資源簡(jiǎn)介

光合作用與能量轉(zhuǎn)化
一　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.熟悉綠葉中色素的種類和作用。
2.理解葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。
課堂探究
情境導(dǎo)學(xué):
有些蔬菜大棚內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍(lán)色光的燈管,并且在白天也開(kāi)燈。回答以下問(wèn)題:
(1)用這種方法有什么好處?
(2)不同顏色的光照對(duì)植物的光合作用會(huì)有影響嗎?
(3)為什么不使用發(fā)綠色光的燈管作補(bǔ)充光源?
　　自主合作探究
探究一、色素的種類和作用(閱讀課本P98~99)
自主學(xué)習(xí)
1.為提高溫室大棚蔬菜的產(chǎn)量,最好用　　　　　　　　　的塑料薄膜。溫室內(nèi)懸掛　　　　　　　　　色的燈管,請(qǐng)解釋原因:　　　　　　　　。?
2.葉片為什么出現(xiàn)綠色?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?
3.右圖為用分光光度計(jì)測(cè)定葉片中兩類色素吸收不同波長(zhǎng)光波的曲線圖,請(qǐng)判定A和B分別為何種色素。
　　　　　　　　　　　　　　　　　?
【合作探究1】
閱讀課本P98~99文本及“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn),完成下列問(wèn)題。
(1)綠葉中色素的提取實(shí)驗(yàn)中,用什么試劑提取色素,提取的原理是什么?
(2)綠葉中色素的分離實(shí)驗(yàn)中,用什么試劑將色素分離,其原理是什么?
(3)在色素的提取過(guò)程中,二氧化硅和碳酸鈣的作用是什么?
(4)對(duì)畫濾液細(xì)線的要求是什么?
(5)色素層析后,在濾紙條上自上而下有幾條色素帶,其顏色各是什么?
(6)綠葉中的色素分為哪兩類,各包括哪些色素?
(7)綠葉中各種光合色素主要吸收哪些色光?
總結(jié):(1)綠葉中的色素包括　　　　和類胡蘿卜素;前者包括　　　　和　　　　;后者包括　　　　和　　　　。?
(2)葉綠素主要吸收　　　　光和　　　　光,類胡蘿卜素主要吸收　　　　光。?
(3)綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中,采用　　　　溶解并提取色素;采用　　　　溶解并分離色素;加入　　　　使研磨充分;加入　　　　防止色素在研磨過(guò)程中被破壞。?
探究二、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能(閱讀課本P99~100)
自主學(xué)習(xí)
1.填出葉綠體的結(jié)構(gòu)組成:
①　　　　　②　　　　?
③　　　　　④　　　　?
2.試分析葉綠體增大膜面積的方式是什么?　　　　　　　　　　　?
3.色素和酶在細(xì)胞內(nèi)的分布:光合作用的色素存在于　　　　　　　　　　　上,與光合作用有關(guān)的酶存在于　　　　　　　　　　　和　　　　中。?
【合作探究2】
閱讀課本P100“葉綠體的結(jié)構(gòu)”,觀察“圖5-13葉綠體的電鏡照片”,完成下列問(wèn)題。
(1)葉綠體的基本結(jié)構(gòu)包括哪幾部分?
(2)葉綠體基粒是由什么組成的,這有什么意義?
(3)類囊體膜上分布著哪些物質(zhì)?
總結(jié):(1)葉綠體的基本結(jié)構(gòu)包括　　　　　　　　。?
(2)基粒由　　　　堆疊而成,這樣可以大大增加葉綠體內(nèi)的　　　　面積。?
【合作探究3】
閱讀課本P100~101“思考·討論”,認(rèn)真完成下列問(wèn)題。
恩格爾曼的實(shí)驗(yàn):
(1)根據(jù)資料1回答問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)材料:　　　　　　　　　　　　　　。條件:　　　　　　　　　。?
結(jié)果:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)用透過(guò)三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片,現(xiàn)象　　　　　　　　　　　　　　　　,?
原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
　　核心素養(yǎng)專練
1.葉綠體色素的紙層析結(jié)果顯示,葉綠素b位于濾紙條的最下端,原因是(　　)
A.在層析液中的溶解度最小
B.在層析液中的溶解度最大
C.分子量最小
D.分子量最大
2.在“綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)”中,收集到的濾液綠色過(guò)淺,其原因可能是(　　)
①未加石英砂,研磨不充分　②一次性加入大量的無(wú)水乙醇提取　③分次加入少量無(wú)水乙醇提取　④使用放置數(shù)天的菠菜葉
A.①②③　　B.②③④　　C.①③④　　D.①②④
3.為證實(shí)葉綠體有放氧功能,可利用含有水綿與好氧細(xì)菌的臨時(shí)裝片進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝片需要給予一定的條件,這些條件是(　　)
A.光照、有空氣、臨時(shí)裝片中無(wú)NaHCO3稀溶液
B.光照、無(wú)空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液
C.黑暗、有空氣、臨時(shí)裝片中無(wú)NaHCO3稀溶液
D.黑暗、無(wú)空氣、臨時(shí)裝片中有NaHCO3稀溶液
4.
