作用是一种利用太阳光转化为化学能的过程，这种化学能以葡萄糖的形式存在。
人们可以通过利用植物光合作用所获得的能量，进行生物质能的利用，例如生物柴油和生物乙醇的制备，这对于解决能源短缺问题具有重要意义。
5.4.2.1 光合作用的原理和应用(一)(新人教版必修1)
成电能（水光解不断失去电子形成电子流），再将电能转变
成ATP和［H］中的活跃的化学能，光反应所产生的ATP只能用 于暗反应，而用于植物其他生命活动的ATP全部来自细胞呼吸。
3.下列关于光合作用的叙述中，不正确的是（
）
A.光反应在类囊体的薄膜上进行，暗反应在叶绿体的基质中进 行 B.光反应需要光，不需要酶，暗反应不需要光，需要多种酶
C.光反应吸收光能形成ATP，暗反应将ATP中活跃的化学能储存
在有机物中 D.光反应分解水生成［H］并放出O2，暗反应最终将CO2还原成
（CH2O）
1.（2009·安徽高考）植物进行光合作用的场所。下列关于 叶绿体结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B.H2O在光下分解为［H］和O2的过程发生在基质中 C.CO2的固定过程发生在类囊体的薄膜上
D.光合作用的产物——淀粉是在叶绿体基质中合成的
【解析】选D。叶绿体中的色素主要分布在类囊体的薄膜上， A选项错误。H2O在光下分解为［H］和O2的过程发生在类囊体 的薄膜上，B选项错误。CO2的固定过程发生在叶绿体基质中， C选项错误。光合作用的产物——淀粉是在叶绿体基质中合成 的，D选项正确。
（4）请把上述光合作用过程用总反应式来概括。
【解析】 （1）温室效应是由于CO2浓度上升引起的，CO2是在 暗反应中起作用的，发生在叶绿体的基质中。 （2）绿色植物制造的有机物中所含的能量来自于光能。 （3）①与④是暗反应的两个阶段：三碳化合物的还原和CO2的
光合作用与能量转化高一上学期生物人教版必修1
三、影响光合作用强度的环境因素
2. 外因（环境因素） (4) 矿质元素
① 原理 ➢ N：光合酶及ATP、叶绿素、类囊体膜 的重要组成成分。 ➢ P：类囊体膜和ATP的重要组分。 ➢ Mg：叶绿素的重要组分。
② 曲线分析 在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的 供应，可提高光合作用强度。但当超过一 定浓度后，会因土壤溶液浓度过高，植物 渗透失水，而导致植物光合作用强度下降。
02
保存 将处理过的圆形 小叶片放入黑暗 处盛有清水的烧 杯中待用。
03
01
实验 取3只小烧杯，分 别倒入富含CO2的 清水（1%~2%的 NaHCO3溶液）
04
二、探究环境因素对光合作用强度的影响
探究实验：探究环境因素对光合作用强度的影响
二、实验步骤：
6.向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，分别置于强、中、弱光下。 （也可选用同一光源，利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度）
光照强度
强 中 弱
叶片浮起数量
多 中 少
三、实验结论：
在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。
一、光合作用强度
CO2 + H2O
光能 叶绿体
原料
条件
(CH2O)+ O 2 产物
➢ 影响光合作用强度的环境因素
外因
原料 CO2浓度 水分
内因
光（光照强度、光照时间等） 条件 温度（酶的活性）
CO2 + H2O
光能 叶绿体
(CH2O)+ O 2
单位时间内通过光合作用
①CO2的吸收量 ②O2的释放量 ③有机物产生量
一、光合作用强度
CO2 + H2O
光能 叶绿体
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4、光合作用暗反应阶段中直接利用的物质是（D）
A、O2和C3 C、H2O和O2 B、叶绿体色素 D、 [H]和ATP
分析说明题：绿色植物光合作用的影响因素是多方面的，
其外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等； 其内部因素有酶的活性、
色素的数量、五碳化合物的含量等。请根据图A对影响光合作用的 因素进行分析： 光反应
能否设计一个简单实验来验证光合作用需要CO2？
酶 Ｏ２ ［Ｈ］
酶
ＣＯ２
Ｃ５ (CH2O)
２Ｃ３
ＡＴＰ Ｈ２Ｏ
酶 ＡＤＰ Ｐｉ ADP Pi
图 解
总化学反应式
思考与讨论
光反应阶段和暗反应阶段在所需条件、进行场所、
发生的物质变化和能量转换等方面有什么区别？
光反应阶段和暗反应阶段之间的 物质和能量的联系是怎样的？
B、都在叶绿体基质
C、前者在叶绿体囊状结构薄膜上，后者在叶绿体基质中
