【K12教育学习资料】高中生物 第五章 第四节 能量之源——光与光合作用素材 新人教版必修1

2018版高中生物第五章细胞的能量供应和利用第4节能量之源—光与光合作用第2课时光合作用的探究历程、光合作用的过程练习新人教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高中生物第五章细胞的能量供应和利用第4节能量之源—光与光合作用第2课时光合作用的探究历程、光合作用的过程练习新人教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第2课时光合作用的探究历程、光合作用的过程测控导航表知识点题号1。

光合作用的探究历程3，8，9,112。

光合作用的过程、条件及发生部位1，2,4，5,6,7，10,12,143.综合考查13,15A级合格性水平训练1.（2017·广东湛江期末）关于光合作用的叙述错误的是( C ）A.光反应产生的产物有[H]、氧气和ATPB。

暗反应包括CO2的固定及三碳化合物的还原C.暗反应的主要产物是葡萄糖、ATPD。

光反应必须有光才能进行，但暗反应不需要光解析:光反应阶段发生的物质变化有:水的光解（H2O→［H］+O2)和ATP的合成（ADP+Pi→ATP），所以产生的产物有［H]、氧气和ATP;暗反应阶段发生的物质变化有：CO2的固定及三碳化合物的还原;暗反应的主要产物是一种三碳糖，ATP是光反应的产物之一;光反应必须有光才能进行,暗反应不需要光.2.（2017·湖北武汉月考)光合作用过程中,能量流动的正确途径是( D ）A.叶绿素→阳光→氢和氧B。

高一生物必修一第五章能量之源光与光合作用知识点定义光合作用(Photosynthesis)是病菌绿色植物利用叶绿素等光合乳酸和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身，在可见光的照射下要，将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)热能转化为储存着能量的有机物，并释放出氧气(细菌释放氢气[1] )的生化过程。

同时也有将光能转变为有机物中化学能的能量转化过程。

植物生产链之所以被称为食物链的价格控制，是因为它们能够通过无机叶绿体利用无机物生产有机物并且贮存能量。

通过食用，价值链消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%~20%左右。

对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。

而地球上的碳氧循环，光合作用是极为重要的。

作用机制作用原理植物与动物不同，它们没法消化系统，因此它们必须依靠其他的方式来进行对营养的摄取，植物一些则就是所谓的自养生物的一种。

对于绿植来说，在阳光充足的白天(在光照强度太强的时候植物的会关闭，导致营养物强度减弱)，灵活运用它们利用太阳光能来进行光合作用，以获得孕期生长发育必需的养分。

这个过程关键的关键参与者是层次结构的叶绿体。

叶绿体在阳光的作用下才，把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变已成表皮淀粉等物质，同时释放氧气。

光合作用是逐步转变将太阳能转化为ATP中活跃的化学能再转化为有机物中稳定中才的化学能的过程!化学方程式CO2+H2O→(CH2O)+O2(反应条件：光能和叶绿体)12H2O + 6CO2+ 阳光→ C6H12O6(葡萄糖)+ 6O2+ 6H2O(与叶绿素产生化学作用)(化学反应式12H2O + 6CO2→ C6H12O6(葡萄糖) + 6O2+ 6H2O 箭头上标的条件是：酶和光照,下面是叶绿体)H2O→2H++ 2e- + 1/2O2(水的光解)NADP+ + 2e- + H+ → NADP H(递氢)ADP+Pi+能量→ATP (递能)CO2+C5化合物→2C3化合物(二氧化碳的固定)2C3化合物+4NADPH→C5糖(有机物的生成或称为C3的还原)C3(一部分)→C5化合物(C3再生C5)C3(一部分)→储能物质(如葡萄糖、蔗糖、淀粉，有的还生成脂肪)ATP→ADP+Pi+能量(耗能)C3：某些3碳化合物C5：某些5碳化合物能量转化过程：光能→电能→ATP中活跃的化学能→有机物中所稳定的化学能→ATP中活跃的化学能注：因为反应中心吸收了特定波长的光后，叶绿素a激发出了一个电子，而旁边的酵素酵素使水裂解成氢离子和氯离子，多余的电子去补叶绿素a分子上缺的。