將新鮮菠菜綠葉中的色素用無(wú)水乙醇提取,層析分離后的結(jié)果如右圖所示。以下敘述正確的是(　　)
A.色素帶1為葉綠素b
B.色素帶4為橙黃色
C.色素帶3中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光
D.色素帶1中的色素在層析液中的溶解度最小
5.某同學(xué)提取得到葉綠體色素溶液后,取一圓形濾紙,在濾紙中央滴加色素提取液,再滴加層析液,色素隨層析液擴(kuò)散得到如圖結(jié)果,則1、2、3、4四條色帶依次表示(　　)
A.胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b
B.葉黃素、胡蘿卜素、葉綠素a、葉綠素b
C.葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素
D.葉綠素b、葉綠素a、胡蘿卜素、葉黃素
6.關(guān)于高等植物細(xì)胞內(nèi)的色素的敘述,錯(cuò)誤的是(　　)
A.綠葉中葉綠素的含量是類胡蘿卜素的3倍
B.所有植物細(xì)胞內(nèi)都含有4種色素
C.細(xì)胞內(nèi)的葉綠體中的色素吸收光能用于光合作用
D.有的植物細(xì)胞的液泡內(nèi)也含有一定量的色素
7.藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞和高等植物的葉肉細(xì)胞中均含有能利用光能的色素,下列有關(guān)光合色素的敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.能吸收光能的四種色素分布在葉肉細(xì)胞中的葉綠體的類囊體薄膜上
B.不同的色素對(duì)光的吸收效率有一定差異
C.藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞中的色素種類與葉綠體內(nèi)的不完全相同
D.葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光,胡蘿卜素和葉黃素主要吸收紅光和藍(lán)紫光
8.下圖表示某生物興趣小組利用韭菜宿根進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的流程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.紙層析法分離色素的原理是色素在層析液中的溶解度不同
B.兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果①中共有色素帶的顏色是黃色和橙黃色
C.兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果②中吸收光譜最明顯的差異出現(xiàn)在藍(lán)紫光區(qū)域
D.若在缺鎂條件下完成該實(shí)驗(yàn),兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果①和②差異都不大
　　9.
(不定項(xiàng)選擇題)某同學(xué)在做“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)時(shí),結(jié)果濾紙條上的色素帶顏色很淺,效果不明顯,他認(rèn)為有可能是下列原因引起的,你覺(jué)得他的觀點(diǎn)正確的是(　　)
A.綠葉不新鮮
B.研磨時(shí)未加CaCO3
C.畫濾液細(xì)線時(shí)重復(fù)次數(shù)少
D.濾液細(xì)線浸沒(méi)到層析液中
　　10.(不定項(xiàng)選擇題)下列關(guān)于葉綠體內(nèi)色素提取和分離實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法,正確的是(　　)
A.實(shí)驗(yàn)中需要加入SiO2進(jìn)行研磨,以破碎細(xì)胞和葉綠體
B.在研磨過(guò)程中加入CaCO3的目的是防止葉綠素被破壞
C.紙層析法分離色素后在濾紙條上形成的4條色素帶從上至下分別呈橙黃色、黃色、藍(lán)綠色、黃綠色
D.色素帶的寬度反映了色素在層析液中溶解度的大小
11.下圖為葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)的部分材料和用具。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。
　　(1)步驟①加入研缽內(nèi)的物質(zhì):A　　　　10
mL,其作用是　　　　　;B　　　　　少許,使研磨得充分;C　　　　少許,其作用是　　　　　　　　　　。?
(2)步驟②將糨糊狀的研磨液倒入漏斗中,漏斗基部放入　　　　　　。?
　　(3)步驟③將濾紙條剪去兩角的目的是　　　　　,畫濾液細(xì)線的要求是　　　　　。?
(4)步驟④中層析液量不宜過(guò)多,其目的是防止層析液　　　　　　　;加蓋的目的是防止　　　　;層析過(guò)程中?
擴(kuò)散速率最快的是　　　　,層析后濾紙條上最寬的色素帶是　　　　。?
　　12.
右圖為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖,請(qǐng)據(jù)圖作答([　]填序號(hào))下列問(wèn)題。
　　(1)葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。與光合作用有關(guān)的色素分布在[　]　　　　,與光合作用有關(guān)的酶分布在[　]　　　　和[　]　　　　。?
(2)與線粒體相比較,二者在結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)是都有　　　　　　,不同點(diǎn)是　　　　　　　　　。?
(3)葉綠體能大量吸收并轉(zhuǎn)化光能,與此功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)是　　　　　　　　。?
