高中生物选修全一册光合作用

第一节光合作用教学目的1．光能在叶绿体中如何转换成电能，电能如何转换成NADPH和ATP中的活跃化学能，以及NADPH和ATP中的活跃化学能如何转换成储存在糖类等有机物中的稳定化学能（A：知道）。

2．C3植物与C4植物在叶片结构上的区别和C4植物光合作用作用的特点（B：识记），C4植物固定CO2能力明显增高的原因（A：知道）。

3．光合作用效率的的概念以及提高农作物光合作用效率的主要措施和原理（A：知道）。

重点和难点1．教学重点（1）光能在叶绿体中如何转换成储存在糖类等有机物中的稳定化学能。

（2）提高农作物光合作用效率的主要措施和原理。

2．教学难点（1）光能在叶绿体中的转换。

（2）C4植物光合作用的特点。

教学过程【板书】光能转换成电能光能在叶绿体中的转换电能转换成活跃化学能活跃化学能转换成稳定化学能C3植物与C4植物的概念光合作用C3植物与C4植物C3植物与C4植物在叶片结构的特点C3途径与C4途径（选学）光照强弱的控制提高农作物的光合作用效率二氧化碳的控制必需矿质元素的供应【注解】一、光能在叶绿体中的转换（一）光能转换成电能（叶绿体类囊体膜上）1． 吸收光能的色素：大多数叶绿素a ，全部的叶绿素b 和类胡萝卜素（吸收、传递光能）2． 吸收的光能传递给：少数特殊状态的叶绿素a3． 转换光能的色素是：少数特殊状态的叶绿素a（二）电能转换成活跃化学能（叶绿体类囊体膜上）1． NADP ++H ++2e −→−酶NADPH 2． ADP+Pi+能量（电能）−→−酶ATP （三）活跃化学能转换成稳定化学能（叶绿体基质中） 激发态：高能，易失电子 叶绿体a 的状态 （失电子态）：不稳定，强氧化剂 稳态：低能，从水中夺取电子后恢复稳定 二、C3植物和C4植物 （根据绿色植物光合作用暗反应的不同，把绿色植物分为C3植物和C4植物，两者的光反应过程完全相同，进行的场所也相同。

）植物类型C3植物 C4植物 举例典型的温带植物：如水稻、小麦、大麦、大豆、烟草、马铃薯等 典型的热带或亚热带植物： 如玉米、高梁、甘蔗、苋菜等 叶片的解剖结构维管束鞘及周围无“花环型”的解剖结构 维管束鞘及周围有“花环型”的解剖结构 叶绿体类型只有一种类型：位于叶肉细胞中（有基粒） 有两种类型：叶肉细胞的叶绿体（有基粒）；维管束鞘细胞的叶绿体（无基粒） CO 2的固定途径C3循环途径 C3和C4两个循环途径，它们在空间和时间上是分开的 CO 2的最初一种五碳糖（C5）；C3 最初受体：一种三碳酸（PEP ），后继受体：C5；受体、产物C4（草酰乙酸）CO2的利用率较低较高。

能利用浓度很低的CO2进行光合作用光合作用效率较低较高光合作用过程（C3和C4植物的光合作用在空间上是分开的）C3和C4植物叶肉细胞的叶绿体中C3植物的暗反应（叶肉细胞）C4植物叶肉细胞的叶绿体C4植物维管束鞘细胞的叶绿体C3植物的光合作用C4植物的光合作用三、提高农作物的产量1．延长光合作用时间2．增加光合作用面积光照强度的控制阳生植物需充裕阳光（一）提高光光照的控制阴生植物种荫蔽处能利用率光质的控制（不同色光对光合作用产物量与成分的影响）3．提高农作物的CO2浓度与光合作用产物的关系（曲线）光合作用效率CO2的供应大田中作物确保CO2供应的处理办法温室中确保CO2供应的方法必需矿质元素的供应（氮、磷、钾、镁的作用）（温度：25-30℃对植物光合作用最为适宜，超过35℃时光合作用小于呼吸作用，光合作用下降，40-50℃光合作用完全停止。

）（二）CO2的供应1．CO2浓度与光合作用产物的关系OA段：二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物；AB段：随着二氧化碳含量的提高，光合作用逐渐增强；BC段：当二氧化碳含量提高到一定程度时，光合作用的强度不再随二氧化碳含量的提高而增强。

