【学霸笔记：同步精讲】17　第三章　第五节　第2课时　光合作用的过程与影响光合作用的环境因素 讲义 生物浙科版 高中必修一 （学生版+教师版）

第2课时　光合作用的过程与影响光合作用的环境因素 1．说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能。 2．探究不同环境因素对光合作用的影响。 1．从物质与能量视角，探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化。(生命观念、科学思维) 2．基于探究不同环境因素对光合作用的影响厘清探究的思路。(科学思维、科学探究) 一、光合作用的过程 光合作用分两个阶段进行。第一阶段是直接需要光的，称为光反应；第二阶段不需要光直接参加，是二氧化碳转变成糖的过程，称为碳反应，也称暗反应。 1．光反应将光能转化为化学能，并产生氧气 光反应发生在类囊体膜———光合膜中。在这个阶段，叶绿体利用光能使水裂解产生氧，同时生成ATP和NADPH，NADPH是辅酶Ⅱ，它是氢的载体。 光反应过程有多步反应，主要变化包括光合膜上光合色素吸收光能，光能将水裂解为H＋、电子(e－)和O2，H＋和e－将NADP＋还原为NADPH，并产生ATP，O2被释放到细胞外。这样，光能就转化为ATP和NADPH中的化学能。 光反应产生的ATP和NADPH是碳反应中将二氧化碳还原为糖的能源物质，NADPH在碳反应中是还原剂。 2．碳反应将二氧化碳还原成糖 叶绿体基质中有许多种酶是将二氧化碳还原为糖所必需的。碳反应在叶绿体基质中进行。二氧化碳还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环。 卡尔文循环从1个五碳糖开始。在酶的催化作用下，1个CO2分子与五碳糖结合，形成1个六碳分子，这个六碳分子随即分解成2个三碳酸分子。然后，三碳酸分子接受来自ATP和NADPH的能量，被NADPH还原形成三碳糖。这是CO2分子进入卡尔文循环后形成的第一个糖，是这个循环中的关键步骤，这样光能就转化为糖分子中的化学能了。在三碳糖形成后，卡尔文循环中的许多反应，都是为了再生五碳糖，以保证此循环不断进行。 NADPH和ATP在完成了还原反应之后，又回到NADP＋和ADP的状态，在光反应中可以重新形成NADPH和ATP。所以，卡尔文循环虽然不直接需要光，但只有在有光的条件下才能一轮一轮地循环。卡尔文因发现这个循环而获得诺贝尔化学奖。 三碳糖的形成标志着光合作用合成糖的过程已经完成。在叶绿体内，三碳糖作为原料用于淀粉、蛋白质和脂质的合成。大部分三碳糖运至叶绿体外，并且转变成蔗糖，供植物体所有细胞利用。 二、光合作用受环境因素的影响 1．活动　探究环境因素对光合作用的影响 探究问题 影响光合作用的环境因素有哪些？这些因素又是如何影响光合作用的？ 活动提示 (1)根据同学们已有的生物学知识和人们的生产、生活经验，以小组为单位，列出影响光合作用的环境因素。 (2)选择其中一种因素，分析这种因素是如何影响光合作用的，并提出假设。 (3)根据假设，设计单因子对照实验方案。 ①实验时可供选用的材料用具有哪些？ ②实验中，可变因素是什么？ ③实验中，可变因素是如何变化的？ ④实验中，通过什么方法控制可变因素的变化？ ⑤实验中，通过什么方法测量光合速率？ ⑥设计的实验方案是什么？ (4)根据实验设计方案，设计实验数据记录表。 (5)实验预期。 (6)根据实验设计方案进行实验。 2．光合速率与影响光合速率的因素 (1)光合速率或光合强度的含义：是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行的光合作用，如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳。 (2)小资料　表观光合速率与真正光合速率 在光照条件下，人们测得的CO2吸收量是植物从外界环境吸收的CO2总量，称为表观光合速率，又称净光合速率。 真正光合速率是指植物在光照条件下，从外界环境中吸收的CO2的量，加上细胞呼吸释放的CO2的量，即植物实际所同化的CO2的量，又称总光合速率。表观光合速率小于真正光合速率。 (3)影响光 ... ...