光合作用學(xué)案

1、 第四章 第二節(jié) 光合作用學(xué)案 一、考點(diǎn)掃描 1了解光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程，了解光合作用研究的歷史； 2理解葉綠體中色素的種類和作用； 3了解光合作用的光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程及相互關(guān)系； 4理解環(huán)境因素對(duì)光合作用速率的影響； 5收集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上提高農(nóng)作物光合作用速率的有關(guān)信息，了解溫室中提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法； 6理解色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的原理和步驟。 二、自主預(yù)習(xí) I光合作用的探究歷程 時(shí)間 發(fā)現(xiàn)者 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 結(jié)論 1771 普利斯特萊 （英） 點(diǎn)燃的蠟燭與綠色植物放在密閉玻璃罩內(nèi)不易小鼠與綠色植物放在密閉玻璃罩內(nèi)不易窒息而死 點(diǎn)燃的蠟燭放在密閉玻璃罩內(nèi)易熄滅 小鼠放在密閉玻璃罩內(nèi)易窒息而死 1

2、779 英根豪斯 把帶葉枝條放在水中，在陽(yáng)光下葉片能產(chǎn)生O2，在暗處并不產(chǎn)生O2 英根豪斯的實(shí)驗(yàn)只有在陽(yáng)光下，且植物有綠葉才能成功 1864 薩克斯 （德） 綠色葉片饑餓處曝光酒精脫色碘蒸氣處理呈深藍(lán)色 綠色葉片饑餓處理 遮光酒精脫色碘蒸氣處理無(wú)顏色變化 1969 魯賓與卡門 （美） 向綠色植物提供H218O和CO2,釋放的是18O2 向綠色植物提供H2O和C18O2,釋放O2 方法是： 20世紀(jì)40年代 美國(guó)卡爾文：發(fā)現(xiàn)了 稱 II光合色素與光能的捕獲 （1）與光合作用有關(guān)的色素存在部位： （2）色素的種類： 葉綠素（含量約占34） 綠葉中的色素 類胡蘿卜素（含量約占14） （3） 是構(gòu)成葉

3、綠素的必需元素。 （4）葉綠素a和葉綠素b主要吸收 ，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收 ， 此外胡蘿卜素和葉黃素還有保護(hù) 免受強(qiáng)光的傷害。這些色素吸收的光都可用于光合作用，因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少，綠光被反射出來(lái)，所以葉片呈綠色。 思考：溫室或大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇什么樣的玻璃、塑料薄膜或補(bǔ)充光源？ （5）閱讀課本64頁(yè)：恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)巧妙在哪里？思考以下問(wèn)題： 恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 恩吉爾曼的實(shí)驗(yàn)有哪些巧妙之處： III光合作用的過(guò)程 根據(jù)反應(yīng)過(guò)程是否需要光，把光合作用分為 和 兩個(gè)階段。 （1） 光反應(yīng)： 場(chǎng)所： 過(guò)程：光合色素吸收的光能有兩方面的用途：一是將水分解成 和 ， 被傳遞到葉綠體的基質(zhì)

4、中作為活潑的還原劑參與暗反應(yīng)；另一方面在有關(guān)酶的作用下將 轉(zhuǎn)變?yōu)?儲(chǔ)存在ATP中，這些ATP將參與暗反應(yīng)。（注意：這里的H是一中十分簡(jiǎn)化的表示方式，這一過(guò)程實(shí)際上是輔酶II（NADP+）與電子和質(zhì)子（H+）結(jié)合形成還原型輔酶NADPH） （2）暗反應(yīng)（有光無(wú)光都可進(jìn)行） 場(chǎng)所： 過(guò)程：綠葉通過(guò)氣孔從外界吸收的CO2不能直接被H還原，必須與植物體內(nèi)的 結(jié)合形成 ，這個(gè)過(guò)程叫做CO2的固定。在有關(guān)酶的催化下C3接受ATP釋放的能量并且被 還原形成糖類，另一些接受能量并被還原的C3則又形成 ，從而使暗反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行下去。 （3）光合作用的概念和反應(yīng)式： 光合作用： 光反應(yīng)階段 暗反應(yīng)階段 所需條件 進(jìn)