2．应用（1）大田中作物确保CO2供应的处理办法：确保良好的通风透光（2）温室中确保CO2供应的方法：增施农家肥、使用二氧化碳发生器（三）必需矿质元素的作用（保证供应，不能过量）1．氮：光合酶和NADP+和ATP的组成成分2．磷：NADP+和ATP的组成成分，在维持叶绿体膜结构和功能上起重要作用3．钾：参于光合作用中糖类的合成和运输4．镁：叶绿素的重要组成成分【例析】．科学家发现C4植物进行光合作用时，叶片中只有维管束鞘细胞内出现淀粉粒，叶肉细胞中没有淀粉粒；C3植物的情况正好相反。

请你解释这些现象的原因。

C4植物的叶肉细胞只参与对CO2的固定、提供[H]和ATP，固定后生成的C4再转运到维管束鞘细胞，释放出的CO2在没有基粒的叶绿体内完成暗反应生成淀粉等。

而C3植物的维管束鞘细胞中没有叶绿体，只有叶肉细胞中才有，光合作用的光、暗反应都在叶肉细胞的叶绿体中进行，因此只在叶肉细胞出现淀粉粒。

．下图表示在空气中不同二氧化碳含量情况下，小麦叶片的光合作用强度与光照强度的关系（1-3中二氧化碳的含量分别为1.5×10-3、3.2×10-4、7.0×10-5）。

分析此图后，你能得出什么结论？（1）相同二氧化碳浓度下，在一定范围内，光合作用随光照强度的增强而增强；超过这一范围后，光合作用强度便不再增加。

（2）相同光照强度下，在一定范围内，光合作用随二氧化碳浓度的升高而增强。

（3）适当提高光照强度和二氧化碳浓度都可以提高光合作用的强度。

但其中二氧化碳浓度是影响光合作用强度的主要因素。

【同类题库】光能在叶绿体中如何转换成电能，电能如何转换成NADPH和ATP中的活跃化学能，以及NADPH和ATP中的活跃化学能如何转换成储存在糖类等有机物中的稳定化学能（A：知道）．与光合作用的光反应有关的一些作用是（B）A．①③⑤B．①④⑥C．②④⑥D．③⑤⑥．处于激发态的叶绿素所具有的特点是（A）A．具有很高的能量，易失去电子B．具有很高的能量，易得到电子C．具有很高的能量，是强氧化剂D．具有很高的能量，是强还原剂．叶绿体基粒囊状薄膜上具有转换光能为电能的色素是（B）A．叶绿素b B．少数叶绿素a C．叶黄素D．胡萝卜素．在绿色植物的光合作用过程中，通过叶绿素形成的电能，以后可转换成活跃的化学能而储存在下列哪些物质中？（B）A．三碳化合物和ATP B．ATP 和NADPHC．五碳化合物和NADPH D．ATP 和C6H12O6．用磷脂酶处理叶绿体后，光合作用受到明显影响，这一事实说明（A）A．磷在维持叶绿体膜的结构和功能上有重要作用B．磷是光合作用产物的组成成分C．磷影响着光的转化、吸收、传递D．磷是NADP+和ATP的组成成分．下列关于绿色植物叶绿体所含色素种类的叙述中，最严密的是（D）A．都含有叶绿素和叶黄素B．都含有叶绿素a和叶绿素bC．都含有叶绿素和胡萝卜素D．都含有叶绿素和类胡萝卜素．光能在叶绿体中转换的第一步是（A）A．光能转化为电能B．光能转化为活跃的化学能C．电能转化为活跃的化学能D．活跃的化学能转化为稳定的化学能光能作用的色素是（C）．叶绿体内类囊体薄膜上不具有传递．．A ．叶绿素bB ．全部的类胡萝卜素C ．少数处于特殊状态下的叶绿素aD ．全部的叶绿素a．处于激发态的叶绿素a 所具有的特点是（B ）A ．具有很高的能量，易得到电子B ．具有很高的能量，易失去电子C ．具有很高的能量，是强氧化剂D ．具有较低的能量，是强还原剂．光合作用过程中，电能转换为化学能的反应式为：NADP ++2e+H + 酶→NADPH 该反应式中电子的根本来源是（D ）A ．叶绿素 aB ．特殊状态的叶绿素aC ．吸收和传递光能的色素分子D ．参与光反应的水分子．伴随着光能转换成活跃的化学能，叶绿体内类囊体膜上发生的物质变化中正确的是（B ）①H 2O −→−光4H + +4e+O 2 ②NADP ++2e+H + −→−酶NADPH ③ADP+Pi+能量−→−酶ATP ④CO 2+H 2O −−−→−光叶绿体 (CH 2O)+O 2 A ．①③ B ．①②③ C ．①④ D ．①③④．ATP 中所贮存的能量和可以接收的能量分别是（C ）A ．化学能、只有电能B ．电能、化学能C ．化学能、电能和化学能D ．化学能，只有化学能．（多选）有关光合作用的下列叙述中，正确的有（ABC ）A ．N 的缺乏将影响光合作用的光反应和暗反应B ．NADP +既是电子受体，又是能量受体C ．良好的通风有利于充分利用光能D ．CO 2浓度的提高将使光合作用的强度不断提高．下图是生态系统中由生产者所进行的某种活动，分析并回答：（1）该生理活动的名称是： 。

