还剩44页未读，
继续阅读
所属成套资源：全套人教版高中生物必修1课时教学课件
成套系列资料，整套一键下载
人教版 (2019)第5章 细胞的能量供应和利用第4节 光合作用与能量转化二 光合作用的原理和应用示范课课件ppt
展开
这是一份人教版 (2019)第5章 细胞的能量供应和利用第4节 光合作用与能量转化二 光合作用的原理和应用示范课课件ppt，共52页。PPT课件主要包含了叶绿体，CO2和H2O，ATP，水的光解，NADPH，ADP＋Pi，CH2O，类囊体的薄膜上，叶绿体基质中，不需要光等内容，欢迎下载使用。
【主干知识梳理】一、光合作用的概念及探索光合作用原理的部分实验1．光合作用的概念(1)场所：绿色植物的________。(2)能量来源：_____。(3)反应物：__________。(4)产物：____、_____等有机物。
2．探索光合作用原理的部分实验
二、光合作用的过程1．反应式__________________________________。
2．过程(据图填空)①_________，②_____，③_________，④____，⑤_______。
3．光反应与暗反应的比较
【教材微点发掘】1．阅读教材第102页“思考·讨论”，结合利用小球藻进行光合作用实验的示意图，可求出图中A物质和B物质的相对分子质量之比是多少。提示：图中A、B物质是O2，均来自反应物中的H2O。A、B分别为 O2、18O2，二者的相对分子质量之比为32∶36＝8∶9。
2．下图表示光能转换为电能的示意图(教材第103页“相关信息”)，A代表处于特殊状态下的叶绿素a，B代表具有吸收和传递光能作用的色素，C和D代表传递电子的物质。请回答相关问题：
(1)叶绿体中光合色素吸收的光能，有两个用途：一是______________，二是提供能量_____________________________________________________。(2)水分解为______的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成________。答案：(1)将水分解为氧和H＋ 促使ADP和Pi反应形成ATP (2)氧和H＋ NADPH
教材问题提示一、思考·讨论(一)探索光合作用原理的部分实验1．不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。2．能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料——CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。
3．光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。4．合理即可。例如：
(二)光反应和暗反应的区别与联系1．本问题可以用列表的形式解决：
2.①物质联系：光反应生成的ATP和NADPH供暗反应C3的还原，而暗反应为光反应提供了ADP、Pi和NADP＋。②能量联系：光反应为暗反应提供了活跃的化学能，暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。二、旁栏思考用这种方法观测到的O2的产生量，实际是光合作用的O2释放量，与植物光合作用实际产生的O2量不同，没有考虑到植物自身呼吸作用对O2的消耗。
新知探究(一) 探索光合作用原理的实验【探究·深化】人们对光合作用的认识是一个漫长的渐进过程，请阅读教材的内容，讨论并交流下列问题：实验一：1937年，希尔用离体的叶绿体做实验。他将离体的叶绿体加到具有氢受体的水溶液中，在无CO2的条件下给予光照，发现叶绿体中有O2放出。该实验说明：________________________________________________。答案：叶绿体在有氢受体的水溶液中光照可产生O2
实验二：1954年，阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi和氢受体时，体系中就会有ATP和NADPH产生。在黑暗条件下，只要供给了ATP和NADPH，叶绿体就能将CO2转变为糖。该实验说明：__________________________________________。答案：叶绿体照光条件下，反应体系中有ADP/Pi和氢受体存在时可产生ATP和NADPH。在黑暗条件下，有ATP和NADPH时，叶绿体可将CO2转变为糖
实验三：20世纪40年代，卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果，获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无。他向密闭容器中通入14CO2，当反应进行到5 s时，14C出现在一种六碳糖(C6)中，将反应时间缩短到0.5 s时，14C出现在一种三碳化合物(C3)中。
