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1、植物的光合作用知识精讲一. 本周教学内容：植物的光合作用 掌握光合作用的研究探索实验的设计。分析实验的过程。光合作用知道光合作用的场所、基本过程、意义，掌握植物对水分吸收的原理及利用过程。二. 学习重点1. 光合作用实验设计和分析2. 光合作用的色素及其特点3. 光合作用的基本过程4. 光合作用的利用三. 学习难点： 1. 叶绿体中的相关实验 理解实验设计的重要方法 2. 光合作用的过程 掌握光合作用过程并能作出分析 3. 光合作用的意义 分析光合作用的实际应用四. 学习过程：（一）概念光合作用：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着能量的有机物，并释放出氧的出程。 理解：
2、1. 存在范围：主要是绿色植物（绿色组织，蓝藻也可以进行光合作用） 2. 进行条件：光照条件（适宜的温度条件） 3. 进行场所：细胞内的叶绿体 4. 反应原料：二氧化碳，水 5. 反应产物：有机物（糖、氨基酸、脂肪），氧气 6. 反应意义：将光能吸收后，转换成生物可利用的化学能，是一切生物存在的基础代谢之一。（二）光合作用的发现： 1771年 英国 普里斯特利玻璃罩内小鼠生存实验（1） 1864年 德国 萨克斯证明绿色叶片合成了淀粉（2） 1880年 德国 恩吉尔曼水绵产生氧气实验（3） 20世纪30年代 美国 鲁宾，卡门光合作用所释放氧全部来自水（4） 详细了解四个实验的设计及操作，实验所得
3、结果的解释是否合理？是否是单一因素作用？实验的巧妙之处在哪？1. 玻璃钟罩内有无植物做对比植物可以更新钟罩内的空气2. 遮光与否作对照光照条件下可以合成淀粉3. 光束照射叶绿体好氧细菌显现结果，叶绿体是产生氧气的场所4. 发射性同位素标记氧氧气完全来自参与光合作用的水（三）叶绿体中的色素 叶绿体是如何将光能转换成化学能储存起来的。 在叶绿体的基粒片层类囊体上，分布着许多色素分子，包括叶绿素，类胡萝卜素，这些色素分子能够吸收光子，自身被激发，进而将能量传递给别的色素分子，最终由一种色素分子接受能量并完成能量的转换，形成不稳定的化学能活跃化学能，在叶绿体基质中，这些活跃化学能被用来合成有机物，从而
4、完成从光能向稳定化学能的转变。用纸层析法可以将四种色素分离开。在滤纸条上出现4条色素带，从上到下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色，通过吸收光谱实验。色素种类： 叶绿素a，叶绿素b 主要吸收蓝紫光，红橙光胡萝卜素， 叶黄素 主要吸收蓝紫光色素功能：吸收、传递、转换光能色素分布：有序排列在类囊体薄膜上，溶于有机溶剂 （四）光合作用的过程： 关系式： 光合作用过程极为复杂，包括许多化学反应，根据是否需要光能参与，光合作用过程分为两个阶段。 1. 光反应阶段：必须有光能才能进行，在叶绿体内的类囊体结构上进行的。 完成两个转变：（1）水分子分解成氧和氢H，氧直接以分子形式释放出氢H则被传递到叶绿体内的
5、基质中。实现了光能向活跃化学能转变，即生成还原氢H。（2）在有关酶的催化下，促成ADP与Pi发生反应形成ATP。实现了光能的转换，能量储存在ATP中可被各种代谢过程利用。能量：光能一部分储存在ATP和还原氢中，一部分以热能散失物质：水分解为氧气、还原态氢 2. 暗反应阶段：没有光能也可以进行，在叶绿体基质中进行第一步：的固定 从外界吸收的二氧化碳，与一种含有五个碳的化合物结合。 第二步：的还原被固定后，形成两个含有三个碳原子的化合物在酶的催化作用下，一些接受ATP释放出的能量并且被氢H还原，然后经一列复杂的反应形成糖类。另一些三碳化合物则经过复杂变化，又形成，循环反应。光合作用的产物可以是糖类
6、和氧，而且一部分氨基酸和脂肪也是光合作用的直接产物。光反应与暗反应比较：项目光反应暗反应实质光能转化为活跃化学能（ATP、H）,放出氧气活跃化学能转变成稳定化学能储存起来（CH2O）时间短促、以微秒计较缓慢条件需叶绿素、光、酶不需要叶绿素和光、需要酶场所在叶绿体的类囊体膜上在叶绿体的基质中物质变化2H2O4H +O2ADP + PiATPCO2的固定CO2 + C5C3CO2的还原（CH2O）能量变化叶绿素将光能转化成活跃的化学能储存在ATP中ATP中的活跃化学能转化为糖等有机物中稳定的化学能（五）光合作用的意义： 为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。 1. 制造数量巨
