人教新教材光合作用與能量轉(zhuǎn)化教學(xué)參考

人教新教材“光合作用與能量轉(zhuǎn)化”教學(xué)參考幾個(gè)細(xì)節(jié)1.刪去了汽油作為層析液現(xiàn)行教材該實(shí)驗(yàn)的層析液有兩種選擇：92號(hào)汽油，或者是石油醚、丙酮和苯按比例混合。這些年國(guó)家對(duì)?；返墓芸睾車?yán)格。購(gòu)買?；沸枰獔?bào)公安機(jī)關(guān)審批；加油站也不允許非車輛加油。但相對(duì)來說，你找人從加油站偷偷弄點(diǎn)汽油不合規(guī)矩；報(bào)公安機(jī)關(guān)審批走程序雖然麻煩一些，但是合法合規(guī)。新教材此處不再建議用92號(hào)汽油做層析液，可能有這方面的考量。2.濾紙條上色素的順序和寬窄為了應(yīng)試，我會(huì)要求學(xué)生記住層析結(jié)果，也就是濾紙條上色素帶的順序是：橙黃色、黃色、藍(lán)綠色和黃綠色。甚至還有人根據(jù)色素帶的寬窄去判斷色素的含量。卻很少有人思考這樣做有沒有道理。先來說色素帶的順序。教材在分離（層析）原理中提到：在層析液中溶解度大的色素，在濾紙條上擴(kuò)散得快（原理應(yīng)該從分配系數(shù)的角度考慮，為了一致性，下述都用溶解度）。上述濾紙條上色素帶的順序是在特定層析液中獲得的，如果我們更換層析液，使得光合色素在另一種層析液中的溶解度出現(xiàn)差異，那么色素帶的位置也會(huì)隨之發(fā)生改變。再來看色素帶寬窄能不能代表色素的含量。首先，這個(gè)實(shí)驗(yàn)并沒有對(duì)光合色素都進(jìn)行完全提取。胡蘿卜素微溶于乙醇，因此，無水乙醇不能充分提取胡蘿卜素；與之相反，葉綠素在無水乙醇中的溶解度較高，提取也比較充分。這種情況下，色素帶上的葉綠素基本反映了其在綠葉內(nèi)的含量情況；而色素帶上的胡蘿卜素只是綠葉中胡蘿卜素一部分的反映，色素帶上的色素含量不能反映色素在綠葉中的實(shí)際含量。最后引用BiologicalScience6th（byScottFreeman）一書中的層析結(jié)果。從中能看到使用的固定相和層析液（展開劑）不同，最終色素帶的順序和寬窄都和教材實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不同。.胡蘿卜素類？葉黃素類？胡蘿卜素有多種類型（如a型、B型、丫型），此處提取的胡蘿卜素是混合物，由于性質(zhì)相似在本實(shí)驗(yàn)中不能分開。新教材此處將葉黃素也說成一種色素，由于新教材沒有提供術(shù)語對(duì)應(yīng)的英語，我無法判斷教材的意思是Lutein（單純的葉黃素）還是Xanthophylls（葉黃素類物質(zhì)）。教材實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示一條黃色的色素帶（葉黃素類均顯黃色或棕色），由于葉黃素類物質(zhì)的性質(zhì)相近，本實(shí)驗(yàn)也難以將葉黃素類物質(zhì)分開，理論上色素帶上呈現(xiàn)的應(yīng)該是Xanthophylls（葉黃素類物質(zhì)）而不僅僅是Lutein（單純的葉黃素）。.光譜與吸收光譜卓、充卓、充W血名器求與國(guó)波長(zhǎng)/tim新教材此處加入了光譜和吸收光譜的知識(shí)介紹， 這樣的小變化有助于學(xué)生理解光合色素的吸收光譜，也體現(xiàn)了學(xué)科間的聯(lián)系。.一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光小標(biāo)題這句話源自新教材旁欄中的學(xué)科交叉。與現(xiàn)行教材相比，這一部分的敘述有小改動(dòng)，即不再講“光合作用所利用的光都是可見光”，而是在前面加了一個(gè)限定“一般情況下”，這是因?yàn)榭茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)一些植物在光合作用時(shí)能利用紫外光，新教材此處改動(dòng)是為了更嚴(yán)謹(jǐn)。二植物光合作用的探索過程生命活動(dòng)的能量是靠細(xì)胞呼吸消耗生物體內(nèi)貯存的養(yǎng)料產(chǎn)生ATP供應(yīng)的，那么生物體內(nèi)貯存的養(yǎng)料又是怎么來的？對(duì)這個(gè)問題的回答，需要追溯科學(xué)家們對(duì)植物光合作用的一系列研究。前文已經(jīng)介紹了比利時(shí)科學(xué)家海爾蒙特的柳樹實(shí)驗(yàn)。英國(guó)著名化學(xué)家波義耳(R.Boyle,1627—1691),用一種生長(zhǎng)得更快的植物Vegetab1?02400做了類似的實(shí)驗(yàn)，程到了相同的結(jié)果。