(1)上述实验中卡尔文等是通过控制反应时间来探究CO2中碳原子转移路径的，采用了____________等技术方法。实验结果说明CO2中C的转移路径是__________(请用“→”表示)。(2)卡尔文及其同事们在实验过程中发现，在有光照和CO2供应的条件下，C3和C5的浓度很快达到饱和并保持稳定。但是，当改变其中一个实验条件后，二者的浓度迅速出现了规律性的变化：停止CO2供应时，C3的浓度急速降低，C5的浓度急速升高；停止光照时，C3的浓度急速升高，C5的浓度急速降低。由此可见C3和C5之间的关系是____________(请用箭头表示)。
答案：(1)同位素示踪法 CO2→C3→C6(2)
【典题·例析】[典例] 卡尔文等用14CO2供小球藻光合作用，探明CO2中的碳转化成有机物碳的途径，下列叙述错误的是( )A．用同位素标记的化合物，化学性质不会改变B．该实验的自变量是时间C．长时间给小球藻提供14CO2,14C3含量大于14C5D．用C18O2供小球藻光合作用，也可达到实验目的
[答案] D[解析] 同位素标记的化合物，化学性质不会改变，A正确；该实验的自变量是时间，B正确；长时间给小球藻提供14CO2,14C3含量大于14C5，C正确；用C18O2供小球藻光合作用，只能探明CO2中的氧转化成有机物氧的途径，D错误。
【应用·体验】1．下列实验中科学家使用的手段或技术显著不同于其他的是( )A．科学家对分泌蛋白的合成和分泌的研究B．鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧气来自水C．恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所D．卡尔文探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径
2．如图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。实验进行一段时间后，下列相关叙述错误的是( )A．Y2的质量大于Y3的质量B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量C．②中水的质量大于④中水的质量D．试管①的质量大于试管②的质量
新知探究(二) 光合作用的过程【探究·深化】[情境质疑]光合作用是一个非常复杂的过程，包括一系列的化学反应。如图是光合作用的图解，结合该图和教材内容分析：
(1)暗反应有光无光都能进行，那么暗反应能较长时间在黑暗条件下进行吗？提示：不能。因为在黑暗条件下不能进行光反应，暗反应缺少光反应提供的NADPH和ATP。(2)若用18O标记H2O中的O，则能在光合作用的哪些物质中检测到18O?提示：18O可在释放的O2中检测到。
(3)若用14C标记CO2中的C，请写出光合作用过程中14C的转化途径。提示：14CO2―→14C3―→(14CH2O)。(4)夏季中午，气孔关闭后，会导致CO2供应不足，短时间内叶绿体中C3和C5会发生怎样的变化？提示：C3下降，C5上升。
[重难点拨]1．明确光反应与暗反应的联系(1)光反应为暗反应提供NADPH、ATP，暗反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi。(2)没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。
2．环境条件改变时光合作用中相关物质的含量变化(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化。
[特别提醒] ①以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，而且是在条件改变后的短时间内发生的。②在以上各物质的含量变化中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；NADPH 和ATP的含量变化是一致的，即都增加，或都减少。
【典题·例析】[典例1] 如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反应过程)。下列判断错误的是( )
A．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中B．图中①表示H2O的吸收，③表示H2O的光解C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性18OD．d为还原型辅酶Ⅱ
[答案] D[解析] 分析图示可知，图中a物质表示色素，叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在ATP中，A正确。图中①表示根从土壤中吸收H2O，③表示H2O的光解，B正确。将氧气用18O 标记，氧气首先参与有氧呼吸生成水，该水分子可以参与有氧呼吸第二阶段，此时氧元素将转移到二氧化碳中，然后含放射性的二氧化碳参与光合作用，最终在(CH2O)中能检测到放射性18O，C正确。d和磷酸反应生成c，为暗反应中C3的还原提供能量，因此d为ADP，D错误。