13.在A、B、C三個(gè)研缽中分別加入2克剪碎的新鮮菠菜綠葉,然后按表中要求添加相應(yīng)的試劑,經(jīng)研磨和過(guò)濾獲得深綠色、黃綠色、幾乎無(wú)色的三種顏色的溶液。請(qǐng)分析作答:
處理
A
B
C
SiO2(少量)
+
+
+
CaCO3(少量)
-
+
+
無(wú)水乙醇(10毫升)
+
-
+
蒸餾水(10毫升)
-
+
-
　　注:“+”表示加;“-”表示不加。
(1)A中處理得到的溶液顏色呈　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　。　
?
(2)B中處理得到的溶液顏色呈　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　。　
?
(3)C中處理得到的溶液顏色呈　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　。　
?
參考答案
自主合作探究
探究一
胡蘿卜素　葉黃素　葉綠素a　葉綠素b　藍(lán)紫光　紅光和藍(lán)紫光
1.無(wú)色　藍(lán)色或者紅　植物內(nèi)含有色素,一般都含有葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)、類胡蘿卜素,而葉綠素的吸收峰值在藍(lán)紫光和紅光附近,類胡蘿卜素吸收峰值在藍(lán)紫光附近,為了加強(qiáng)植物的光合作用能力,一般選用藍(lán)紫色或紅色的燈照明。
2.由于葉綠素對(duì)綠光吸收最少,綠光被反射出來(lái),所以葉片呈現(xiàn)綠色。
3.A:葉綠素　B:類胡蘿卜素
【合作探究1】
(1)無(wú)水乙醇或丙酮等有機(jī)溶劑;綠葉中的色素能夠溶解在無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑中。
(2)層析液;色素在層析液中溶解度越高,層析分離時(shí)其隨層析液擴(kuò)散得越快,反之則慢。
(3)二氧化硅有助于色素研磨充分;碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞。
(4)要畫的細(xì)而齊,待濾液干后再畫一到兩次。
(5)有四條色帶。自上而下依次呈橙黃色、黃色、藍(lán)綠色、黃綠色。
(6)胡蘿卜素和葉黃素為類胡蘿卜素,葉綠素a和葉綠素b為葉綠素。
(7)葉綠素主要吸收藍(lán)紫光和紅光;類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。
總結(jié):(1)葉綠素　葉綠素a　葉綠素b　胡蘿卜素　葉黃素
(2)藍(lán)紫　紅　藍(lán)紫
(3)無(wú)水乙醇或丙酮　層析液　二氧化硅　碳酸鈣
探究二
1.①外膜　②內(nèi)膜　③基粒　④基質(zhì)
2.葉綠體基粒由類囊體堆疊而成
3.類囊體薄膜　類囊體膜　葉綠體基質(zhì)
【合作探究2】
(1)葉綠體由外膜、內(nèi)膜、基粒和基質(zhì)構(gòu)成。
(2)葉綠體基粒由類囊體堆疊而成;增大了葉綠體內(nèi)部的膜面積。
(3)類囊體膜上分布著光合色素和光反應(yīng)所需要的酶。
總結(jié):(1)外膜、內(nèi)膜、基粒和基質(zhì)
(2)類囊體　受光
　　【合作探究3】
(1)水綿、好氧細(xì)菌　實(shí)驗(yàn)條件1放在沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境中,用極細(xì)的光束照射,葉綠體上可分為光照多和光照少的部位;實(shí)驗(yàn)條件2臨時(shí)裝片暴露在光下　在實(shí)驗(yàn)1中好氧細(xì)菌只向葉綠體被光束照射的部位集中,實(shí)驗(yàn)2中好氧細(xì)菌分布在葉綠體所有受光的部位
(2)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)紫光區(qū)域　葉綠體中的色素吸收紅光和藍(lán)紫光進(jìn)行光合作用制造氧氣,吸引了好氧細(xì)菌的聚集
核心素養(yǎng)專練
1.A　2.D　3.B　4.C　5.A　6.B　7.D　8.C　9.ABC　10.ABC
　　11.(1)無(wú)水乙醇　溶解色素　二氧化硅　碳酸鈣　防
止色素被破壞
(2)單層尼龍布　
(3)防止層析后的色素帶不整齊　細(xì)、齊、直　
(4)沒(méi)及濾液細(xì)線　層析液揮發(fā)　胡蘿卜素　葉綠素a
12.(1)2　類囊體薄膜　2　類囊體薄膜　3　葉綠體基質(zhì)
(2)雙層膜結(jié)構(gòu)與基質(zhì)　線粒體內(nèi)膜內(nèi)折形成嵴,葉綠體內(nèi)有類囊體
(3)類囊體的膜面積大,其上分布有大量的光合色素和酶,利于光能的吸收和轉(zhuǎn)化
13.(1)黃綠色　部分葉綠素受到破壞
(2)幾乎無(wú)色　葉綠素不溶于水
(3)深綠色　大量葉綠素溶于無(wú)水乙醇中第4節(jié)　光合作用與能量轉(zhuǎn)化
二　光合作用的原理和應(yīng)用
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過(guò)學(xué)習(xí)掌握光合作用的過(guò)程。
2.通過(guò)學(xué)習(xí)能夠從物質(zhì)和能量觀視角,闡明光合作用物質(zhì)和能量的變化。
3.理解并能應(yīng)用影響光合作用速率的環(huán)境因素,及光合作用原理。
課堂探究
情境導(dǎo)學(xué):兩位同學(xué)以小品的形式引入課堂。
探究一、光合作用的探究過(guò)程
閱讀課本P102“探索光合作用原理的部分實(shí)驗(yàn)”
1.課本P102希爾反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),本實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論?
