高中生物必修一第五章细胞的能量供应和利用知识点教学文案

层析液：分离色素 二氧化硅：使研磨充分 碳酸钙：防止色素被破坏

b收集到试管中的滤液.用棉塞塞严管口的目的：防止无水乙醇挥发。

c将定性滤纸剪去两角的目的：防止两边的色素在滤纸条上扩散过快、不均匀.便于观察实验结果。 d分离色素时.不能让滤液细线触及层析液的原因是：因为色素会溶解于层析液中.从而导致实验效果极差.甚至失败。

（3）光合作用：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能量的有机物.并且释放氧气的过程。 光能 CO2+H2O (CH2O)+O2 光合作用的全过程： 叶绿体

1光反应：

①条件：有光 ②场所：叶绿体的类囊体薄膜上 项目部位条件物质变化能量转换光反应类囊体薄膜上光、色素、酶、水①水的光解②ATP的合成暗反应叶绿体基质中【H】、ATP、多种酶、CO2①CO2的固定②C3的还原③过程：① 水的光解：② ATP的合成：联系光能→ATP中活跃的化学能→ATP中活跃的化学能有机物中稳定化学能光反应是暗反应的基础.光反应为暗反应提供[H]和ATP.暗反应为光反应提供ADP和Pi 项目部位条件物质变化能量转换光反应类囊体薄膜上光、色素、酶、水①水的光解②ATP的合成暗反应叶绿体基质中【H】、ATP、多种酶、CO2①CO2的固定②C3的还原联系光能→ATP中活跃的化学能→ATP中活跃的化学能有机物中稳定化学能光反应是暗反应的基础.光反应为暗反应提供[H]和ATP.暗反应为光反应提供ADP和Pi④能量变化：光能→ATP中活跃的化学能 2暗反应：

①条件：有光和无光 ②场所：叶绿体基质

项目部位条件物质变化光反应类囊体薄膜上光、色素、酶、水①水的光解②ATP的合成光能→ATP中活跃的化学能暗反应叶绿体基质中【H】、ATP、多种酶、CO①CO的固定②C3的还原③过程：① CO2的固定：② C3的还原：能量转换联系ATP中活跃的化学能→有机物中稳定化学能光反应是暗反应的基础.光反应为暗反应提供[H]和ATP.暗反应为光反应提供ADP和Pi 暗反应项目部位条件物质变化能量转换光反应类囊体薄膜上光、色素、酶、水①水的光解②ATP的合成光能→ATP中活跃的化学能叶绿体基质中【H】、ATP、多种酶、CO2①CO2的固定②C3的还原联系ATP中活跃的化学能→有机物中稳定化学能光反应是暗反应的基础.光反应为暗反应提供[H]和ATP.暗反应为光反应提供ADP和Pi ④能量变化：ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能

光反应和暗反应的比较： 条件 时间 场所 过程 光反应 光、、H2O、色素、酶 短促 类囊体的薄膜上 ① 水的光解 2H2O → 4[H] + O2 ② ATP的合成：ADP + Pi + 光能 → ATP 实质 总式 光能 → 化学能，释放O2 暗反应 CO2、[H]、ATP、C5、酶 较缓慢 叶绿体的基质 ① CO2的固定：CO2 + C5 → 2C3 ② C3/ CO2的还原： 2C3 + [H] →（CH2O） 同化CO2，形成（CH2O） 光能 叶绿体 CO2 + H2O ——→ （CH2O）+ O2 或 CO2 + 12H2O ——→（CH2O）+ 6O2 + 6H2O 光能 叶绿体 物变 能变 无机物CO2、H2O → 有机物（CH2O） 光能 → ATP中活跃的化学能 → 有机物中稳定的化学能 ◎ 光合作用的实质

通过光反应把光能转变成活跃的化学能，通过暗反应把二氧化碳和水合成有机物，同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。 4、光合作用的意义

①制造有机物，实现物质转变，将CO2和H2O合成有机物，转化并储存太阳能； ②调节大气中的O2和CO2含量保持相对稳定； ③生物生命活动所需能量的最终来源； 注：光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。 5、影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用

光合速率是光合作用强度的指标，它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。影响因素包括植物自身内部的因素，如处在不同生育期等，以及多种外部因素。 (1)单因子对光合作用速率影响的分析

①光照强度(如图所示)

曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表明此时的呼吸强度。

AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度=细胞呼吸强度，称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上，

植物才能正常生长)。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，称C点为光饱和点。

应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。

②光照面积(如图所示)

曲线分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下。OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用不再增加，但叶片随叶面积的不

断增加呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC段)。

应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。

②

CO2浓度、含水量和矿质元素(如图所示)

曲线分析：CO2和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内，CO2、水和矿质元素越多，光合作用速率越快，但到A点时，即CO2、水、矿质元素达到饱和时，就不再增加了。

应用：“正其行，通其风”，温室内充CO2，即提高CO2浓度，增加产量的方法.合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成速

率，增加光合作用速率。

③温度(如图所示)

曲线分析：光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10～35℃下正常进行光合作用，其中AB段(10～35℃)随温度的升高而逐渐加强，B点(35℃)以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，50％左右光合作用完全停止。 应用：冬天温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用：晚上适

当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。

(2)多因子对光合作用速率影响的分析（如图所示）

曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐

标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。

应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度，调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的

6、总结:光合作用在现实生活中

延长光照时间 如：补充人工光照、多季种植

增加光照面积 如：合理密植、套种

光照强弱的控制：阳生植物（强光）.阴生植物（弱光）

增强光合作用效率 适当提高CO2浓度：施农家肥

适当提高白天温度（降低夜间温度）

必需矿质元素的供应：施化肥

7、计算

① 真光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸作用速率 CO2吸收

D B 净光合作用 真光合作用=净光合作用+呼吸作用

C O A 呼吸作用 光照强度

E CO2释放 ②光合作用制造的有机物=光合作用积累的有机物+细胞呼吸消耗的有机物

解析：制造的就是生产的总量，其中一部分被储存起来，就是积累的，另一部分被呼吸消耗 ③光合作用利用二氧化碳的量=从外界吸收的二氧化碳的量+细胞呼吸释放的二氧化碳的量

解析：光合作用利用CO2的量有两个来源，一个是外界吸收的，另一个是自身呼吸放出的，二者都被光合作用利用。

六、比较光合作用和细胞呼吸作用 反应场所 反应条件 物质转变 能量转变 实质 联系 光合作用 绿色植物（在叶绿体中进行） 光、色素、酶等 无机物CO2和H2O合成有机物（CH2O） 把光能转变成化学能储存在有机物中 合成有机物、储存能量 五、化能合成作用

自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。下图为硝化细菌的化能合成作用

◎ 进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型生物；而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物是异养型生物。

如：硝化细菌.不能利用光能.但能将土壤中的NH3氧化成HNO2.进而将HNO2氧化成HNO3。硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能.将CO2和水合成为糖类.这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。

呼吸作用 所有生物（主要在线粒体中进行） 酶（时刻进行） 分解有机物产生CO2和H2O 释放有机物的能量，部分转移ATP 分解有机物、释放能量、产生ATP 光合作用 呼吸作用 有机物、氧气 能量、二氧化碳