[典例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] 黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停止。ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP＋增多。光反应产生的ATP和NADPH减少，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢。
方法规律光合作用过程中相关物质的变化规律
【应用·体验】1．下图为叶绿体中某生理过程示意图，有关叙述错误的是( )
A．该过程所利用的光一般都是可见光B．叶绿体内膜被破坏后，O2将不能产生C．该过程形成的ATP主要用于暗反应D．Pi在ADP和ATP的转化过程中起重要作用答案：B解析：光反应阶段所利用的光一般都是可见光，A正确；光反应阶段在类囊体薄膜上进行，因此叶绿体内膜被破坏后，O2仍继续产生，B错误；光反应阶段形成的ATP用于暗反应中C3的还原，C正确；ATP水解生成ADP和Pi，Pi和ADP结合生成ATP，D正确。
2.如图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素改变的变化情况，下列对这一环境因素改变的分析，正确的是( )A．突然停止光照 B．突然增加CO2浓度C．降低环境温度D．增加光照强度
答案：D 解析：增加光照强度，光反应产生的NADPH和ATP增多，被还原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将减少、C5的相对含量将增加，D正确。
科学思维——归纳概括光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与呼吸作用关系模型分析
【素养评价】1．下图是某植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸过程中的物质变化图解，其中①～④表示过程。下列相关叙述错误的是( )A．过程①③④都能合成ATP B．过程①②③④总是同时进行C．过程①③都在生物膜上进行 D．过程④产生的[H]还来自水
答案：B解析：据图可知，过程①～④依次是光合作用的光反应阶段、光合作用的暗反应阶段、有氧呼吸的第三阶段以及有氧呼吸的第一、二阶段，其中①③④都能合成ATP，A正确；过程①②③④不一定同时进行，如晚上仅进行③④(有氧呼吸)而不进行①②(光合作用)，B错误；过程①是光合作用的光反应阶段，场所是类囊体薄膜，过程③是有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜，C正确；过程④是有氧呼吸的第一、二阶段，产生的[H]除了来自葡萄糖之外，还来自水，D正确。
2．下图为高等绿色植物光合作用和细胞呼吸之间关系的示意图，其中①～⑥代表不同物质。回答下列问题：
(1)为研究该植物绿叶中色素的种类，需将提取到的色素在滤纸上分离，色素分离依据的原理是_____________________________________________。(2)③代表的物质是________，其产生的场所是________。植物通过光反应把太阳能转变为活跃的化学能储存在__________________(填物质名称)中，通过暗反应把活跃的化学能转变为稳定的化学能储存于________(填序)中。(3)请用“→”和物质写出14CO2中的14C在光合作用中的转移途径：________________________________________________________________。(4)图中④→CO2的过程是细胞呼吸的______阶段，该过程在________________________________中进行。(5)从上图可以看出，光合作用和细胞呼吸并非简单的可逆反应，原因是_________________________________________________________________。
解析：(1)色素的提取和分离实验中，色素分离的原理是不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。(2)据图分析可知，③代表的物质是O2，其产生的场所是类囊体薄膜。植物通过光反应把太阳能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能，通过暗反应把ATP和NADPH中活跃的化学能转变为④糖类等有机物中稳定的化学能。 (3) 14CO2中的14C在光合作用中的转移途径为14CO2→三碳化合物→糖类。(4)图中葡萄糖生成CO2的过程是有氧呼吸的第一和第二阶段，该过程在细胞质基质和线粒体基质中进行。(5)从图可以看出，光合作用和细胞呼吸只是反应前后的物质相同，但反应场所、所需酶的种类、物质分解过程等均不同，故不是简单的可逆反应。
【主干知识梳理】一、光合作用的概念及探索光合作用原理的部分实验1．光合作用的概念(1)场所：绿色植物的________。(2)能量来源：_____。(3)反应物：__________。(4)产物：____、_____等有机物。
2．探索光合作用原理的部分实验
二、光合作用的过程1．反应式__________________________________。