2.魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)
(1)魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)的方法:　　　　　　,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?　　　　　　　　　　　。?
(2)向甲組植物提供　　　　　　　　;向乙組植物提供　　　　　　　　。?
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:甲組植物釋放的O2A全部是　　　　,乙組植物釋放的O2B全部是　　　　。?
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:光合作用釋放的O2來(lái)自　　　　。?
　　3.阿爾農(nóng)的實(shí)驗(yàn),能得出什么結(jié)論?
4.卡爾文的小球藻實(shí)驗(yàn)中,采用的實(shí)驗(yàn)方法是什么,得出了什么結(jié)論,這一途徑叫什么?
探究二、光合作用的原理
閱讀課本P103~104的文本,對(duì)光合作用過(guò)程中的光反應(yīng)和暗反應(yīng)進(jìn)行比較:
光反應(yīng)
暗反應(yīng)
區(qū)別
場(chǎng)所
條件
物質(zhì)變化
①水的光解:　　　?②ATP的合成:　　　?
①CO2的固定:　　　?②C3的還原:　　　?
能量變化
光能→　　　?中的化學(xué)能
　　　　中的化學(xué)能→　　　　中的化學(xué)能?
聯(lián)系
①光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供　　　　和　　　　;?②暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供合成ATP的原料　　　　和　　　　;?光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段既有區(qū)別又有緊密聯(lián)系,是相互依存相互制約的整體。
　　探究三、光合作用原理的應(yīng)用
1.光合作用的強(qiáng)度的概念　　　　　　　　　。?
2.影響光合作用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
3.課本P105的實(shí)驗(yàn)“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”
實(shí)驗(yàn)流程
①取材:取　　　　,用直徑為0.6
cm的打孔器打出　　　　　　。?
②排氣:將圓形小葉片置于注射器內(nèi),并讓注射器吸入清水,待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后,用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動(dòng)活塞,使　　　　　　　。?
③沉水:將圓形小葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。葉片因細(xì)胞間隙　　　　　,所以全都沉到水底。?
④分組:取3只小燒杯,分別倒入富含　　　　的清水。?
⑤光照:分別向3只小燒杯中各放入10片圓形小葉片,然后分別對(duì)這3個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行　　　　　三種光照。?
⑥觀察并記錄:同一時(shí)間段內(nèi)各裝置中　　　　　　　　　　　　。?
　　核心素養(yǎng)專練
1.光合作用過(guò)程中,產(chǎn)生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為(　　)
①外膜　②內(nèi)膜　③基質(zhì)　④類囊體膜
A.③②　　　B.③④　　　C.①②　　　D.④③
2.光合作用產(chǎn)生的NADPH與呼吸作用產(chǎn)生的[H]分別用于(　　)
A.都用于還原C3
B.都用于還原O2
C.前者還原O2,后者還原C3
D.前者還原C3,后者還原O2
3.科學(xué)家用含14C的CO2來(lái)追蹤光合作用中的碳原子,發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)移途徑是(　　)
A.CO2→葉綠素→ATP
B.CO2→三碳化合物→ATP
C.CO2→ATP→(CH2O)
D.CO2→三碳化合物→(CH2O)
4.在光合作用中,需消耗ATP的是(　　)
A.三碳化合物的還原
B.CO2的固定
C.水在光下分解
D.葉綠素吸收光能
5.光合作用過(guò)程中,水的分解及三碳化合物形成糖類所需能量分別來(lái)自(　　)
A.呼吸作用產(chǎn)生的ATP和光能
B.都是呼吸作用產(chǎn)生的ATP
C.光能和光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP
D.都是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP
6.下列關(guān)于光合作用和細(xì)胞呼吸的敘述,正確的是(　　)
A.光合作用和細(xì)胞呼吸總是同時(shí)進(jìn)行
B.光合作用形成的糖類能在細(xì)胞呼吸中被利用
C.光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于細(xì)胞呼吸
D.光合作用與細(xì)胞呼吸分別在葉肉細(xì)胞和根細(xì)胞中進(jìn)行
7.光合作用過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)變過(guò)程是(　　)