但是波義耳認(rèn)為植物增重大部分來自“空氣中的粒子”。約在1670年，馬爾皮格赫就指出植物體的主要成分是在樹葉中合成的。他還認(rèn)為植物體存在著一個(gè)向上的液體運(yùn)動(dòng)，即水分不斷從根部輸送到葉部；另外還有一個(gè)向下的運(yùn)動(dòng)，即將葉部合成的物質(zhì)輸送到適當(dāng)?shù)奈恢谩?771年，英國(guó)科學(xué)家普利斯特利進(jìn)行了一項(xiàng)著名實(shí)驗(yàn)。他將一只鼠放在一個(gè)密封的大玻璃罩中，鼠很快耗盡了其中的氧氣，氣絕身亡。他將另一只鼠放在另一個(gè)密封的大玻營(yíng)罩中，同時(shí)還放入了一盆植物，這一次，鼠在大玻璃罩中活得自由自在。用一支蠟燭代替鼠進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒有植物的密封大玻璃罩中蠟燭很快熄滅了；相反，放入了植物的密封大玻璃罩中的蠟燭一直沒有熄滅。普利斯特利的實(shí)驗(yàn)證明，植物可以更新空氣。當(dāng)時(shí)，普利斯特利的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)有時(shí)能成功，有時(shí)卻不能重復(fù)上述結(jié)果，他當(dāng)時(shí)也不知道是什么原因。1779年，荷蘭科學(xué)家英格豪斯（J.Ingen-housz,1730—1799）做了500多次植物更新空氣的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有在陽光照射下才能成功；植物只有綠葉才能更新污濁的空氣。然而，限于當(dāng)時(shí)的科學(xué)發(fā)展水平，人們尚不了解植物吸入和呼出的是什么氣體。進(jìn)一步的研究使英格豪斯知道植物的生活過程有兩個(gè)截然不同的“呼吸”循環(huán)：一個(gè)和動(dòng)物的呼吸一樣吸入氧氣，放出二氧化碳；另一個(gè)則把二氧化碳當(dāng)作氣體食物吸入，放出氧氣。植物以后一種“呼吸”為主，而與動(dòng)物相互依存。18世紀(jì)上半葉，黑爾斯對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)方式進(jìn)行了系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)：植物的根從土壤中吸收水分，通過莖輸送到葉，絕大部分從葉片蒸發(fā)。他指出，植物體內(nèi)不存在嚴(yán)格的液體循環(huán)。水只不過是植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一，空氣中確實(shí)存在植物所需的養(yǎng)分。1845年，德國(guó)科學(xué)家梅耶（R-Mayer）根據(jù)能量轉(zhuǎn)換和守恒定律指出，植物進(jìn)行光合作用時(shí)，把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來。光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲(chǔ)存在什么物質(zhì)中呢？也就是說，植物在吸收水分和二氧化碳、釋放氧氣的過程中，還產(chǎn)生了什么物質(zhì)呢？這一問題直到1864年才被解決。1864年，德國(guó)植物學(xué)家薩克斯做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他把綠葉先在暗處放置幾小時(shí)，目的是消耗掉葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。然后，他讓葉片一半曝光，另一半遮光。過一段時(shí)間后，他用碘蒸氣處理這片葉，發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍(lán)色，遮光的一半則沒有顏色變化。這一實(shí)驗(yàn)成功地證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉。薩克斯通過水培實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)的碳水化合物（現(xiàn)稱糖類）不是來自土壤中的有機(jī)物質(zhì)。他指出，植物通過光合作用利用空氣中的二氧化碳合成淀粉。薩克斯創(chuàng)新的碘染色測(cè)定淀粉、數(shù)氣泡法測(cè)定光合速率等實(shí)驗(yàn)技術(shù)，至今還在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。