7、大的有机物，将太阳能转化成化学能，贮存在光合作用制造的有机物中。 2. 维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定 3. 对生物进化具有重要作用。（蓝藻制氧、臭氧层的形成）（六）植物栽培与光能合理利用 （1）延长光合作用的时间：延长生长期，提高复种指数、套种等 （2）增加光合作用的面积：合理密植、间种等（答题时间：40分钟）1. 在光合作用中，不需要酶参与的过程是（ ） A. 的固定 B. 叶绿素吸收光能 C. 三碳化合物的还原 D. ATP的形成2. 将单细胞绿藻置于25适宜的光照，和充足的条件下培养，经一段时间后，突然停止光照，绿藻体内三碳化合物含量突然上升，这是由于。（1）暗反应停止，由于没有
8、H和ATP供应，三碳化合物不能形成糖类等物质，积累了许多。 （2）暗反应仍进行，CO2与C5结合继续形成 （3）光反应停止，不能形成H和ATP。 （4）光反应仍进行，形成H和ATP。 A. （4）（3）（2） B. （3）（2）（1） C. （4）（2）D. （3）（2）3. 光照增强，光合作用增强，但夏季的中午却又因叶表面气孔关闭而使光合作用减弱，这是由于（ ） A. 水分解产生的氧数量不足 B. 叶绿体利用光能合成的ATP 不足 C. 暗反应中三碳化合物产生的太少 D. 暗反应中还原剂数量不足4. 对某植株作如下处理：（甲）持续光照10min，（乙）光照5s再暗处理5s，连续交替进行20m
9、in。若其它条件不变，则甲、乙两种情况下，植物所制造的有机物总量是（ ） A. 甲多于乙B. 甲少于乙C. 两者相等D. 无法确定5. 把一株绿色植物移到含的空气中，在植物体最早出现在（ ）A. B. 三碳化合物C. D. 丙酮酸6. 在提取和分离色素实验中，随层析液在滤纸上扩散，速度最快的是（ ） A. 叶绿素aB. 叶绿素bC. 叶黄素D. 胡萝卜素7. 植物进行光合作用的完整单位是（ ） A. 绿色叶片B. 叶肉细胞 C. 叶绿体D. 叶绿素8. 在同一光源下，一株高等绿色植物在单位时间内，使光合作用产生最多的实验处理是（ ） A. 白光照射B. 滤去红光蓝光C. 滤去紫光D. 滤去黄光
10、、紫光9. 把一株植物放在密闭的玻璃钟罩内，把含放射性碳的CO2输入钟罩，几小时后把植株从盆中移出，用蒸馏水洗净，分析根中的化学成分，发现有放射性碳元素。（1）放射性碳元素经 过程进入植物体后，最后转化成为 。（2）根中放射性碳元素来自 。（3）如果该实验在完全黑暗的条件下进行，问根细胞中是否含放射性碳？ 。10. 某地区的一种植物，已知它的叶绿素合成受光、温度、Mg2+的影响，但不了解其叶绿素合成是否与某元素X有关。请你用下列材料和用品设计实验的步骤，探究元素X是否是该植物叶绿素合成的必需元素。预测可能实验结果，并得出相应的结论。材料和用品：叶绿素合成正常的该种植物若干，培养瓶若干，普通植物
11、完全营养液（不含有X元素），蒸馏水，含X元素的溶液（不含其它元素）方法步骤：（8分） 取培养瓶。 。 取的该植物培养在上述培养瓶中。 将上述装置置于相同的、适宜环境中培养。预测可能出现的实验结果及相应的结论：（4分）第一种结果及结论：第二种结果及结论：_参考答案http:/www.DearEDU.com1. B 2. D 3. C 4. B 5. B 6. D 7. C 8. A9. （1）光合作用、有机物 （2）叶片合成转运到根中的有机物 （3）不会，不能进行光反应，暗反应无ATP和H供应，无法正常进行10. 若干，分成A、B两组 在A、B两组培养瓶中均加入等量的完全培养液，再在A组中加入适量的X元素溶液，B组加入等量的蒸馏水 数量与生长状况相同的第一种结果：一段时间后，A、B两组植物生长均正常，说明X元素不是该植物叶绿素合成的必需元素。第二种结果：一段时间后，A组正常，B组出现缺绿病症（或叶绿素合成受影响等），说明X元素是该植物叶绿素合成的必需元素。实验误差分析：可能： 观察时间不够长，过早下结论。 可能实验组与对照组所用植物数量不够。 因其它偶然原因（如病虫害、生理及生长发育状况等），造成实验误差。用心 爱心 专心 115号编辑 5