A.光能——ADP中活躍的化學(xué)能——穩(wěn)定的化學(xué)能
B.光能——葉綠體中活躍的化學(xué)能——穩(wěn)定的化學(xué)能
C.光能——ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能——有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能
D.光能——穩(wěn)定的化學(xué)能——活躍的化學(xué)能
8.在光照最強(qiáng)的夏季中午,葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3、C5和ATP的含量變化情況依次是(　　)
A.升、降、升
B.降、升、升
C.降、升、降
D.升、降、降
9.在最適宜的光照、水分、肥料、溫度等條件下,為增加糧食產(chǎn)量應(yīng)適當(dāng)增加(　　)
A.空氣中的含氧量
B.空氣中的含氮量
C.土壤中的含水量
D.空氣中的二氧化碳含量
10.將單細(xì)胞綠藻置于25
℃適宜的光照和充足的CO2條件下培養(yǎng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,突然停止光照,發(fā)現(xiàn)綠藻體內(nèi)三碳化合物的含量突然上升,下列解釋不符合的是(　　)
A.光反應(yīng)仍進(jìn)行,形成NADPH和ATP
B.光反應(yīng)停止,不能形成NADPH和ATP
C.CO2與五碳化合物結(jié)合,繼續(xù)形成少部分三碳化合物
D.由于沒(méi)有NADPH和ATP供應(yīng),三碳化合物不能形成糖類,積累了許多的三碳化合物
11.下表為魯賓和卡門利用同位素示蹤法研究光合作用的實(shí)驗(yàn)記錄,據(jù)表判斷甲、乙分別是(　　)
組號(hào)
給植物提供
結(jié)果(產(chǎn)生的氣體)
備注
ⅠⅡ
H2O和C18O2O和CO2
甲乙
其他條件相同
　　A.甲乙都為18O2
B.甲乙都為O2
C.甲為18O2、乙為O2
D.甲為O2、乙為18O2
12.生于較弱光照下的植物,當(dāng)提高CO2濃度時(shí),其光合作用并未隨之增強(qiáng),主要限制因素是(　　)
A.呼吸作用和暗反應(yīng)
B.光反應(yīng)
C.暗反應(yīng)
D.呼吸作用
13.(不定項(xiàng)選擇題)下圖表示植物光合作用的一個(gè)階段,下列各項(xiàng)敘述正確的是(　　　)
A.該反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體
B.C3生成糖類需要NADPH、ATP和多種酶
C.提高溫度不一定能促進(jìn)糖類的生成
D.無(wú)光條件有利于暗反應(yīng)進(jìn)行
　　14.(不定項(xiàng)選擇題)下列有關(guān)葉綠體的說(shuō)法正確的是
(　　)
A.葉綠體增大膜面積的方式與線粒體相同
B.葉綠體產(chǎn)生的O2除釋放到細(xì)胞外,還可被線粒體利用
C.葉綠體中的色素都分布在類囊體薄膜上,酶分布在基質(zhì)中
D.線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用至少需穿過(guò)4層磷脂雙分子層
15.(不定項(xiàng)選擇題)下圖為某植物細(xì)胞部分結(jié)構(gòu),下列敘述中正確的是(　　)
A.a、b箭頭表示的是O2進(jìn)出細(xì)胞的過(guò)程
B.e、f箭頭表示的是CO2進(jìn)出細(xì)胞的過(guò)程
C.A是葉綠體,B是線粒體
D.在白天適宜條件下,圖中a、b、c、d能進(jìn)行
16.甲圖是某綠色植物細(xì)胞內(nèi)生命活動(dòng)示意圖,其中①、②、③、④、⑤表示生理過(guò)程,A、B、C、D表示生命活動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì)。乙圖為該植物的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖,請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。
甲
乙
(1)甲圖中在生物膜上發(fā)生的生理過(guò)程有　　　　(用圖中數(shù)字表示),A表示　　　　,D表示　　　　。?
(2)據(jù)乙圖分析,溫室栽培該植物,為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)控制的最低溫度為　　　　
℃。圖中　　　　點(diǎn)光合作用制造的有機(jī)物是細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物的兩倍。?
(3)圖乙中a點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中O2的移動(dòng)方向是　　　　　　　　。研究者用含18O的葡萄糖追蹤根細(xì)胞有氧呼吸中的氧原子,其轉(zhuǎn)移途徑是　　　　　　　　。?
17.研究小組探究某綠色植物在不同光照強(qiáng)度下(最適溫度條件),植物體內(nèi)有機(jī)物的產(chǎn)生速率或積累速率的變化情況,繪制成如圖甲所示的曲線圖。圖乙表示該植物葉肉細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)(字母代表氣體體積)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列相關(guān)問(wèn)題。
(1)圖甲中表示總光合速率的曲線是　　　　(填字母);m點(diǎn)的含義是　　　　　　　　,限制n點(diǎn)的環(huán)境因素不包括　　　　　　　　。?
