光合作用同步学案

高一生物必修一第五章第四节光合作用同步学案(1)一、知识与结构二、内容与过程（一）捕获光能的色素和结构1.实验:绿叶中色素的提取和分离（1）原理：①提取:叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂．．．．（或丙酮．．）中，所以用其可_________叶绿体中的色素。②分离:不同的色素在中溶解度．．．不同，溶解度高的色素分子随其在滤纸条上扩散得,溶解度低的色素分子随其在滤纸条上扩散得，因而可用其将不同色素。（2）步骤：（3）结果分析：①从色素带的宽度．．可知色素含量．．的多少依次为：＞＞＞；②从色素带的位置．．可知色素在层析夜中溶解度大小．．．．．依次是：＞＞＞；③在滤纸上距离最近．．．．的相邻两条色素带是与，距离最远．．．．的相邻两条色素带是与。（4）实验创新：灯芯法分离色素在圆形滤纸中央点上叶绿体色素的提取液进行层析，会得到近似同心的四个色素环，由内到外颜色依次是、、、。（5）注意事项：实验过程注意事项操作目的提取色素①选取新鲜绿色的叶片使滤液中色素②研磨时加入10mL无水乙醇③研磨时加入少许SiO2④研磨时加入少许CaCO3⑤迅速、充分研磨防止溶剂，并充分溶解色素⑥盛放滤液的小试管管口加绵塞防止溶剂和色素分子被分离色素①滤纸预先干燥处理使层析液在滤纸条上②滤纸条的一端剪去两角③滤液细线要细、直、齐、匀使分离的色素带平整、不④滤液细线干燥后重复画2～3次使分离的色素带，便于观察⑤滤液细线不能触及层析液（6）色素与吸收光谱叶绿素a和叶绿色素b主要吸收和；胡萝卜素和叶黄素主要吸收。叶绿素对绿光吸收，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。注意：一般情况下，光合作用所利用的光都是。（7）不同颜色温室大棚的光合效率无色透明大棚日光中各色光均能透过；有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收。所以用的大棚光合效率最高，用大棚光合效率最低。（8）影响叶绿素形成的因素：光照、温度、必需元素（N、Mg、Fe等）（二）捕获光能的结构1.形态:光镜下一般呈扁平的形或形。2.分布:绿色植物的和嫩茎的表皮细胞等。3.写出各结构的名称:①②③④⑤4.与光合有关的酶主要分布在和5.与光合有关的色素分布在6.叶绿体的功能是高一生物必修一第五章第四节光合作用同步学案(2)二、内容与过程（三）光合作用的探究历程发现者实验结论普利斯特利小鼠(蜡烛)与绿色植物放在玻璃罩内没有窒息而死(熄灭)植物可以英格豪斯同普利斯特利的实验过程只有在和有时植物才可以更新空气梅耶根据和光合作用把光能转换成储存起来萨克斯绿色植物→、叶片一半曝光、一半遮光→碘处理→颜色变化叶片在光合作用中产生了是光合作用的必要条件恩格恩曼利用在不同光照条件下对分布的影响氧气是释放出来的是光合作用的场所鲁宾和卡门H218O+CO2→植物→18O2H20+C18O2→植物→O2光合作用释放的氧气全部来自于卡尔文用标记CO2探明了转化成有机物的途径，即拓：光合作用探索历程中设计的几个实验分析1.萨克斯的实验分析:①设置了自身对照，自变量是，因变量的观测指标是。②实验的关键是，该操作的目的是。③用碘鉴定前应先脱色、漂洗的目的是④本实验证明了还证明了2.恩格尔曼实验设计的巧妙之处:①实验材料选择和：水绵的叶绿体呈,便于观察。用好氧细菌可确定。②没有空气的黑暗环境：排除了和的干扰③用点状投射：叶绿体上受光情况，相当于一组对比实验；能更准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。④进行黑暗（局部光照）和曝光对比实验：明确实验结果完全是引起的。3.鲁宾和卡门的实验分析：设置了对照实验，自变量是，因变量是__________________探究方法：（四）光合作用的过程1.光合作用的含义:是指绿色植物通过,利用,把和转变成储存着的,并且释放出的过程。2.光合作用的总反应式:3.光合作用的过程:根据是否需要可以概括地分为和两个阶段。比较项目光反应暗反应条件场所时间物质变化①2H2OO2+4[H]②ADP+Pi+光能ATP①CO2+C52C3②(CH2O)+H2OC5（C5的再生）能量变化实质能转变为能并释放同化形成，贮存联系光反应为暗反应提供和；暗反应为光反应提供和两个反应阶段相辅相成，密切联系。综合：光合作用的实质→合成物质，储存能量，释放氧气。拓：条件骤变时物质量的变化当外界因素中的光照强度、CO2浓度骤变时，短时间内将直接影响光合作用过程中C3、C5、[H]、ATP及(CH2O)的变化，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量：改变条件C3含量C5含量[H]和ATP含量(CH2O)含量停止光照CO2供应不变突然光照CO2供应不变停止CO2供应光照不变CO2供应增加光照不变光照和CO2供应都不变，(CH2O)运输受阻（五）化能合成作用1.