2023年人教版生物必修一呼吸作用與光合作用知識點經(jīng)典例題以及詳答

學(xué)科老師特性化教案

老師學(xué)生姓名上課日期2-17

學(xué)科生物年級高一教材版本浙教版

呼吸作用與光合作用（全黑時間）

學(xué)案主題第（2）課時授課時段16：20-18：20

1、光合作用

教學(xué)內(nèi)容

2、呼吸作用

教學(xué)目標(biāo)

特性化學(xué)習(xí)問

學(xué)問點講解與典型應(yīng)用

題解決

教學(xué)重點、高考必考題

難點

光合作用

一、葉綠體：

（-）葉綠體中的色素

1、位置：葉綠體中的色素存在于葉綠體類囊體薄膜上。

2、種類葉綠素：葉綠素a（藍(lán)綠色）,葉綠素b（黃綠色）

t類胡蘿卜素：胡蘿卜素（橙黃色）,葉黃素（黃色）

3、功能：葉綠素a和葉綠素b主要汲取紅光和藍(lán)紫光;

胡蘿卜素和葉黃素主要汲取鼻光及愛護(hù)葉綠素免受強(qiáng)光損害的作用。

【特殊提示】

①葉綠素中的色素只汲取空見光，而對紅外光和紫外光等不汲取。

②葉綠素對紅光和藍(lán)紫光的汲取量大,類胡蘿卜素對域光汲取量大，但對其他波段的光并非不汲

取，只是汲取量較少。

③有色大棚主要透過同色光，其他光被汲取，而無色透亮大棚日光中各種色光均能通過，所以光合

效率最高。

④葉綠素對綠光汲取最少，所以綠色大棚光合效率垂低。

4、影響葉綠素合成的因素

（1）光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑睡中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)黃。

教學(xué)過程

（2）溫度：溫度可影響與葉綠素有關(guān)的鹿的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫時，葉綠素分子

易被破壞，而使葉子變黃。

（3）必需礦質(zhì)元素：葉綠素中含N、Mg等必需礦質(zhì)元素,缺乏將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，葉子變黃。

5、留意：葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所。它內(nèi)部的巨大膜表面上，不僅分布著很多汲取光能的色素分

子，還有很多進(jìn)行光合作用所必需的酶。

（-）試驗：葉綠體中色素的提取與分別：

11原理：

（1）葉綠體中的色素能溶解于有機(jī)溶劑（如丙酮、無水乙醇等）形成色素溶液。據(jù)此原理可以提取色

素。

（2）葉綠體中的色素在星機(jī)逶中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快：反之則慢。

據(jù)此原理使各色素分別開來。

2、過程：

提取色素（1）稱取5g綠色葉片并剪碎工一研缽研磨一漏斗過濾一收集到試管

加入少量SiCh、CaCCh和5mL丙酮上內(nèi)并塞緊管口

]⑵

制濾紙條（'）將干燥的濾紙剪成6cm長、1cm寬的紙條，剪去一端兩角

]⑵在距剪角一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線

濾液劃線0）用毛細(xì)吸管吸少量的濾液沿鉛筆線處當(dāng)心勻稱地劃一條濾液細(xì)線

（2）干燥后再重復(fù)2-3次

（1）將適量層析液倒入燒杯（以層析液高度不超過濾液細(xì)線為準(zhǔn)

色素分別

（2）將濾紙條下端插入層析液中

（紙層析）

（3）用培育皿蓋蓋上燒杯

V

視察結(jié)果濾紙條上出現(xiàn)四條寬度、顏色不同的色帶。

3、結(jié)果：色素在濾紙條上的分布如下圖:

一胡蘿卜素（橙黃色）最快、最窄

一葉黃素（黃色）

一葉綠素a（藍(lán)綠色）最寬

一葉綠素

b（黃綠色）最慢

【特殊提示】

①從色素帶的寬度知色素含量的多少依次為：葉綠素a＞葉綠素b＞葉黃素〉胡蘿卜素。

②從色素帶的位置知再層析液中溶解度大小依次為：胡蘿卜素＞葉黃素＞葉綠素a＞葉綠素b。

③在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素a和葉綠素b,最遠(yuǎn)的是胡蘿卜素和葉黃素。

4、試驗疑難點撥：

?丙酮（或無水乙醇）的用途是溶解（提?。┤~綠體中的色素。

?石英砂（二氧化硅）的作用是為了研磨充分。

?碳酸鈣的作用是防止研磨過程中色素被破壞。

?層析液的的用途是分別葉綠體中的色素。

5、試驗勝利的關(guān)鍵：

?葉片簇新,顏色要深綠,含有較多色素。

?研磨要快速、充分。葉綠素不穩(wěn)定，易被細(xì)胞內(nèi)有機(jī)酸破壞。充分研磨使葉綠體完全裂開，提取

較多的色素。

?濾液細(xì)線要畫得細(xì)而直，以防止色素帶重受。且要重復(fù)2-3次，以增加色素量，使色素帶更加清楚。

?濾液細(xì)線不能觸及層析液，否則濾液細(xì)線上的色素會溶解到層析液中，濾紙條上得不到色素帶。

二'光合作用以及對它的相識過程：

（-）光合作用概念：指綠色植物通過吐縫矮，利用上熊，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存能量的有機(jī)物,