1904年，植物學(xué)家布拉克曼什?Blackman,1866—1947），把化學(xué)動(dòng)力學(xué)的方法引入了光合作用研究。通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)光合作用總過程中存在兩種反應(yīng)：一個(gè)是與溫度相關(guān)的、以CO9為限制因子的暗反應(yīng)；一個(gè)是與溫度無關(guān)的、2以光為限制因子的光反應(yīng)。二者相互依賴，光反應(yīng)時(shí)吸收的能量，供給暗反應(yīng)時(shí)合成含高能量的糖類的需要。大約20年后，德國(guó)生理學(xué)家瓦爾堡用同化作用特別強(qiáng)的小球藻作為研究對(duì)象，通過一系列實(shí)驗(yàn)，終于闡明了布拉克曼的發(fā)現(xiàn)。瓦爾堡進(jìn)一步提出在光反應(yīng)中不是溫度而是光的強(qiáng)度起作用。光合作用從葉綠素吸收光開始，經(jīng)過一系列的中間反應(yīng)，以合成葡萄糖而告終。20世紀(jì)初，光合作用方程被解釋為光將CO裂解為氧和碳，氧被釋放到空氣2中，然后碳和水結(jié)合形成了糖類（葡萄糖）這一錯(cuò)誤的假說。那么，這一錯(cuò)誤的假說是如何被糾正的呢？1930年，美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究生尼爾（C?BVanNiel）在研究細(xì)菌光合作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌光合作用時(shí)吸收H2s和CO2同時(shí)放出S。通過對(duì)比植物光合作用和細(xì)菌光合作用，尼爾認(rèn)為H2s和H2O是對(duì)應(yīng)的，應(yīng)具有相同的作用。既然S可以來源于HS，植物光合作用時(shí)放出的氧一定來源于HO。221941年，美國(guó)生物化學(xué)家魯賓（S.Ruben）和卡門（M.Kamen）制備了含有少量同位素18O的水和碳酸氫鹽，其中碳酸氫鹽能為水生植物提供二氧化碳。在適宜光照下，給3組小球藻提供含有不同比率18O的水和碳酸氫鹽，一段時(shí)間后檢測(cè)光合產(chǎn)物氧氣中含18O的比率，結(jié)果見表。水中18O比率（％）碳酸氫鹽中18O比率（％）氧氣中18O比率（％）第1組0.850.610.86第2組0.200.400.20第3組0.200.570.20從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水。20世紀(jì)50年代，美國(guó)生物化學(xué)家卡爾文（M-Calvin，生于1911年）開始用小球藻懸液研究光合作用的暗反應(yīng)。卡爾文給小球藻提供持續(xù)的光照和CO2，一段時(shí)間后，加入放射性同位素標(biāo)記的14CO,在不同時(shí)段（間隔3s、5s、10s2等）內(nèi)將細(xì)胞懸液迅速傾入煮沸的乙醇中以殺死細(xì)胞，使酶失活。最后，使用雙相紙電泳和放射自顯影分離等方法分析產(chǎn)物，終于闡明了co2的固定、還原及受體再產(chǎn)生的循環(huán)機(jī)制（即碳的同化途徑）。他們證明，在葉綠體內(nèi)一種五碳糖起了二氧化碳接收器的作用，經(jīng)過一系列的酶促反應(yīng)，不斷地循環(huán)同化二氧化碳，形成一個(gè)一個(gè)的六碳糖，再聚合成蔗糖或淀粉?？栁牡墓ぷ鞔龠M(jìn)了人們對(duì)光合作用的認(rèn)識(shí)，他因此榮獲了1961年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1954年，阿爾農(nóng)（D.Amon）在用菠菜葉綠體研究二氧化碳的同化時(shí)，發(fā)現(xiàn)葉綠素受光的激發(fā)產(chǎn)生電子，電子傳遞過程與磷酸化偶聯(lián)，產(chǎn)生ATP,電子仍回到葉綠素分子上，繼續(xù)上述過程，這一過程被稱為循環(huán)光合磷酸化。幾乎與此同時(shí)，有人證明細(xì)菌中也存在類似的過程。1957年，阿爾農(nóng)等又發(fā)現(xiàn)另一類型的光合磷酸化。在這個(gè)過程中，光使葉綠素從水中得到電子，電子傳遞過程中與希爾反應(yīng)偶聯(lián)，形成還原輔酶H,放氧，同時(shí)產(chǎn)生ATP,這一過程稱為非循環(huán)光合磷酸化。光合作用中兩個(gè)光反應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了光合磷酸化研究的不斷深入。