第5章第4节1.光合色素及其化学结构在叶绿体内，类囊体膜上的色素可以分为两类：一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数的叶绿素a，以及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，这种叶绿素a能够捕获光能，并将受光能激发的电子传送给相邻的电子受体。

在类囊体膜中，上述色素并非散乱地分布着，而是与各种蛋白质结合成复合物，共同形成称做光系统的大型复合物（图17）。

在叶绿素的分子结构（图18）中有一个卟啉环，卟啉环的中间结合了一个镁原子。

卟啉环具有双键和单键交错的网络结构，使叶绿素分子对一定波长内的光具有较强的吸收能力。

叶绿素分子还具有一个长的疏水性尾部，有利于叶绿素稳定地分布在类囊体膜中。

胡萝卜素是含有11个碳碳双键的化合物，有12种同分异构体，常见的是β-胡萝卜素，叶黄素则是β-胡萝卜素的衍生物。

2.光合色素将能量汇集到反应中心光系统由捕光系统和光反应中心组成。

其中，捕光系统又被形象地称做天线，它由数百个叶绿素等色素分子组成。

这些色素分子有序地排列，使捕获的光能能够从一个叶绿素分子传递给另一个叶绿素分子，并最终将能量汇集到光系统的反应中心。

反应中心是由蛋白质和一对特殊的叶绿素分子组成的跨膜复合体。

在这个复合体中，能量被捕获并用于激发这对特殊的叶绿素分子中的电子。

受激发的电子被迅速传递给相邻的电子受体，失去电子的叶绿素分子在相关酶的作用下，获得水中氧元素的电子而恢复到稳定状态，水被氧化成氧气，并释放出H+。

3.受激发的电子沿光合链传递，电子传递驱动ATP和NADPH的合成从反应中心叶绿素分子中激发的电子，沿着类囊体膜中的一系列电子传递体转移，组成光合链。

光合链中能量的变化有两次起落，涉及两个光系统。

从图19的左方看，光系统Ⅱ（由于历史的原因而被误称为光系统Ⅱ）的色素吸收光能以后，产生一个高能电子，并将高能电子传送到电子传递体Q（质体醌），传递到Q上的高能电子就好像接力赛跑中的接力棒一样，依次传递给细胞色素bf复合物（由细胞色素蛋白和血红素基团组成的复合物）、质体蓝素（一种分子量较小的含铜蛋白质）。

2017年秋高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节能量之源——光与光合作用（第1课时）捕获光能的色素和结构课时跟踪检测（十七）新人教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017年秋高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节能量之源——光与光合作用（第1课时）捕获光能的色素和结构课时跟踪检测（十七）新人教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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课时跟踪检测（十七）捕获光能的色素和结构(满分50分时间25分钟)一、选择题（每小题4分，共24分)1．叶绿体色素的纸层析结果显示，叶绿素b位于层析滤纸的最下端,原因是其（) A．相对分子质量最小B．相对分子质量最大C．在层析液中的溶解度最小D．在层析液中的溶解度最大解析：选C2．下列是关于绿叶中色素的提取和分离实验的几种说法，其中正确的是( ）A．色素提取的原理是色素在层析液中的溶解度不同B．研磨叶片时加CaCO3的作用是使研磨更加充分C．色素分离的结果可以用右图表示（①②③④分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b)D．层析液可用93号汽油代替解析:选D 色素提取的原理是色素能溶解于有机溶剂,而分离的原理是色素在层析液中的溶解度不同；研磨叶片时加入CaCO3的目的是防止对色素的破坏；色素分离的结果如选项C中所示，①②③④分别表示的是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素；93号汽油在化学性质上与层析液相似.3．某同学在做提取叶绿体中色素的实验时，收集到的色素提取液为淡绿色。

第四节能量之源-光与光合作用一、捕获光能的色素1.实验：绿叶中色素的提取和分离①绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。