并且釋放出氧氣的過程。

(-)光合作用的探討歷史：

?1648比利時，范?海爾蒙特：植物生長所須要的養(yǎng)料主要來自于走，而不是土壤。

?1771英國，普利斯特萊：植物可以更新空氣。

?1779荷蘭，揚?英根豪斯：植物只有受t才能更新空氣；并且須要理比才能更新空氣。

?1880美國，恩吉(格)爾曼：光合作用的場所在葉綠體。

?1864德國，薩克斯：葉片在光下能產(chǎn)生淀粉

?1940美國，魯賓和卡門(用放射性同位素標(biāo)記法):光合作用釋放的氧全部來自參與反應(yīng)的主。(糖

類中的氫也來自左)。

1948美國，梅爾文?卡爾文：用標(biāo)14c標(biāo)記的CO2追蹤了光合作用過程中碳元素的行蹤，進(jìn)一步了解到

光合作用中困難的化學(xué)反應(yīng)。

(三)光合作用的過程：

光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段

1、光反應(yīng)

條件：直光、色素、B場所：葉綠體類囊體薄膜

物質(zhì)變更：①主的光解：新()量＞1/2O?+2[H]②組E的合成：ADP+Pi+光能迪＞ATP

能量變更：光能TATP中活躍的化學(xué)能

2、暗反應(yīng)

條件：有光和無光、酶場所：葉綠體基質(zhì)

物質(zhì)變更：①CO2的固定:CO2+C3與2c3②魚的還原：

能量變更：ATP中活躍的化學(xué)能-?有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能

3、總反應(yīng)式及元素去向：

6co2+12用工^^^9^9^)2

I葉型？\I

4、實質(zhì)：把無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物,把光能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中的化學(xué)能

5、意義：

(1)為幾乎全部生物的生存供應(yīng)了物質(zhì)來源和虹來源。

(2)維持大氣中02與CO?含量的。對穩(wěn)定。

(3)促進(jìn)生物的進(jìn)化。光合作用變更了大氣成分形成臭氧層，使有氧呼吸的生物和陸生生物得以出現(xiàn)。

練習(xí)：當(dāng)影響光合作用的外界條件發(fā)生隧然變更時，短時間內(nèi)將干脆影響光合作用過程中C3、C5、[H]、

ATP及(CH2。)的生成量，進(jìn)而影響葉肉細(xì)胞中這些物質(zhì)的含量。請?zhí)顚懴卤恚?/p>

條件QQ[H]、ATP(CH2O)合成量

停止光照

增加削減削減或沒有削減或沒有

CO2供應(yīng)不變

突然光照

削減增加增加增加

CO2供應(yīng)不變

光照不變

削減增加增加削減或沒有

停止C02供應(yīng)

光照不變

增加削減削減增加

C02供應(yīng)增加

光照不變

CO2供應(yīng)不變增加削減增加削減

（CJW）運輸受阻

（四）有氧呼吸與光合作用的比較

光合作用有氧呼吸

代謝類型合成代謝分解代謝

場所葉綠佐適細(xì)胞（主要在線粒體）

條件光、色素、睫酸（有光、無光都能進(jìn)行）

物質(zhì)變更無機(jī)物（CO2+H2O）-有機(jī)物有機(jī)物—無機(jī)物（CO2+H2O）

能量變更光能T化獎能（儲存能量）化學(xué)能-ATP+熱能（釋放能量）

實質(zhì)合成有機(jī)物，儲有能量分解有機(jī)物，釋放能量

①為幾乎全部生物的生存供應(yīng)了牧廈來①為生物體的生命活動供應(yīng)蚯.

源和能量來源。②為體內(nèi)物質(zhì)的合成供應(yīng)原料。

意義

②維持大氣中O?與C6含量的相對穩(wěn)定。

③促進(jìn)了生物的進(jìn)化。

①光合作用為細(xì)胞呼吸供應(yīng)物質(zhì)和能量基礎(chǔ),細(xì)胞呼吸為光合作用供應(yīng)期3

光能ATP熱能

CO2+II2O-1光合作用1—（CH2O）—|有氧呼吸|—co2

聯(lián)系1&------------------------------------11

②進(jìn)化：光合作用促進(jìn)有氧呼吸生物的出現(xiàn)。

③共同維持自然界的碳循環(huán)。

【特殊提示】

①光合作用只有植物的綠色細(xì)胞和光合細(xì)菌才能進(jìn)行,但細(xì)胞呼吸則是全部適組感都要進(jìn)行。

②光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只供膻區(qū)反利用，而細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP可供各項生命活動利用。