這項(xiàng)工作主要是美國(guó)植物生理學(xué)家R-埃默森及其合作者，從20世紀(jì)40年代初開始的十幾年內(nèi)進(jìn)行的。1943年，他們發(fā)現(xiàn)紅光波段中，短波區(qū)光比長(zhǎng)波區(qū)光的光合效率高。1957年，他們又發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)紅光和紅光兩者同時(shí)照射比單一照射所產(chǎn)生的光合效率高。根據(jù)他們的工作以及其他人的工作，英國(guó)的希爾等提出可能存在著兩個(gè)光反應(yīng)系統(tǒng)：系統(tǒng)I由遠(yuǎn)紅光激發(fā)，系統(tǒng)II則依賴于較高能的紅光。非循環(huán)光合磷酸化對(duì)此就是一個(gè)有力的支持事例。根據(jù)這一設(shè)想及大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，他們?cè)O(shè)計(jì)出一個(gè)圖解，表達(dá)兩個(gè)光反應(yīng)系統(tǒng)的協(xié)同作用。這一結(jié)論得到了廣泛的支持，由此掀起了研究?jī)蓚€(gè)光反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的熱潮，推動(dòng)了光合作用的核心問題一一原初反應(yīng)和水的光解問題的研究。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，光合反應(yīng)中心的結(jié)構(gòu)研究取得了重要突破。1982年，前西德生化學(xué)家H.米舍爾成功地分離出生物膜上的色素復(fù)合體，即光合反應(yīng)中心。之后，德國(guó)西蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)分析專家R?休伯和J?戴維森，經(jīng)過4年的努力，用X射線衍射分析的方法，測(cè)定出這個(gè)復(fù)合體的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。這一成果在光合作用研究上是一個(gè)飛躍，有力地促進(jìn)了太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锘瘜W(xué)能的瞬間變化原理的研究。小球藻——未來的宇宙植物隨著宇航技術(shù)的飛速發(fā)展，人類進(jìn)行星際旅行的時(shí)代很快就會(huì)到來?？墒?，要進(jìn)行遙遠(yuǎn)的太空旅行，最理想的是由宇宙飛船自己制造食物和氧氣，這就需要在飛船中栽種植物。能在飛船中栽種的植物必須是身體小而輕，繁殖迅速，既能提供食物又能提供氧氣的?？茖W(xué)工作者經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)小球藻是充當(dāng)這于角色最理想的植物。小球藻是一種單細(xì)胞藻類，渾身發(fā)綠，屬于綠藻。它生活在水中，分布極為廣泛。從熱帶到溫帶，凡是有水的地方都可以找到它。有時(shí)，在郊外的池塘中或者在庭院的水缸里，二以看到一汪綠水，綠水中除了少數(shù)其他綠藻外，多數(shù)是小球藻。但是我們不能用肉眼看到它們，因?yàn)樾∏蛟宓纳眢w直徑只有3?5um,用顯微鏡放大到600多倍，看到的小球藻也只有一個(gè)小米粒那么大。小球藻是單細(xì)胞生物，結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單。細(xì)胞呈圓球形，內(nèi)有1個(gè)很大的葉綠體，能進(jìn)行光合作用。小球藻通過自身的光合作用，能制造大量營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。經(jīng)過分析，在小球藻的干粉中，含有40%?50%的蛋白質(zhì)、10%?30%的脂肪，還含有糖類、礦物質(zhì)和11種維生素。小球藻的蛋白質(zhì)中，有40%左右的氨基酸是人體需要、而人體本身又不能合成的。它含有的脂肪是大量的不飽和脂肪酸，在常溫下呈液體狀態(tài)。它含有的糖類中，有葡萄糖和果糖，很適合作人類的食品。因此，它獲得了“植物肉”的美稱，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大大超過雞蛋、牛肉和大豆等高蛋白食物。這種食物對(duì)宇航員來說，是再好不過的了。..教材答案和提示問題探討你參觀或聽說過植物工廠嗎？