(2)圖甲的縱坐標(biāo)還可以用　　　　　　　　　　　　　　　　來(lái)表示,也能得到類似的圖像。?
(3)若圖乙表示的葉肉細(xì)胞光合速率等于呼吸速率,則圖中字母存在的關(guān)系為　　　　。?
(4)若該植物細(xì)胞與周圍環(huán)境的氣體交換情況中e和d均大于0,則能不能說(shuō)明該植物體內(nèi)的有機(jī)物一定有積累?　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　。?
參考答案
學(xué)案設(shè)計(jì)
探究一
1.離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解,產(chǎn)生氧氣。
光反應(yīng)
暗反應(yīng)
區(qū)別
場(chǎng)所
類囊體薄膜
葉綠體基質(zhì)
條件
光、酶和光合色素
酶、ATP和NADPH
物質(zhì)變化
①水的光解:2H2O→4H++O2②ATP的合成:ADP+Pi+能量(光能)ATP
①CO2的固定:CO2+C52C3②C3的還原:2C3+NADPH(CH2O)+C5
能量變化
光能→ATP、NADPH中的化學(xué)能
ATP中化學(xué)能→糖類中穩(wěn)定的化學(xué)能
聯(lián)系
①光反應(yīng)為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供ATP和NADPH；②暗反應(yīng)為光反應(yīng)的進(jìn)行提供合成ATP的原料ADP和Pi；光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段既有區(qū)別又又緊密聯(lián)系，是相互依存相互制約的整體
2.(1)同位素示蹤法　探究光合作用釋放的氧氣來(lái)源
　　(2)含18O的CO2和不含18O的水　含18O的水和不含18O的CO2
(3)O2　18O2　(4)水
3.在光照下,葉綠體可合成ATP,并且這一過(guò)程總是與水的光解相伴隨。
4.同位素示蹤法;CO2中碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成了有機(jī)物中的碳;卡爾文循環(huán)
　　探究二
　　探究三
1.是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造的糖類的數(shù)量。
2.光照強(qiáng)弱、CO2濃度和溫度
3.①生長(zhǎng)旺盛的綠葉　圓形小葉片30片　②圓形小葉片內(nèi)的氣體逸出　③充滿水　④CO2　⑤強(qiáng)、中、弱
⑥圓形小葉片浮起的數(shù)量
核心素養(yǎng)專練
1.B　2.D　3.D　4.A　5.C　6.B　7.C　8.B　9.D
10.A　11.D　12.B　13.BC　14.BD　15.CD
16.(1)③和④　丙酮酸　ATP和NADPH　(2)20　b、d　(3)從葉綠體移向線粒體　葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
17.(1)a　該植物的光合速率等于呼吸速率　光照強(qiáng)度和溫度
(2)CO2的固定速率或吸收速率(或O2的產(chǎn)生速率或釋放速率)
(3)c=d=e=f=0、a=b　(4)不能　此時(shí)整個(gè)植株的光合作用不一定大于呼吸作用第4節(jié)　光合作用與能量轉(zhuǎn)化
二　光合作用的原理和應(yīng)用
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過(guò)學(xué)習(xí)掌握光合作用的過(guò)程。
2.通過(guò)學(xué)習(xí)能夠從物質(zhì)和能量觀視角,闡明光合作用物質(zhì)和能量的變化。
3.理解并能應(yīng)用影響光合作用速率的環(huán)境因素,及光合作用原理。
課堂探究
　　一、知識(shí)回顧
1.光合色素提取的原理　　　　　　　　　　　　　　　　　,分離的原理　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
2.用紙層析法得到的色素帶從上往下的順序依次是　　　　　　　　　　　　。?
3.葉綠素主要吸收　　　　　　、類胡蘿卜素主要吸收　　　　　　。?
4.繪出葉綠體的剖面圖,并填寫結(jié)構(gòu)名稱,寫出酶和色素的分布場(chǎng)所。
二、探索光合作用的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)
1937年,英國(guó)植物學(xué)家希爾(R.Hill)發(fā)現(xiàn),在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑(懸浮液中有H2O,沒(méi)有CO2),在光照下可以釋放出氧氣。像這樣,離體葉綠體在適當(dāng)條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)稱作希爾反應(yīng)。
問(wèn)題:希爾實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明光合作用產(chǎn)生的氧氣中氧元素全部來(lái)自水?　　　　;如果不能,換作是你應(yīng)該怎樣做?　　　　　　　　。?
續(xù)表
1941年,美國(guó)科學(xué)家魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)用同位素示蹤的方法,研究了光合作用中氧氣的來(lái)源。他們用16O的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它們分別變成O和C18O2。然后,進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn):第一組給植物提供H2O和C18O2,第二組給同種植物提供O和CO2在其他條作都相同的情況下,第一組釋放的氧氣都是O2,第二組釋放的都是18O2。
問(wèn)題:魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素來(lái)源于水而非來(lái)源于二氧化碳?　　　?
