1、1第 2 课时 光合作用的过程目标导航 1.读图 413，掌握叶绿体的结构。2.结合教材 P75，分析光合作用的过程，并比较光反应和暗反应。一、光合作用的主要场所：叶绿体(阅读 P75)二、光合作用的过程(阅读 P7576 )1.两个阶段(1)光反应：发生在叶绿体的类囊体膜上，必须在有光的条件下才能进行。类囊体膜上的叶绿素等光合色素，具有吸收、传递和转换光能的作用。(2)暗反应：发生在叶绿体的基质中，在有光和无光的条件下都能进行。2.变化过程(1)光反应中的化学反应水的光解：光合色素吸收光能，将水分子裂解成 O2和 H ，氧直接以分子形式释放出去，H 进一步变成高能态的H。ATP 的合成：在酶
2、的催化下，捕获的光能还用于合成 ATP。(2)暗反应中的化学反应CO 2的固定：在酶的作用下，一分子 CO2和一分子五碳化合物结合形成两分子三碳化合物。三碳化合物的还原：在酶的作用下，三碳化合物接受 ATP 释放出来的能量并被H还原。五碳化合物的再生：一些三碳化合物经过复杂的变化，又形成五碳化合物，其可循环往复地参与暗反应阶段的化学反应。糖类等物质的形成：一些三碳化合物接受能量后被逐步还原成糖类等物质。ADP 的形成：ATP 被利用后形成 ADP 和 Pi。3.光合作用的概念2绿色植物通过叶绿体吸收光能，将 CO2和 H2O 合成为有机物并释放出 O2，同时将光能转化为化学能储存在糖类和其他有
3、机物中的过程。4.总反应式：CO 2H 2O (CH2O)O 2。 光 能 叶 绿 体一、叶绿体1.结构(1)外膜和内膜使其内部结构与细胞质基质分开，保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。(2)由类囊体堆叠而成基粒，增大了膜面积。(3)类囊体的膜上分布着能够吸收、传递和转换光能的色素，膜上还分布着与光反应有关的酶。(4)叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶，还含有少量的 DNA 和 RNA。2.功能：真核生物光合作用的场所。1.与光合作用有关的酶分布在何处？答案 与光合作用有关的酶分布在类囊体的膜上和叶绿体基质中。2.叶绿体增大光合作用面积的方式是什么？答案 类囊体堆叠成基粒，扩大了膜面积。3.为什
4、么说叶绿体是光合作用的主要场所？答案 叶绿体是真核生物进行光合作用的场所，但原核生物如蓝藻虽然没有叶绿体，但有叶绿素和藻蓝素，也可以进行光合作用。1.下面有关叶绿体的叙述，正确的是( )A.叶绿体色素都分布在类囊体膜上B.叶绿体的色素分布在外膜和内膜上C.光合作用的酶只分布在叶绿体基质中D.光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上问题导析 (1)叶绿体的色素只分布在类囊体膜上，内膜和外膜无色素分布。3(2)在叶绿体的类囊体膜上和基质中，含有多种进行光合作用的酶。答案 A一题多变判断正误：(1)没有叶绿体的生物无法进行光合作用。( )(2)植物细胞都有叶绿体，叶绿素分布于叶绿体的外膜和内膜上。(
5、)(3)与光合作用有关的酶分布于类囊体和基质中。( )(4)叶绿体内有许多类囊体，极大地扩大了受光面积。( )答案 (1) (2) (3) (4)二、光合作用的过程1.过程图解2.光反应和暗反应的区别与联系项目 光反应 暗反应实质 光能转换为化学能，并放出 O2 同化 CO2形成有机物条件 需叶绿素和光、酶 不需叶绿素和光，需要多种酶场所 在叶绿体内的类囊体的膜上进行 在叶绿体内的基质中进行物质转化(1)水的光解：2H2O 4HO 2 光 能 (2)ATP 的生成：ADPPi ATP 光 能 酶(1)CO2的固定：CO2C 5 2C3 酶 (2)C3的还原：能量转换光能 ATP 中活跃的化学能
6、ATP 中活跃的化学能 (CH 2O)中稳定的化学能联系 光反应为暗反应提供H、能量 ATP；暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi注：C 3即三碳化合物，C 5即五碳化合物。41.试利用同位素示踪法，分析光合作用过程中各元素的转移途径。(1)用放射性同位素分别标记 H2O 中的 H 和 O，放射性的去向如何？答案 H：H 2OH(CH 2O)；O：H 2OO 2。(2)若标记 CO2中的 14C 呢？答案 14CO2C 3(CH 2O)。(3)写出光合作用的总反应式并标出光合作用各元素的去向。答案 CO 2H 2O (CH2O)O 2 光 能 叶 绿 体2.在无光条件下，暗反应能否长期进行？答