植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營(yíng)養(yǎng)液成分等條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍(lán)色和白色的光源。討論.靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？【答案】用人工光源生產(chǎn)蔬菜，可以避免由于自然環(huán)境中光照強(qiáng)度不足導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度低而造成的減產(chǎn)。同時(shí)，人工光源的強(qiáng)度和不同色光是可以調(diào)控的，可以根據(jù)植物生長(zhǎng)的情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使蔬菜產(chǎn)量達(dá)到最大。.為什么要控制二氧化碳濃度、營(yíng)養(yǎng)液成分和溫度等條件？【答案】影響光合作用的因素很多，既有植物自身?xiàng)l件，也有外界環(huán)境條件。二氧化碳濃度、營(yíng)養(yǎng)液和溫度是影響植物生長(zhǎng)的重要外部條件，因此要進(jìn)行控制，以便讓植物達(dá)到最佳的生長(zhǎng)狀態(tài)。一、捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)探究?實(shí)踐.濾紙條上有幾條色素帶？它們是按照什么次序分布的？【答案】濾紙條上有4條不同顏色的色素帶，從上到下依次為：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）和葉綠素b（黃綠色）.濾紙條上色素帶的分布情況說明了什么？【答案】濾紙條上的色素帶說明了綠葉中的色素有4種，它們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌?，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的快慢也不同；同時(shí)由于4種色素的顏色不同，也說明不同色素吸收了不同波長(zhǎng)的光。旁欄問題植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源？【答案】綠色光源發(fā)出綠色的光，這種波長(zhǎng)的光線不能被光合色素吸收，因此無法運(yùn)用到光合作用中制造有機(jī)物。思考?討論.恩格爾曼第一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么【答案】恩格爾曼第一個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。.恩格爾曼在選材、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？【提示】實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和好氧細(xì)菌，水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察，好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位；沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾；用極細(xì)的光束照射，葉綠體上有光照多和光照少的部位，相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)；臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，等等。.在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，大量的需氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域，為什么？【答案】這是因?yàn)樗d葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光，在此波長(zhǎng)光的照射下，葉綠體會(huì)釋放氧氣，適于好氧細(xì)菌在此區(qū)域分布。.綜合上述資料，你認(rèn)為葉綠體具有什么功能？【答案】葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，并且能夠吸收特定波長(zhǎng)的光。練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.