1954年,美國(guó)科學(xué)家阿爾農(nóng)(D.Arnon)發(fā)現(xiàn),在光照下,葉綠體可合成ATP。1957年,他發(fā)現(xiàn)這一過(guò)程總是與水的光解相伴隨。
嘗試用圖表示與ATP合成有關(guān)的圖示:　　　　　　　　?
　　探究:閱讀課本P102“思考·討論”中魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)據(jù)圖回答以下問(wèn)題。
(1)魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)的方法:　　　　　　,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?　　　　　　　　　　　。?
(2)向甲組植物提供　　　　和　　　　;向乙組植物提供　　　　和　　　　。?
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:甲組植物釋放的O2A全部是　　　　,乙組植物釋放的O2B全部是　　　　。?
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:光合作用釋放的O2來(lái)自　　　　。?
三、光合作用的原理
1.進(jìn)行小組合作,將光合作用的過(guò)程繪制在下面的細(xì)胞圖中。要求:用箭頭和文字表示出光合作用的過(guò)程。
2.對(duì)光合作用過(guò)程中,光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較。
光反應(yīng)階段
暗反應(yīng)階段
進(jìn)行部位
條件
　　　　、色素和　　　、ADP和Pi和水?
不需要光、　　　　、　　　　、　　　　?
物質(zhì)變化
水的光解:　　　?ATP的形成:　　　?
CO2的固定:　　　?C3的還原:　　　?
能量變化
光能→　　　　　→　　　　　　?
聯(lián)系
光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供　　　　;暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供　　　　。?
　　3.光合作用的概念:是指綠色植物通過(guò)　　　　　,利用　　　　,將　　　　和　　　　轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并且釋放出　　　　的過(guò)程。?
4.寫出光合作用的反應(yīng)式,其中有機(jī)物用(CH2O)表示:　　　　　　　　　　　　。?
四、光合作用和細(xì)胞呼吸的關(guān)系
小組合作探究,用箭頭表示O2、CO2在細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞外的轉(zhuǎn)移途徑(白天光合作用條件都合適的情況下)。
五、探究光合作用的原理
1.影響光合作用強(qiáng)度的主要環(huán)境因素:　　　　　　　　　　,另外還有　　　　　　　　　。?
2.閱讀課本P105實(shí)驗(yàn)“探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”,觀察微課演示實(shí)驗(yàn),將結(jié)果填下表。
不同光照條件下浮起的葉片數(shù)
　　　　距離時(shí)間　　　　
10厘米
20厘米
30厘米
10分鐘
30分鐘
60分鐘
　　討論:該實(shí)驗(yàn)的自變量是　　　　　,如何控制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
因變量是　　　　　　　　　　　,通過(guò)觀察　　　　　　　　　　　　　來(lái)檢測(cè)因變量。?
3.拓展:將一植物幼苗放入下圖裝置所示的錐形瓶中,瓶中安放一個(gè)CO2傳感器來(lái)檢測(cè)不同條件下瓶中CO2濃度的變化。相同溫度下,在一段時(shí)間內(nèi)測(cè)得結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)同學(xué)分析回答下列問(wèn)題。
(1)在0~60
min時(shí)間段內(nèi),CO2濃度為什么增加?
(2)在60~120
min時(shí)間段內(nèi),CO2濃度下降的速率代表植物體的凈光合速率還是實(shí)際光合速率?
(3)在60~120
min時(shí)間段內(nèi),該植物實(shí)際光合速率為多少(單位:ppm/min)?
4.影響光合作用的因素
(1)光照強(qiáng)度
分析說(shuō)明a點(diǎn)的含義:　　　　;?
b點(diǎn)的含義:　　　　　　　　;?
ab段的含義:　　　　　　　　;?
bc段的含義:　　　　　　　　;?
bc段的主要影響因素:　　　　　　　　;?
n代表　　　　　　　　,m代表　　　　　　　　　。?
(2)CO2濃度
圖1
圖2
曲線的含義　　　　　　　　　　　　。?
農(nóng)田使用農(nóng)家肥料可以提高產(chǎn)量的原因:　　　　　　　、　　　　　　　。?
(3)溫度
曲線的含義　　　　　　　　　　　　。?
B點(diǎn)含義:　　　　　　　　　。?
提高產(chǎn)量的措施:　　　　　　　　　　　。?
參考答案
　　一、1.綠葉中的色素能夠溶解在無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑中
色素在層析液中溶解度越高,其隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得越快,反之則慢
2.胡蘿卜素　葉黃素　葉綠素a　葉綠素b
3.藍(lán)紫光和紅光　藍(lán)紫光
4.　光合作用的色素存在于類囊體薄膜上,與光合作用有關(guān)的酶存在于類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中。
二、不能　將水中的氧作標(biāo)記　能　ADP+Pi+能量ATP
探究:
(1)同位素示蹤法　探究光合作用釋放的氧氣來(lái)源
(2)含18O的CO2和不含18O的水　含18O的水和不含18O的CO2
(3)O2　18O2　(4)水
三、1.