③光合作用的光反應(yīng)中產(chǎn)生的［H］來自左的光解，用于暗反應(yīng)中C3的還原，生成（CH2O）;有氧呼吸中

產(chǎn)生的［H］來自第一、二階段有機(jī)物的氧化,用于第三階段與02結(jié)合生成H2O,并產(chǎn)生大量的ATP。

（五）同一植物在不同條件下氣體代謝的特點及相對強(qiáng)度的表示方法

1、黑暗狀況時

①細(xì)胞呼吸相對強(qiáng)度可用如下三種方式表示：

「①C02釋放量（或試驗容器內(nèi)CO2增加量）

O2--O2'co2-CO2

<②汲取量（或試驗容器內(nèi)02削減量）

1③有機(jī)物的削減量（或植物重量削減量）

②氣體代謝特點：

植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，不進(jìn)行光合作用?植物從外界

汲取。2，并將細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的C02釋放到體外（如右圖）

2、較強(qiáng)光照時

①光合作用相對強(qiáng)度可用如下三種方式表示：

r02釋放量（或試驗容器內(nèi)。2增加量）

?C02汲取量（或試驗容器內(nèi)C02削減量）

I有機(jī)物的增加量（或植物重量增加量）

②氣體代謝特點

植物同時進(jìn)行細(xì)胞呼吸和光合作用，且光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度。分析乙圖可知，圖乙中

有如下數(shù)量關(guān)系（如右圖）：

N=Ni+Nz!m=mi+m2

3、真正光合速率=表觀（凈）光合速率+呼吸速率

（六）光合作用原理的應(yīng)用：

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上很多增加農(nóng)作物產(chǎn)量的措施，是為了提高光合作用的強(qiáng)度（簡潔地說，是指植物在單

位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量）。例如，限制光照的強(qiáng)弱和溫度的凹凸，適當(dāng)增加農(nóng)作物環(huán)境

中的CO2濃度等等。

（七）化能合成作用及生物的代謝類型（人教版）

1、化能合成作用：利用體外環(huán)境中某些無機(jī)物氧化所釋放的能量（化學(xué)能）合成有機(jī)物。

如：硝化細(xì)菌能將土壤中的氮（NH3）氧化成亞硝酸（HNCh）,進(jìn)而將亞硝酸氧化成硝酸（HNC）3）,

利用這兩個化學(xué)反應(yīng)中釋放出的化學(xué)能將CO2和H2。合成為糖類供自身利用。

2、自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物

自養(yǎng)生物：能利用光能或化學(xué)能將體外環(huán)境中轉(zhuǎn)變成儲存能量的有機(jī)物的生物。

如：綠色植物、光合細(xì)菌、化能合成細(xì)菌（如硝化細(xì)菌）

異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身生命活動的生物。

如：各種動物、營腐生或寄生的生物

3、新陳代謝的基本類型

同化作用工自養(yǎng)型：如綠色植物、硝化細(xì)菌、藍(lán)藻等

；0,異養(yǎng)型：如各種動物、營腐生或寄生的生物

r需氧型（有氧呼吸型）：絕大多數(shù)生物

笄化作用t厭氧型（無氧呼吸型）：如乳酸菌、蛔蟲等

注：酵母菌的異化作用屬于兼性厭氧型。

三、影響光合作用的因素分析及應(yīng)用：

1、內(nèi)部因素

（1）植物種類不同光合作用速率丕顯。類［

（2）同一植物的不同生長發(fā)育階段光合作用速率不同。如：同樣光照條件下，|A—之

幼苗期V養(yǎng)分生長期S開花期。/

（3）同一葉片的不同生長發(fā)育時期光合作用速率不同（如右圖）。------------>

葉齡

2、單因子外界因素對光合作用速率的影響

（1）光照強(qiáng)度：

光

合

作

用A

速正

率光

合

速

*

析：

線分

①曲

圖1:

光

度，

的強(qiáng)

肯定

超過

修，

加而生

度的增

光照強(qiáng)

率隨著

用的速

光合作

內(nèi)，

范圍

強(qiáng)度

光照

定的

在肯

表示

度稱為

光照強(qiáng)

對應(yīng)的

，Q點

強(qiáng)度

光照

的最低

所須要

合作用

進(jìn)行光

點表示

圖中S

快。（

再加

率不

用速

合作

。）

和點

光飽

：

圖2

。

速率

呼吸

示植物

點即表

吸,A

胞呼

行細(xì)

，只進(jìn)

為零

強(qiáng)度

點光照

?A

光合

分用于

有一部

減，

漸削

量漸

釋放

O2的

強(qiáng),C

漸漸加

合作用

，光

增加

強(qiáng)度

光照

示隨

B段表

?A

,

強(qiáng)度

呼吸

細(xì)胞

等于

強(qiáng)度