基于對(duì)葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能的理解，判斷下列相關(guān)表述是否正確。⑴葉綠體中只有葉綠素吸收的光能才能用于光合作用。（X）⑵葉綠體的類囊體上有巨大的膜面積，有利于充分吸收光能。（ M⑶植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，是因?yàn)槿~片中的葉綠體吸收了綠光。 （X2,下列關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)色素的敘述，錯(cuò)誤的是（AA,所有植物細(xì)胞中都含有4種色素B.有些植物細(xì)胞的液泡中也含有色素C,葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收光能D,植物細(xì)胞內(nèi)的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類二、拓展應(yīng)用.海洋中的藻類，習(xí)慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們?cè)诤Ｋ械拇怪狈植即笾乱来问菧\、中、深。這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關(guān)嗎？【答案】有關(guān)，不同顏色的藻類吸收不同波長(zhǎng)的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水對(duì)紅、橙光的吸收比對(duì)藍(lán)、綠光的吸收要多，即到達(dá)深水層的光線是短波長(zhǎng)的光，因此，吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。.與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，植物工廠生產(chǎn)蔬菜等食物有哪些優(yōu)勢(shì)？又面臨哪些困難？你對(duì)植物工廠的發(fā)展前景持什么觀點(diǎn)？請(qǐng)搜集資料，結(jié)合自己的思考寫一篇綜述性短文。【提示】與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比，植物工廠生產(chǎn)蔬菜可以精確控制植物的生長(zhǎng)周期、生長(zhǎng)環(huán)境、上市時(shí)間等，但同時(shí)面臨技術(shù)難度大、操控要求高、需要掌握各種不同蔬菜的生理特性等問題。綜述性短文只要證據(jù)確鑿、邏輯清晰、言之有理，就可以的。二、光合作用的原理和應(yīng)用思考■討論.希爾的實(shí)驗(yàn)說明水的光解產(chǎn)生氧氣，是否說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來自水？【答案】 不能說明。希爾反應(yīng)僅說明了離體葉綠體在適當(dāng)條件下可以發(fā)生水的光解，產(chǎn)生氧氣。該實(shí)驗(yàn)沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾，也并沒有直接觀察到氧元素的轉(zhuǎn)移。.希爾的實(shí)驗(yàn)是否說明水的光解與糖的合成不是同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)？【答案】希爾反應(yīng)是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的，懸浮液中有HO,沒有合成糖的另一種必需原料CO，因此，該實(shí)驗(yàn)說明水的光解并非必須與糖的合成相關(guān)聯(lián)，暗示著希爾反應(yīng)是相對(duì)獨(dú)立的反應(yīng)階段。.分析魯賓和卡門做的實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？【答案】光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來源于水， 而并不來源于CO。.嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應(yīng)的關(guān)系。 2合理即可.例如：HiO-盔普LQ/NAIJPH:能更ADP+Pi+」-MTP旁欄問題植物在進(jìn)行光合作用的同時(shí)，還會(huì)進(jìn)行呼吸作用。我們觀測(cè)到的光合作用指標(biāo)，如O的產(chǎn)生量，是植物光合作用實(shí)際產(chǎn)生的總O量嗎？