2．过程(据图填空)①_________，②_____，③_________，④____，⑤_______。
3．光反应与暗反应的比较
【教材微点发掘】1．阅读教材第102页“思考·讨论”，结合利用小球藻进行光合作用实验的示意图，可求出图中A物质和B物质的相对分子质量之比是多少。提示：图中A、B物质是O2，均来自反应物中的H2O。A、B分别为 O2、18O2，二者的相对分子质量之比为32∶36＝8∶9。
2．下图表示光能转换为电能的示意图(教材第103页“相关信息”)，A代表处于特殊状态下的叶绿素a，B代表具有吸收和传递光能作用的色素，C和D代表传递电子的物质。请回答相关问题：
(1)叶绿体中光合色素吸收的光能，有两个用途：一是______________，二是提供能量_____________________________________________________。(2)水分解为______的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于NADP＋与H＋结合形成________。答案：(1)将水分解为氧和H＋ 促使ADP和Pi反应形成ATP (2)氧和H＋ NADPH
教材问题提示一、思考·讨论(一)探索光合作用原理的部分实验1．不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。2．能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料——CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。
3．光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。4．合理即可。例如：
(二)光反应和暗反应的区别与联系1．本问题可以用列表的形式解决：
2.①物质联系：光反应生成的ATP和NADPH供暗反应C3的还原，而暗反应为光反应提供了ADP、Pi和NADP＋。②能量联系：光反应为暗反应提供了活跃的化学能，暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。二、旁栏思考用这种方法观测到的O2的产生量，实际是光合作用的O2释放量，与植物光合作用实际产生的O2量不同，没有考虑到植物自身呼吸作用对O2的消耗。
新知探究(一) 探索光合作用原理的实验【探究·深化】人们对光合作用的认识是一个漫长的渐进过程，请阅读教材的内容，讨论并交流下列问题：实验一：1937年，希尔用离体的叶绿体做实验。他将离体的叶绿体加到具有氢受体的水溶液中，在无CO2的条件下给予光照，发现叶绿体中有O2放出。该实验说明：________________________________________________。答案：叶绿体在有氢受体的水溶液中光照可产生O2
实验二：1954年，阿尔农等用离体的叶绿体做实验。在给叶绿体照光时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi和氢受体时，体系中就会有ATP和NADPH产生。在黑暗条件下，只要供给了ATP和NADPH，叶绿体就能将CO2转变为糖。该实验说明：__________________________________________。答案：叶绿体照光条件下，反应体系中有ADP/Pi和氢受体存在时可产生ATP和NADPH。在黑暗条件下，有ATP和NADPH时，叶绿体可将CO2转变为糖
实验三：20世纪40年代，卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果，获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无。他向密闭容器中通入14CO2，当反应进行到5 s时，14C出现在一种六碳糖(C6)中，将反应时间缩短到0.5 s时，14C出现在一种三碳化合物(C3)中。
(1)上述实验中卡尔文等是通过控制反应时间来探究CO2中碳原子转移路径的，采用了____________等技术方法。实验结果说明CO2中C的转移路径是__________(请用“→”表示)。(2)卡尔文及其同事们在实验过程中发现，在有光照和CO2供应的条件下，C3和C5的浓度很快达到饱和并保持稳定。但是，当改变其中一个实验条件后，二者的浓度迅速出现了规律性的变化：停止CO2供应时，C3的浓度急速降低，C5的浓度急速升高；停止光照时，C3的浓度急速升高，C5的浓度急速降低。由此可见C3和C5之间的关系是____________(请用箭头表示)。
答案：(1)同位素示踪法 CO2→C3→C6(2)
【典题·例析】[典例] 卡尔文等用14CO2供小球藻光合作用，探明CO2中的碳转化成有机物碳的途径，下列叙述错误的是( )A．用同位素标记的化合物，化学性质不会改变B．该实验的自变量是时间C．长时间给小球藻提供14CO2,14C3含量大于14C5D．用C18O2供小球藻光合作用，也可达到实验目的