概念：利用体外环境中的某些氧化时释放的能来。2.自养生物和异养生物(1)自养生物:能将无机环境中转化为有机物的生物。拓：分类→据利用的能源不同分为型（如绿色植物）和型（如硝化细菌、铁细菌、硫细菌等）(2)异养生物:只能利用环境中来维持自身的生命活动。如人、动物、真菌、大多数细菌等。※不论是能制造有机物的自养生物还是吃现成有机物的异养生物，都是想把外界物质转变成自身需要的物质并储存能量，可统一称为同化作用。高一生物必修一第五章第四节光合作用同步学案(3)二、内容与过程（六）有氧呼吸与光合作用的区别和联系比较项目光合作用有氧呼吸代谢类型场所条件物质变化无机物(CO2+H2O)储存能量的有机物有机物无机物(CO2+H2O)+ATP能量变化能→能（储能）能→+能（放能）[H]来源及去路来源：阶段去路：用于阶段的还原来源：第阶段和第阶段去路：用于第阶段还原ATP来源及去路来源：阶段吸收的去路：用于阶段的还原来源：三个阶段均产生（第三阶段多）去路：用于各项实质意义实现了生物界基本的物质和能量的转化维持大气中O2和CO2的相对平衡促进了生物的进化为生命活动供能为体内物质合成提供原料维持体温（恒温动物）联系拓展：图示判断光合速率与呼吸速率的关系V光合V呼吸V光合V呼吸V光合V呼吸只进行（七）影响光合作用的因素、光合曲线、光合原理的应用1.影响因素:(1)内部因素:色素的量、C5的量、酶的量、叶龄、叶面积等。(2)环境因素:光照强度、CO2浓度、温度、矿质元素、水等。2.光合曲线及应用:(1)光照强度：①图象（如右图）②曲线文字解释A点所对应的光照强度为，此时只进行，释放的CO2量，表明此时的。Am段表明随加强，逐渐加强，CO2释放量逐渐，有一部分用于。到m点时，的CO2和的CO2的量处于，即光合作用强度=呼吸作用强度，称m点为。mB段表示随着光照强度的不断加强，光合作用强度不断加强，到B点以后不在加强了（B点所对应的光照强度n点称为）。※光照强度对光合作用强度影响的综合描述：植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增强，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。③影响原理：光照强度通过影响进而影响光合速率。④应用：阴生植物的m点移，B点较低。在栽培农作物时，阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率，增加产量；而阴生植物应当种植在阴湿的条件下，才有利于生长发育，如人参、三七、胡椒等的栽培。植物白天光照强度应在光补偿点以上，植物才能正常生长。晚上应适当降低呼吸作用，从而增加农作物的有机物积累量，提高生产效率。(2)温度：①图像(如右图)②影响原理:温度直接影响。③曲线分析：一般植物在下正常进行光合作用，其中AB段表示；温度达到B点以上时，与光合作用有关的下降，光合作用开始下降；左右光合作用完全停止。④应用：适时播种；冬天，温室栽培植物时，可以适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度；白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用，夜晚适当降低温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累，促进作物生长。(3)CO2浓度：①影响原理：CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。（通过影响来影响光合速率）②图像(如右图)③曲线分析：一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再随CO2浓度的增加而增加。如CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。CO2的补偿点：植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2（图中点）。CO2的饱和点：光合作用强度就不再随CO2浓度的增加而增加时的CO2浓度（图中点）。④在生产上的应用：温室栽培植物时，施用有机肥，可适当提高室内二氧化碳的浓度。(4)水分：①影响原理:水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内（如夏季的“午休”现象）。②在生产上的应用：预防干旱；适时适量灌溉。(5)矿质元素：①影响原理:如Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是ATP分子的组成成分等等。②在生产上的应用：合理施肥，适时适量地施肥。