D、前者在叶绿体基质中，后者在叶绿体囊状结构薄膜
3、叶绿体中ATP、ADP的运动方向是（ D ） A、ATP、ADP同时由叶绿体基质向囊状结构薄膜上运动 B、ATP、ADP同时由囊状结构薄膜向叶绿体基质运动 C、ATP由叶绿体基质向囊状结构运动， ADP则向相反方向运动 D、ADP由叶绿体基质向囊状结构薄膜运动， ATP则 向相反方向运动
光 合 作 用
光合作用探究历 光合作用原理和应 光合作用过 程 用 程
光合作用原理和应 光合作用过 用 程
光合作用探究历 程
普利斯特利的实验
因为植物生长
英格豪斯的实验
植物体只有绿叶 才能更新空气
普利斯特利实验只有 在阳光照射下才成功
梅耶的结论
光能转换成化学 能储存起来了
在 碘 一 暗 蒸 半 处 气 曝 放 处 置 光 理 几 ， 小 一 的 半 叶 遮 片
绿叶光合作用中产生淀粉 萨克斯的实验
光
鲁宾和卡门的实验
H2O和C18O2
O2
H218O和CO2
18O2
小球藻
光合 作用 释放 的氧 气来 自水
小球藻
卡尔文的实验
14CO2
卡尔文循 环
14C 6H12O6
小球藻
思考与讨论
分析人类对光合作用的探究历程，
你还有那些感悟？请与同学交流
光合作用的原料、产物、场所和条件是什么？ 你能用一个化学反应式表示出来吗？
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不可能动手！”耿直拍拍自己的膝盖，说：“俺说哥啊，俺就是再努力跟你学，大概也永远赶不上你的脚后跟儿嘞！”耿正说：“小直 子啊，你很聪明哩。但听哥的话，你要学会多动心眼子，而不是多耍嘴皮子！当然了，嘴皮子也很重要，但绝对不可以把动心眼子的精 力，过多地浪费在耍嘴皮子上面！”耿英说：“真正经典至极也！小直子，你听出来了没有？咱哥可是已经把他的绝招啊，全都教给你 了！”耿直脸一红，吐吐舌头说：“可俺得学会才行耶！”气氛活跃起来了。耿老爹问：“你们说的那个望山寨小饭店的大哥大嫂，你 们回来的时候可去看望了？”耿正说：“看望了，大哥和咱们还是同姓呢，他们的小饭店已经发达成了包括一个骡马大店在内的大饭庄 了！说来话长„„”接着，耿正就把他们在景德镇北门外给梁爷爷和梁奶奶上完坟后被劫贼跟随，耿大哥一家人在店门口祭灵车，致使 劫贼们自己走掉的事情简要叙说一遍。最后说：“这耿大哥不但人品极好，而且还相当有脑子呢！他明明知道所谓的灵车是假的，但是 还带着妻子和可爱的小儿子那样逼真地祭拜，做得比真的还真！”耿老爹感慨地说：“真正难得啊！”22第百二十回 大壮晨起惊见棺| （大壮晨起好心情，场面惊骇吓煞人；耿老爹喜爱“寿喜”棺，郭氏哭问事由缘。）且说大壮，他昨儿晚上回家后，娘、二壮和妹妹妞 儿都已经睡了，只有爹还坐在堂屋里的一把椅子上，一边抽着旱烟一边等他回来。看大儿子回来了，董家成悄悄儿地问道：“你可提醒 你耿叔收拾他们的东西了？”大壮说：“俺说了，耿叔说让你放心，他们会收拾好的。耿英还笑俺多心呢！”董家成说：“这就好！也 许真是咱多心了，他们父子们不比谁精明啊！”于是，父子俩也收拾歇息了。可是，躺在炕上的大壮想着耿叔家院子里那个稀奇古怪的 大家伙，心里总感觉有些不很踏实。加上刚刚与心爱的耿英重聚的喜悦和激动，依偎在心上人臂弯里喝茶的醉人感觉，那淌着热泪的初 吻„„大壮细细地回味着，怎么也睡不着。四更已经敲过有一会儿了，大壮好不容易进入到了甜蜜的梦乡中。忽然，不远处传来一阵狗 叫声，大壮一个激灵醒了过来。睁眼一看，天儿已经见亮了。他心想，俺还是去看看哇，耿叔家院儿里那个稀奇古怪的大家伙到底是怎 么回事，但愿昨儿晚上一切太平。转头看看弟弟二壮还在酣睡，再听听爹娘和妹妹屋里也没有动静，就慢慢穿上衣服，蹑手蹑脚地打开 屋门，轻轻走到院子里来。今儿天气很好，微微的晨风吹来，春的气息沁人心肺，大壮感觉特别爽。他一边舒展双臂做着深呼吸，一边 就走到了门道里。正要伸手开门，又自己笑了。心想，耿叔他们昨儿那么晚了还没有睡，今儿个怎么可能这么早就起来了呢！返身回去 哇，又怕惊扰了弟弟二壮
(1)如果横坐标代表光照强度，其影响光合速率主要是影响
阶段，此时内部限制性因素最可能是 色素数量 。
若阴生植物的光合作用曲线为c，则阳生植物的光合作用曲线
最可能是
a
。
(2)如果横坐标代表温度，温度主要通过影响 酶活性 来影响光合速率 (3)如果横坐标代表CO2的含量，CO2的含量影响光合作用主要是 影响 三碳化合物 的产生，此时内部限制性因素最可能是 五碳化合物
巩固练习
1、下列关于光合作用的叙述，正确的是（C ） A、光合作用的两个阶段均有[H] 和ATP产生
B、光合作用中产生的氧气来自于CO2中氧
C、光合作用中固定二氧化碳的是C5化合物 D、光合作用的暗反应必须在暗处进行 2、光合作用过程中，ATP 形成和C3的还原场所分别是（C ） A、都在叶绿体囊状结构