（2）它主要在叶肉细胞内被称为 的细胞器中进行的。

（3）图中字母A、B、C各自所代表的物质名称是：A：，B：，C：。

（4）需要消耗物质A和B的生理③的名称是：。

（5）图中编号①所表示的生理过程是。

（6）如果在该细胞器基质中的酶因某种原因而被破坏，则这一生理过程的两个阶段中，最先受到影响的阶段是。

（7）色素吸收的能，在这一生理过程的阶段，部分被转移到中，转换为活跃的化学能，再经过这一生理过程的阶段，转换为化学能。

[（1）光合作用（2）叶绿体（3）三磷酸腺苷；还原型辅酶Ⅱ；糖类等有机物（4）C3的还原（5）水的光解（6）Ⅱ（暗反应）（7）光；Ⅰ（光反应）；ATP和NADPH；Ⅱ（暗反应）；稳定的]C3植物与C4植物在叶片结构上的区别和C4植物光合作用作用的特点（B：识记），C4植物固定CO2能力明显增高的原因（A：知道）．含有完整的叶绿体结构,却不进行光合作用全过程的细胞是(C)A．C3植物的叶肉细胞 B．C3植物的维管束鞘细胞C．C4植物花环状外圈的细胞 D．C4植物花环状内圈的细胞．用碘液分别对已经酒精脱色的小麦和玉米的叶片染色，结果（B）A．小麦叶片中仅维管束鞘细胞出现蓝色。

B．玉米叶片中仅维管束鞘细胞出现蓝色。

C．小麦和玉米叶片中叶肉细胞都出现蓝色。

D．小麦和玉米叶片中维管束鞘细胞都出现蓝色。

．若用14C标记CO2分子；则其在C4植物光合作用过程中将依次出现在（D）A．C5、C4、(CH2O) B．C5、C3、(CH2O)C．C3、C4、(CH2O) D．C4、C3、(CH2O)．甘蔗等C4植物的“花环型”两圈细胞中的叶绿体（C）A．结构相同 B．功能相同 C．酶系统不同 D．代谢无联系．下列有关C3和C4植物的描述，不正确的是（D）A．C3植物在光合作用暗反应阶段，固定CO2形成两个三碳化合物B．常见的C4植物有玉米和甘蔗等C．C3植物叶片的维管束鞘细胞不含叶绿体D．C4植物叶片的维管束鞘细胞含有正常的叶绿体．一株C3植物和一株C4植物,放在同一钟罩下,钟罩内与外界完全隔绝,并每天光照12小时,共照若干天.一星期后,C3植物死亡,这是因为（D）A．C4植物在夜间的呼吸需氧少B．C4植物较能抗旱C．C4植物光合作用效率高D．C4植物能利用低浓度的CO2进行光合作用,而C3植物则不能．小麦是C3植物，玉米是C4植物，取长势相似，大小相同的小麦和玉米苗置于同一密闭钟罩内培养，预测一段时间后，玉米和小麦的生长情况（D）A．都生长良好B．都不能正常生长C．小麦生长良好，玉米不能正常生长，最后死亡D．玉米生长良好，小麦不能正常生长，最后死亡．下列关于C3、C4植物的描述．不正确的是（D）A．C3植物在光合作用暗反应阶段，固定CO2形成两个三碳化合物B．常见的C4植物有玉米和甘蔗C．C3植物叶片的维管束鞘细胞不含叶绿体D．C4植物叶片的维管束鞘细胞含有正常的叶绿体．若用14CO2提供给C4植物，则14C在细胞内转移途径是→→→→→。