[答案] D[解析] 同位素标记的化合物，化学性质不会改变，A正确；该实验的自变量是时间，B正确；长时间给小球藻提供14CO2,14C3含量大于14C5，C正确；用C18O2供小球藻光合作用，只能探明CO2中的氧转化成有机物氧的途径，D错误。
【应用·体验】1．下列实验中科学家使用的手段或技术显著不同于其他的是( )A．科学家对分泌蛋白的合成和分泌的研究B．鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧气来自水C．恩格尔曼证明叶绿体是光合作用的场所D．卡尔文探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径
2．如图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。实验进行一段时间后，下列相关叙述错误的是( )A．Y2的质量大于Y3的质量B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量C．②中水的质量大于④中水的质量D．试管①的质量大于试管②的质量
新知探究(二) 光合作用的过程【探究·深化】[情境质疑]光合作用是一个非常复杂的过程，包括一系列的化学反应。如图是光合作用的图解，结合该图和教材内容分析：
(1)暗反应有光无光都能进行，那么暗反应能较长时间在黑暗条件下进行吗？提示：不能。因为在黑暗条件下不能进行光反应，暗反应缺少光反应提供的NADPH和ATP。(2)若用18O标记H2O中的O，则能在光合作用的哪些物质中检测到18O?提示：18O可在释放的O2中检测到。
(3)若用14C标记CO2中的C，请写出光合作用过程中14C的转化途径。提示：14CO2―→14C3―→(14CH2O)。(4)夏季中午，气孔关闭后，会导致CO2供应不足，短时间内叶绿体中C3和C5会发生怎样的变化？提示：C3下降，C5上升。
[重难点拨]1．明确光反应与暗反应的联系(1)光反应为暗反应提供NADPH、ATP，暗反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi。(2)没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成。
2．环境条件改变时光合作用中相关物质的含量变化(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。示例：CO2供应正常，光照停止时C3的含量变化。
[特别提醒] ①以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，而且是在条件改变后的短时间内发生的。②在以上各物质的含量变化中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；NADPH 和ATP的含量变化是一致的，即都增加，或都减少。
【典题·例析】[典例1] 如图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示，图中a～g为物质，①～⑥为反应过程)。下列判断错误的是( )
A．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在c中B．图中①表示H2O的吸收，③表示H2O的光解C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性18OD．d为还原型辅酶Ⅱ
[答案] D[解析] 分析图示可知，图中a物质表示色素，叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能储存在ATP中，A正确。图中①表示根从土壤中吸收H2O，③表示H2O的光解，B正确。将氧气用18O 标记，氧气首先参与有氧呼吸生成水，该水分子可以参与有氧呼吸第二阶段，此时氧元素将转移到二氧化碳中，然后含放射性的二氧化碳参与光合作用，最终在(CH2O)中能检测到放射性18O，C正确。d和磷酸反应生成c，为暗反应中C3的还原提供能量，因此d为ADP，D错误。
[典例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] 黑暗处理后，光反应停止，O2的产生停止。ATP和NADPH是光反应的产物，同时也是暗反应的原料，黑暗处理后，ATP和NADPH的产生减少，且仍被暗反应所消耗，产生的ADP和NADP＋增多。光反应产生的ATP和NADPH减少，使得暗反应产生的C5减少，CO2的固定减慢。
方法规律光合作用过程中相关物质的变化规律
【应用·体验】1．下图为叶绿体中某生理过程示意图，有关叙述错误的是( )
A．该过程所利用的光一般都是可见光B．叶绿体内膜被破坏后，O2将不能产生C．该过程形成的ATP主要用于暗反应D．Pi在ADP和ATP的转化过程中起重要作用答案：B解析：光反应阶段所利用的光一般都是可见光，A正确；光反应阶段在类囊体薄膜上进行，因此叶绿体内膜被破坏后，O2仍继续产生，B错误；光反应阶段形成的ATP用于暗反应中C3的还原，C正确；ATP水解生成ADP和Pi，Pi和ADP结合生成ATP，D正确。