②色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。

③实验过程中加入少许的二氧化硅和碳酸钙，二氧化硅有助于充分研磨，碳酸钙可以防止研磨中色素被破坏。

2.分类叶绿素a（蓝绿色）叶绿素（含量约占3/4）绿叶中的色素叶绿素b（黄绿色）胡萝卜素（橙黄色）类胡萝卜素（含量约占1/4）叶黄素（黄色）①最上层的是：胡萝卜素；②最下层是：叶绿素b；③最宽的色素带是：叶绿素a；3.叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要存在于叶绿体中。

【习题一】下列关于光合色素的叙述，错误的是（）A．叶绿素a和叶绿素b都含镁元素B．胡萝卜素在层析液中的溶解度最大C．叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光【分析】1、叶绿体含有叶绿素和类胡萝卜素，是光合作用的场所．主要由叶绿体外被、类囊体和基质三部分构成，其中类囊体包括基粒类囊体和基质类囊体．光合色素都存在于叶绿体的类囊体膜上．2、叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg．类胡萝卜素不含Mg．3、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．【解答】解：A、叶绿素a和叶绿素b都含镁元素，类胡萝卜素不含Mg．A正确；B、胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸条上扩散的最快，B正确；C、叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，C正确；D、植物呈现绿色是由于，叶绿素几乎不吸收绿光，绿光被反射回来的缘故，D 错误。

故选：D。

【习题二】为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，如图为滤纸层析的结果（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）．下列叙述正确的是（）A．强光下的幼苗相比正常光照下的绿色更深B．强光照可能抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成C．四种色素在层析液中溶解度大小是I＜Ⅱ＜Ⅲ＜ⅣD．色素分离过程中如果滤液线触及石油醚，会缩短得到四条色素带的时间【分析】析题图：滤纸条从上到下依次是：Ⅰ胡萝卜素、Ⅱ叶黄素、Ⅲ叶绿素a（最宽）、Ⅳ叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关．强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照．【解答】解：A、根据题图来看：强光照导致了该植物叶绿素含量降低，绿色变浅，A错误；B、强光照和正常光照相比，明显叶绿素含量降低，类胡萝卜素含量增加，可见强光照可抑制叶绿素的合成，促进类胡萝卜素的合成，B正确；C、四种色素在层析液中溶解度大小是I＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ，C错误；D、素分离过程中如果滤液线触及石油醚，色素会溶解在层析液，D错误。

最新人教版高中生物必修一第五章4节《能量之源──光与光合作用精品资料最新人教版高中生物必修一第五章4节《能量之源──光与光合作用》教学设计一、教学目标1.说出绿叶中色素的种类和作用。

2.说出叶绿体的结构和功能。

3.说明光合作用以及对它的认识过程。

4.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。

5.说出光合作用原理的应用。

6.简述化能合成作用。

二、教学重点和难点1.教学重点（1）绿叶中色素的种类和作用。

（2）光合作用的发现及研究历史。

（3）光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

（4）影响光合作用强度的环境因素。

2.教学难点（1）光反应和暗反应的过程。

（2）探究影响光合作用强度的环境因素。

三、教学方法探究法、实验法、讲述法、对比法四、课时安排2五、教学过程〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。

〖提示〗1.用这种方法可以提高光合作用强度。

因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和红光。

不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。

2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。

〖板书〗一、捕获光能的色素和结构〖问题〗以“本节聚焦”发问，引起学生的注意思考。

〖板书〗㈠捕获光能的色素〖实验〗绿叶中色素的提取和分离。

（到实验室做实验）〖实验讨论〗学生思考讨论回答，教师提示。

〖提示〗1.滤纸条上有4条不同颜色的色带，从上往下依次为：①胡萝卜素（橙黄色）、②叶黄素（黄色）、③叶绿素a（蓝绿色）、④叶绿素b （黄绿色）。

这说明绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。

2.滤纸上的滤液细线如果触到层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，就不会在滤纸上扩散开来，实验就会失败。

〖板书〗叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。

〖与社会的联系〗人们根据上述科学原理，在需要人工补充光照的温室和塑料大棚中栽培农作物时，就可以根据所需要的光合作用产物的类型，来选择适合的光源以及玻璃或塑料薄膜了。