【答案】用這種方法觀察到的O的產(chǎn)生量，實(shí)際是光合作用的O釋放量，與植物光合作用實(shí)際產(chǎn)生的O量不同，沒有考慮到植物自身呼吸作用對(duì)O的消耗。 2 2思考?討論.光反應(yīng)和暗反應(yīng)在所需條件、進(jìn)行場(chǎng)所、發(fā)生的物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化等方面有什么區(qū)別？.光反應(yīng)和暗反應(yīng)在物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)化方面存在什么聯(lián)系？【答案】物質(zhì)聯(lián)系：光反應(yīng)生成的ATP和NADPH供暗反應(yīng)"的還原，而暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供了ADP、Pi和NADP+；能量聯(lián)系：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了活躍的化學(xué)能，暗反應(yīng)將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能。練習(xí)與應(yīng)用

一、概念檢測(cè).依據(jù)光合作用的基本原理，判斷下列相關(guān)表述是否正確。⑴光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水。(M，⑵光反應(yīng)只能在光照條件下進(jìn)行，暗反應(yīng)只能在黑暗條件下進(jìn)行。(⑶影響光反應(yīng)的因素不會(huì)影響暗反應(yīng)。(xD).如果用含有1￡的CO2D)AC(X?葉綠索>ADP11.CO.?葉綠體>在中C.8二?乙醉?神美IX*:讖化尸物f改3.根據(jù)光合作用的基本過程填充下圖。【提示】按照教材第103頁圖5-14【提示】按照教材第103頁圖5-14解答。(1)7-10時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)的原因是。(2)10-12時(shí)左右的光合作用強(qiáng)度明顯減弱的原因是。(3)14-17時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷下降的原因是。⑷從圖中可以看出，限制光合作用的因素有。⑸依據(jù)本題提供的信息，提出提高綠色植物光合作用強(qiáng)度的一些措施。二、拓展應(yīng)用1.下圖是在夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。分析曲線圖并回答問題?！敬鸢浮浚?）光照強(qiáng)度逐漸增大⑵此時(shí)溫度很高，導(dǎo)致氣孔大量關(guān)閉，CO2無法進(jìn)入葉片組織，致使光合作用暗反應(yīng)受到限制⑶光照強(qiáng)度不斷減弱⑷光照強(qiáng)度、溫度⑸根據(jù)本題信息，可以利用溫室大棚控制光照強(qiáng)度、溫度的方式，如補(bǔ)光、遮陰、生爐子、噴淋降溫等，提高綠色植物光合作用強(qiáng)度。2.在玻璃瓶底部鋪一層潮濕的土壤，播下一粒種子，將玻璃瓶密封，放在靠近窗戶能照到陽光的地方，室內(nèi)溫度保持在 30°C左右。不久，這粒種子萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗。你能預(yù)測(cè)這株植物幼苗能夠生存多長(zhǎng)時(shí)間嗎？如果能，請(qǐng)說明理由。如果不能，請(qǐng)說明你還需要哪些關(guān)于植物及其環(huán)境因素的信息?！咎崾尽恐参锏纳钚枰?、無機(jī)鹽、陽光、適宜的溫度、空氣（含有二氧化碳），從給出的信息可以看出，植物生長(zhǎng)的基本條件都是滿足的，因此，只要沒有病蟲害等不利因素，這株植物（幼苗）就能夠生存一段時(shí)間但究竟能夠生存多長(zhǎng)時(shí)間，涉及的問題很多。潮濕的土壤含有水分，植物根系吸收水分后，大部分可通過蒸騰作用散失到空氣中，由于瓶是密閉的，散失到空氣中的水分能夠凝結(jié)，回歸土壤供植物體循環(huán)利用。但是，隨著植株的生長(zhǎng)，越來越多的水分通過光合作用成為有機(jī)物的組成部分，盡管有機(jī)物能夠通過呼吸作用釋放出二氧化碳和水（這些水既可以散失到空氣中回歸土壤，也可以在葉片細(xì)胞中直接用于光合作用），畢竟有機(jī)物是不斷積累的，這意味著回歸到土壤的水分會(huì)越來越少，有可能成為影響植物生存的限制因素，因此，要預(yù)測(cè)植物生存的時(shí)間，需要知道土壤含水量和植物體內(nèi)有機(jī)物積累速率等信息。