5、行場(chǎng)所 物質(zhì)變化 能量轉(zhuǎn)換 聯(lián)系 光合作用總反應(yīng)式： （4）比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)： IV影響光合作用的環(huán)境因素： 必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)：綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，需要多種必需的礦質(zhì)元素。如氮是催化光合作用過(guò)程各種酶以及NADP+和ATP的重要組成成分，磷也是NADP+和ATP的重要組成成分。如鎂是葉綠體的重要組成成分，沒(méi)有鎂就不能合成葉綠素。等等。 光照強(qiáng)度： CO2濃度：CO2是植物進(jìn)行光合作用的原料，只有當(dāng)環(huán)境中的CO2達(dá)到一定濃度時(shí)，植物才能進(jìn)行光合作用。 溫度：植物所有的生活過(guò)程都受溫度的影響，因?yàn)樵谝欢ǖ臏囟确秶鷥?nèi)，提高溫度可以提高酶的活性，加快反應(yīng)速度。 思考：如果突然增加光照強(qiáng)度、遮光

6、、增加CO2濃度、降低CO2濃度植物體內(nèi)C3、C5、ATP、有機(jī)物的含量如何變化？ 三練習(xí) 1下列關(guān)于葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)（如圖）的敘述中，不正確的是（ ) A.1與2均有選擇透過(guò)性 B.與光合作用有關(guān)的酶均分布在3上 C光反應(yīng)是在3上進(jìn)行的 D暗反應(yīng)是在4中進(jìn)行的 2在右面曲線圖中，有MN、O、P、Q五個(gè)點(diǎn)，對(duì)它們的含義的敘述正確的是（ ） M點(diǎn)時(shí)，植物既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行呼吸作用，且光合作用強(qiáng)度弱于呼吸作用強(qiáng)度 N點(diǎn)時(shí)，植物體只進(jìn)行呼吸作用；O點(diǎn)時(shí)，植物體的光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度 Q點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度不再是影響光合速率的主要因素 P點(diǎn)前，影響光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度 A B C D

7、3下列有關(guān)光合作用的敘述中，正確的是（ ）。 A光合作用的兩階段均有H和ATP產(chǎn)生 B光合作用中產(chǎn)生的O2來(lái)自水和CO2 C光合作用中固定CO2的是一種C3化合物 D.光合作用的暗反應(yīng)階段在有光無(wú)光條件下都可以進(jìn)行 4溫室栽培可不受季節(jié)、地域限制，為植物的生長(zhǎng)發(fā)育提供最適宜的條件，有利于提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量。在封閉的溫室內(nèi)栽種農(nóng)作物，以下哪種措施不能提高作物產(chǎn)量 A、增加室內(nèi)CO2濃度 B、增大室內(nèi)晝夜溫差 C、增加光照強(qiáng)度 D、采用綠色玻璃蓋頂 5欲測(cè)定植物是否進(jìn)行光反應(yīng),可以檢測(cè)是否有 （ ） A葡萄糖的生成 B淀粉的生成 CO2的釋放 DC02的吸收 6科學(xué)家研究CO2 濃度、光照強(qiáng)度和溫

8、度對(duì)同一植物光合作用強(qiáng)度的影響，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是 （ ） A光照強(qiáng)度為a時(shí)，造成曲線II和III光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2 濃度不同 B光照強(qiáng)度為 b 時(shí)，造成曲線 I和 II光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度的不同 C光照強(qiáng)度為ab，曲線 I、II光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高 D光照強(qiáng)度為ac，曲線 I、III光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高 7下圖為光反應(yīng)、暗反應(yīng)聯(lián)系示意圖，請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問(wèn)題： （1）填出圖中字母所表示的物質(zhì)； a 、 b 、 c 、d ； （2）光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了 和 ； （3）光合作用中的能量轉(zhuǎn)變是：光能 ； （4）如小麥在適宜條件下栽培，突然將d降至極低水平，則小麥葉片中的三碳化合物含量會(huì) ，其原因是 ；若降低d的同時(shí)，又停止光照，則不會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，其原因是 。 8光合作用分光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。影響光反應(yīng)的主要因素是光照強(qiáng)度，影響暗反應(yīng)的主要因素是CO2濃度。當(dāng)光照強(qiáng)度或CO2條件濃度