7、案 不能，无光条件下，不能进行光反应，无法为暗反应提供H和 ATP，所以暗反应不能长期进行。3.试分析叶绿体中 ATP、ADP 的运动方向。答案 (1)ATP：类囊体膜叶绿体基质。(2)ADP：叶绿体基质类囊体膜。2.叶绿体是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薄膜上D.光合作用的产物淀粉是在基质中合成的答案 D解析 本题考察光合作用的有关知识。光合作用的过程分为两个阶段：光反应和暗反应。光反应依靠类囊体膜上的色素吸收光能把水分解成氧气和H
8、同时产生 ATP 的过程。暗反应是利用光反应的产物在叶绿体的基质中固定 CO2产生有机物的过程。一题多变判断正误：(1)水的分解发生在叶绿体类囊体的膜上。( )(2)光反应和暗反应中都有许多酶参与。( )(3)H在光反应和暗反应中都起还原作用，并将能量转移到糖类分子中。( )(4)水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量来自 ATP。( )5答案 (1) (2) (3) (4)1.下面为叶绿体结构示意图，有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是( )A.和具有选择透过性功能B.上既有光合色素又有与光合作用有关的酶C.和中都有与光合作用有关的酶D.只有具有叶绿体的细胞才能进行光合作用答案 D解析 叶绿
9、体是光合作用的主要场所，有叶绿体可进行光合作用，但是有的生物没有叶绿体也可进行光合作用，如蓝藻。2.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。光能的吸收发生在叶绿体的( )A.内膜上 B.基质中C.类囊体膜上 D.各部位上答案 C解析 生物体的结构和功能是相适应的，叶绿体之所以能吸收光能进行光合作用，是因为在叶绿体的类囊体膜上有吸收光能的色素和与光合作用有关的酶。3.绿色植物光合作用需要水，下列关于水在光下分解的叙述正确的是( )A.发生在叶绿体基质中6B.产物为氢气和氧气C.所需能量来自 ATPD.需要光合色素参与答案 D解析 水在光下分解属于光反应阶段中的物质变化之一，其发生的场所是在类囊体上；其
10、分解的产物是H和 O2；所需能量来自光能；需要光合色素吸收、传递和转换光能。4.以下反应过程在叶绿体基质中完成的变化有( )H 2O HO 2 ATP ADPPi能量 C 3 (CH 2O)C 5 CO 2C 5 C 3A. B. C. D.答案 C解析 叶绿体基质中完成的为暗反应，有。5.下图是光合作用过程示意图，请据图回答下列问题。(1)请填写字母所代表的物质：a._，b._，c._，d._，e._，f._，g._。(2)由“f”经暗反应产生“g”可以分成_、_两个阶段。(3)如果用同位素 3H 标记参与光合作用的水，并追踪 3H，它最可能的途径是_(用图中字母表示)。答案 (1)H 2O
11、 O 2 ADPPi ATP H CO 2 (CH 2O) (2)CO 2的固定 C 3还原 (3)aeg基础巩固1.下列各项中，哪一项既是植物光反应的产物，又是植物暗反应所必需的物质( )A.二氧化碳和酶 B.H和 ATP7C.氧气和 ATP D.H和氧气答案 B解析 光反应为暗反应提供H和 ATP。2.下列关于光合作用暗反应的叙述中，不正确的是( )A.暗反应是一种酶促反应B.暗反应是使 CO2变成葡萄糖的反应C.暗反应是一种循环进行的反应D.暗反应只在暗处进行答案 D解析 暗反应过程在多种酶的催化下完成，不需要光，在光照和黑暗下都可以完成。3.下图表示光合作用的过程，其中、表示光合作用的
12、两个阶段，a、b 表示相关物质。下列相关叙述正确的是( )A.阶段表示暗反应 B.阶段表示光反应C.物质 a 表示H D.物质 b 表示 C3答案 C解析 水是在光反应阶段被利用，二氧化碳是在暗反应阶段被利用，由此可确定、分别为光反应和暗反应阶段；根据光反应和暗反应的关系及 ATP 与 ADP 相互转化的特点，可确定 a、b 分别为H和 ATP。4.关于叶绿体中的类囊体的正确叙述是( )A.叶绿体中的一个个基粒就是一个个类囊体B.全部光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上C.组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系D.基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积答案 D5.光合作用的过程可分为光反应和