2.如图表示在夏季晴朗的白天植物细胞内C3和C5的相对含量随一种环境因素改变的变化情况，下列对这一环境因素改变的分析，正确的是( )A．突然停止光照 B．突然增加CO2浓度C．降低环境温度D．增加光照强度
答案：D 解析：增加光照强度，光反应产生的NADPH和ATP增多，被还原的C3增多，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的相对含量将减少、C5的相对含量将增加，D正确。
科学思维——归纳概括光合作用与细胞呼吸的关系光合作用与呼吸作用关系模型分析
【素养评价】1．下图是某植物叶肉细胞光合作用与有氧呼吸过程中的物质变化图解，其中①～④表示过程。下列相关叙述错误的是( )A．过程①③④都能合成ATP B．过程①②③④总是同时进行C．过程①③都在生物膜上进行 D．过程④产生的[H]还来自水
答案：B解析：据图可知，过程①～④依次是光合作用的光反应阶段、光合作用的暗反应阶段、有氧呼吸的第三阶段以及有氧呼吸的第一、二阶段，其中①③④都能合成ATP，A正确；过程①②③④不一定同时进行，如晚上仅进行③④(有氧呼吸)而不进行①②(光合作用)，B错误；过程①是光合作用的光反应阶段，场所是类囊体薄膜，过程③是有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜，C正确；过程④是有氧呼吸的第一、二阶段，产生的[H]除了来自葡萄糖之外，还来自水，D正确。
2．下图为高等绿色植物光合作用和细胞呼吸之间关系的示意图，其中①～⑥代表不同物质。回答下列问题：
(1)为研究该植物绿叶中色素的种类，需将提取到的色素在滤纸上分离，色素分离依据的原理是_____________________________________________。(2)③代表的物质是________，其产生的场所是________。植物通过光反应把太阳能转变为活跃的化学能储存在__________________(填物质名称)中，通过暗反应把活跃的化学能转变为稳定的化学能储存于________(填序)中。(3)请用“→”和物质写出14CO2中的14C在光合作用中的转移途径：________________________________________________________________。(4)图中④→CO2的过程是细胞呼吸的______阶段，该过程在________________________________中进行。(5)从上图可以看出，光合作用和细胞呼吸并非简单的可逆反应，原因是_________________________________________________________________。
解析：(1)色素的提取和分离实验中，色素分离的原理是不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。(2)据图分析可知，③代表的物质是O2，其产生的场所是类囊体薄膜。植物通过光反应把太阳能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能，通过暗反应把ATP和NADPH中活跃的化学能转变为④糖类等有机物中稳定的化学能。 (3) 14CO2中的14C在光合作用中的转移途径为14CO2→三碳化合物→糖类。(4)图中葡萄糖生成CO2的过程是有氧呼吸的第一和第二阶段，该过程在细胞质基质和线粒体基质中进行。(5)从图可以看出，光合作用和细胞呼吸只是反应前后的物质相同，但反应场所、所需酶的种类、物质分解过程等均不同，故不是简单的可逆反应。
相关课件
高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用课堂教学ppt课件： 这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用课堂教学ppt课件，共41页。PPT课件主要包含了叶绿体，CO2，CH2O，ATP，水的光解，NADPH和ATP，CH2O+O2，CO2+H2O，单位时间，原料消耗等内容，欢迎下载使用。
高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用多媒体教学ppt课件： 这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用多媒体教学ppt课件，共9页。PPT课件主要包含了叶绿体，二氧化碳，有机物，CO2分子，光合作用，产生氧气，同位素示踪，H2O和C18O2，H218O和CO2，ATP等内容，欢迎下载使用。
高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5章 细胞的能量供应和利用第4节 光合作用与能量转化二 光合作用的原理和应用作业课件ppt： 这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5章 细胞的能量供应和利用第4节 光合作用与能量转化二 光合作用的原理和应用作业课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了概念检测，拓展提能等内容，欢迎下载使用。
