5.4 能量之源──光与光合作用 第2课时 学案（人教版必修1）
重点突破
1.
（1）1771年，英国科学家普利斯特利将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不容易窒息而死。其结论是：植物可以更新空气
（2）1864年，德国植物学家萨克斯将暗处理后的叶一半遮光，一半曝光，后经碘蒸气处理，曝光的一半叶片不变蓝色。其结论是：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
（3）1880年，美国科学家恩吉尔曼将水绵和好氧细菌一起培养，发现好氧细菌只集中在叶绿体照光的部位。其结论是：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的
（4）20世纪30年代，美国的鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用中释放的氧全部来自于水。 2.
（1）光合作用是指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，并释放出氧气
（2）光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，前者必须有光才能进行，是在类囊体的薄膜上进行的；后者有没有光都能进行，是在叶绿体的基质
（3）叶绿体中光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形式释放出去，[H]则作为活泼的还原剂，参与暗反应中二氧化碳的还原；二是在有关酶的催化作用下，促成ATP的形成，以参与暗反应中二氧化碳（4）在暗反应阶段，二氧化碳首先与C5结合，形成C3 （5
CO2+H2O光能叶绿体(CH2O)+O2
（6）光反应和暗反应的比较： 条件 光反应 需叶绿素和光、酶、水
暗反应 不需叶绿素和光，需要多种酶、ATP、［H］、CO2 区场所 在叶绿体内基粒片层结构的薄膜上进行 在叶绿体的基质中进行 ① 水的光解 ② ATP的形成 ① CO2 别 物质 转化 ② C3的还原 能量叶绿素把光能转化成活跃的化学能，并储存ATP中活跃的化学能C6H12O6中稳定的化学能 同化CO2形成C6H12O6 转 化 在ATP中 实质 联光能转变为化学能，并放出O2 ①光反应为暗反应提供还原剂［H］、能量ATP；暗反应为光反应提供ADP和Pi 系 ②没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物总之，光反应是暗反应的物质和能量的准备阶段，暗反应是光反应的继续，是物质和能量转化的完成阶段。二者是光合作用全过程的两个阶段，是相辅相成的
光合作用过程的图解
典例导析
【例1】 如下图为水绵结构模式图。恩吉尔曼进行光合作用实验时，把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里，然后用白光束对水绵细胞的不同部位（如a处）做点状投射，发现水中的好氧细菌明显聚集在叶绿体被光投射处；若将装片完全暴露在光下，好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围。此实验证明了（
A.B.C.D.
解析：好氧型细菌分布在氧气较多的地方，叶绿体在光下光合作用放出氧气。因此好氧型细
答案：B
【例2】 光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ A.B.C.D.
解析：光反应是在叶绿体内囊状结构的薄膜上进行的，该过程必须在有光的条件下才能进行；
答案：D
【例3】 光合作用暗反应阶段中直接利用的物质是（ A.O2和C3B.C.H2O和O2D.[H]和ATP
解析：光合作用的暗反应是在细胞质基质中进行的，需要光反应提供［H］和ATP，将二氧
答案：D
【例4】 下列关于光合作用强度的叙述，正确的是（ A.B.C.D.
解析：光合作用强度因温度、光照、不同植物的叶片及同一种植物的幼叶和老叶的不同而不同。在题目给出的选项中，A和D明显不正确，光合作用的强度受基因的影响，但不是固定
答案：B
5】 水稻在适宜的情况下生长，如改变下列哪一项会使产量增加（
A.B.CO2C.D.
解析：影响光合作用的主要因素有：水和CO2（原料）；温度（影响光合作用的酶活性）；光照强度（影响光反应速度）。根据以上因素，在供选答案中唯有CO2的含量能够影响水稻的
答案：B
3.光合作用原理的应用
（1）农业生产上可以通过控制光照的强弱和温度的高低，适当增加作物环境中二氧化碳的浓度等措施来提高光合作用的强度
（2）光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 4.
（1）绿色植物以光为能源，以二氧化碳和水为原料合成糖类，其中储存着由光能转换来的能量。因此，绿色植物属于自养生物。相反，人、动物、真菌以及大多数细菌细胞中没有叶绿素，不能进行光合作用，它们只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动，它们属于异养生物
（2）化能合成作用是指一些生物利用外界环境中的某些无机物氧化释放的化学能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物的过程。进行化能合成的生物大多数是细菌，如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等。例如，生活在土壤中的硝化细菌，不能利用光能，但是能将土壤中的氨
（NH3）氧化成亚硝酸（HNO2），进而将亚硝酸氧化成硝酸（HNO3）。硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放出的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类
【例6】 生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合作用速度并未随之增加，主要限制因素是（
糖类可供硝化细菌维持自
A.呼吸作用和暗反应 B.C.暗反应 D.
解析：光合作用的影响因素有很多，如：光照、二氧化碳的浓度、水、矿质元素等。提高CO2浓度，而在弱光下，则光反应过程中所产生的\\和ATP减少，就会影响暗反应的进行，因
答案：B
【例7】 硝化细菌通过化能合成作用形成有机物需要下列哪种环境条件（ A.具有NH3B.具有NH3C.D.
解析：硝化细菌，不能利用光能，但是能将土壤中的氨（NH3）氧化成亚硝酸（HNO2），进而将亚硝酸氧化成硝酸（HNO3）。硝化细菌能够利用这两个化学反应中释放出的化学能，将二
答案：B 拓展延伸
光合作用与呼吸作用的异同
有哪些细胞能进行 反应场所 反应条件 叶绿体 光、色素、酶 线粒体(主要场所) 酶 光合作用 叶肉细胞 有氧呼吸 植物体的所有活细胞