土壤中的無機(jī)鹽被植物根系吸收以后，絕大部分成為植物體的組成成分（少量可能隨落葉歸還土壤），因此難以循環(huán)利用，但植物對(duì)無機(jī)鹽的需要量是很少的，土壤中無機(jī)鹽到底能滿足植物體生長(zhǎng)多長(zhǎng)時(shí)間的需要與土壤的多少土壤中各種無機(jī)鹽的含量，植株的大小等有關(guān)，這些信息是任務(wù)提示中沒有給出的，因此不能從這方面做出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，從給出信息可知，在陽光和溫度方面不存在制約瓶中植物生存的問題。二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用必需的原料之一瓶中的二氧化碳通過植物的光合作用被植物體利用，轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。有機(jī)物通過植物的呼吸作用分解成二氧化碳和水，可見二氧化碳在植物體和瓶中空氣之間是可以循環(huán)的。但是隨著植株的生長(zhǎng)，有機(jī)物會(huì)不斷積累，這意味著中空氣所含的二氧化碳會(huì)逐漸減少要預(yù)測(cè)瓶中二氧化碳能維持植物體生存多長(zhǎng)時(shí)間，還需要知道瓶中二氧化碳總量、植物體光合速率呼吸速率或有機(jī)物積累速率等信息。上述推理大多是建立在植物體不斷生長(zhǎng)基礎(chǔ)上的，這是因?yàn)椴Ａ咳莘e小，植物幼苗正在處于生長(zhǎng)期。此外，瓶中植物生存時(shí)間的長(zhǎng)短，還與植物的種類有關(guān)。如果是壽命很短的某種草本植物，即使瓶中各種條件長(zhǎng)久適宜，植物生存的時(shí)間也不會(huì)長(zhǎng)。復(fù)習(xí)與提高一、選擇題.下列關(guān)于水稻細(xì)胞內(nèi)ATP的敘述，錯(cuò)誤的是（BA.能與ADP相互轉(zhuǎn)化B,只能由細(xì)胞呼吸產(chǎn)生C.可為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸提供能量D.釋放的磷酸基團(tuán)能與某些蛋白質(zhì)結(jié)合.在不損傷植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列可用于去除細(xì)胞壁的物質(zhì)是(B)A.蛋白酶B,纖維素酶C.鹽酸D,淀粉酶.下圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是 (B人.當(dāng)溫度為t時(shí)，該反應(yīng)的活化能最高B.當(dāng)反應(yīng)物濃度提高時(shí)，t對(duì)應(yīng)的數(shù)值可能會(huì)增加C溫度在t時(shí)比在t時(shí)更適合酶的保存D.酶的空間結(jié)構(gòu)在t1時(shí)比t時(shí)破壞更嚴(yán)重.葉綠體不同于線粒體的特點(diǎn)3有 (CA,具有雙層選擇透過性膜B,利用水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)C.能分解水產(chǎn)生氧氣和H+D.合成ATP為生命活動(dòng)供能.葉肉細(xì)胞中不能合成ATP的部位是(DA.線粒體內(nèi)膜 B,葉綠體的類囊體膜C.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D.葉綠體基質(zhì).在我國(guó)西北地區(qū)，夏季日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜 溫差大，那里出產(chǎn)的瓜果往往特別甜。這是因?yàn)?DA.白天光合作用微弱，晚上呼吸作用微弱B.白天光合作用旺盛，晚上呼吸作用強(qiáng)烈C.白天光合作用微弱，晚上呼吸作用強(qiáng)烈D.白天光合作用旺盛，晚上呼吸作用微弱二非選擇題1.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并填寫一個(gè)表格，簡(jiǎn)明而清晰地體現(xiàn)出你對(duì)光合作用與細(xì)胞呼吸之間主要區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系的理解。2.CO濃度增加會(huì)對(duì)植物光合作用速率產(chǎn)生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、2