13、暗反应两个阶段，下列说法正确的是( )A.叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应8B.叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应D.叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应答案 D解析 光反应是在叶绿体类囊体的膜上进行的，该过程必须在有光的条件下才能进行；暗反应是在叶绿体内的基质中进行的，该过程有光无光均可进行。6.下列属于光合作用光反应的是( )A.2，4，6 B.2，3，6 C.4，5，6 D.2，6答案 D解析 光反应产生 ATP 和氧气。巩固提升7.白天，叶绿体 ATP 和 ADP 的运动方向是( )A.ATP 与 ADP 同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动
14、B.ATP 与 ADP 同时由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动C.ATP 由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP 的运动方向正好相反D.ADP 由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ATP 则向相反方向运动答案 C8.光合作用过程中，水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自( )A.暗反应产生的 ATP 和光能B.都是暗反应产生的 ATPC.光能和光反应产生的 ATPD.都是光反应产生的 ATP答案 C解析 光合作用中水的分解发生在光反应阶段，需光能作能源；三碳化合物是在暗反应中被还原，其动力来自光反应产生的 ATP，还原剂是光反应产生的H。9.用 14C 标记的 14CO2供小球藻进行光合作用
15、，然后追踪检测其放射性。能正确表示 14C 转移途径的是( )9A.14CO2叶绿素( 14CH2O)B.14CO2 14C3 14C5( 14CH2O)C.14CO2 14C5( 14CH2O)D.14CO2 14C3( 14CH2O)答案 D解析 二氧化碳参加光合作用的暗反应，与 C5固定生成 C3，C 3与光反应提供的H和 ATP反应，生成(CH 2O)，故 D 正确。10.光合作用的实质是( )A.把 CO2转换成 ATPB.产生化学能储存在有机物中C.把光能转变成化学能，储存在 ATP 中D.把无机物转化成有机物，把光能转变成化学能答案 D解析 光合作用的实质是把无机物转化成有机物，
16、同时把光能转变成化学能储存在有机物中。11.如图为叶绿体结构示意图，请据图回答下列问题：(1)叶绿体主要存在于植物的_细胞里，是植物进行_的细胞器。(2)具有选择透过性的结构是 _和 _。(3)吸收光能的色素分布在 _上；与光合作用有关的酶分布在 _上和 _中。答案 (1)叶肉 光合作用 (2) 外膜 内膜(3) 类囊体膜 类囊体膜 叶绿体的基质12.下图表示叶绿体的结构和功能，请据图回答：(1)色素在图中 _上。10(2)光反应是在 _上进行的，因为这里分布着_；暗反应是在 _中进行的，因为这里分布着_。(3)光反应的生理意义是：光反应所产生的3_和 _是暗反应所必需的_和_。(4)暗反应包
17、括6_和 _。答案 (1)2 类囊体膜 (2)2 类囊体膜 与光反应有关的色素和酶 8 叶绿体的基质 与暗反应有关的酶 (3)H 4 ATP 还原剂 能量 (4)CO 2的固定 5 C 3的还原走进高考13.(2014新课标卷，2)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )A.O2的产生停止B.CO2的固定加快C.ATP/ADP 比值下降D.NADPH/NADP 比值下降答案 B解析 正常生长的绿藻，照光培养一段时间，说明绿藻可以正常进行光合作用，用黑布遮光后，改变了绿藻光合作用的条件，此时光合作用的光反应停止，光反应的产物 O2、ATP和H(即 NADPH)停止产生，所以 A、C、D 项所叙述现象会发生；光照停止后，暗反应中 C3还原受影响，C 5减少，CO 2的固定减慢，B 项所叙述现象不会发生。14.(2008海南卷，2)关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述，错误的是( )A.叶绿体色素与 ATP 的合成有关B.叶绿体色素参与 ATP 的分解C.叶绿体色素与 O2和H的形成有关D.叶绿体色素能吸收和传递光能答案 B15.(2008山东卷，7)下图所示为叶绿体中色素蛋白等成分在膜上的分布。在图示结构上( )