光反應(yīng)階段
暗反應(yīng)階段
場(chǎng)所
類囊體薄膜
葉綠體基質(zhì)
條件
光、酶
酶、ATP、NADPH
物質(zhì)變化
2→NADPH+ADP+Pi+能量（光能）
ATP
+
22+NADPH
（）+
能量變化
光能→ATP、NADPH中化學(xué)能→葡萄糖中穩(wěn)定的化學(xué)能
聯(lián)系
ATP和NADPH
ADP和Pi
2.
　
　3.葉綠體　光能　二氧化碳　水　氧氣
4.CO2+H2O(CH2O)+O2
四、
五、1.光照強(qiáng)弱、CO2濃度和溫度　水分和礦質(zhì)元素
2.光照強(qiáng)度　通過(guò)控制裝置與光源的距離來(lái)控制自變量　光合作用強(qiáng)度　同一時(shí)間段內(nèi)圓形小葉片浮起的數(shù)量
3.(1)該過(guò)程中,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,植物體不斷釋放CO2,所以CO2濃度不斷增加。
(2)凈光合速率。
(3)25
ppm/min。
4.(1)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸　光合作用速率和細(xì)胞呼吸速率相等　細(xì)胞呼吸速率大于光合作用速率　光合作用速率大于細(xì)胞呼吸速率　光照強(qiáng)度　細(xì)胞呼吸速率　凈光合作用速率
(2)在一定范圍內(nèi),隨著CO2濃度不斷增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)
土壤中微生物分解有機(jī)物,放出二氧化碳　農(nóng)家肥里有礦質(zhì)元素
(3)在最適溫度時(shí),酶的活性最大,光合作用速率最強(qiáng),高于或低于最適溫度,光合作用速率都會(huì)受到影響　最適溫度　白天適當(dāng)提高溫度,保持晝夜溫差第4節(jié)　光合作用與能量轉(zhuǎn)化
一　捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.熟悉綠葉中色素的種類和作用。
2.理解葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。
課堂探究
　　一、綠葉中色素的分離與提取實(shí)驗(yàn)
葉綠體中色素的　　　　　與　　　　　　　　。?
色素的功能:　　　　　　　　　　　　。?
1.原理
(1)提取的原理:綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑　　　　中,所以,可以用　　　　提取綠葉中的色素。?
(2)分離的原理:綠葉中的色素都能溶解在　　　　中,由于不同色素　　　　　　　　不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得　　　　;溶解度低的擴(kuò)散得　　　　。擴(kuò)散速度與溶解度呈正相關(guān)。?
2.取材:新鮮的、顏色深的綠葉(如菠菜的綠葉)。因其色素含量高。
3.步驟
(1)提取色素
第一步:研磨。研磨時(shí)加　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
目的分別是:加二氧化硅是為了　　　　　,加碳酸鈣是為了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,加無(wú)水乙醇是為了　　　　　　　　　。?
思考:如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不加二氧化硅,濾液會(huì)什么顏色?　　　　。不加碳酸鈣,濾液會(huì)什么顏色?　　　　。不加無(wú)水乙醇而加水,濾液會(huì)什么顏色?　　　　。?
第二步:過(guò)濾。用單層尼龍布過(guò)濾(不能用濾紙過(guò)濾)。
(2)制備濾紙條:將濾紙條一端剪去兩角,目的是　　　　　　　　　　。在距底部1
cm處用鉛筆畫一條細(xì)線。?
(3)畫濾液細(xì)線:用毛細(xì)吸管吸取色素濾液,沿鉛筆線均勻畫一條濾液細(xì)線,要求是　　　　　　　　,并且在　　　　　　　　　　　　　。?
(4)分離色素:
分離方法是　　　　　　。?
色素分離的關(guān)鍵是什么?　　　　　　　　　　　　。?
原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
如果操作錯(cuò)誤會(huì)造成什么結(jié)果?
　。?
為什么要用棉塞塞緊試管口,或用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯?
　　　　　　　　　　。?
　　4.色素在濾紙條上的位置、名稱、顏色
色素種類
色素顏色
色素含量
溶解度
a.
b.
c.
d.
　　5.濾紙條從上到下色素的種類:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;含量最多的色素為　　　　。【色素帶的寬窄代表色素含量的多少】?
在層析液中溶解度最大的是　　　　　　;溶解度最小的是　　　　　。【色素帶的位置代表溶解度的大小】?
二、光譜吸收實(shí)驗(yàn)
在色素溶液與陽(yáng)光之間放置三棱鏡,得到色素溶液的　　　　　　　　。?
1.葉綠素主要吸收　　　　　　　　光,類胡蘿卜素主要吸收　　　　光。所以,明顯變暗的區(qū)域:紅光、藍(lán)紫光,因?yàn)樯刂饕占t光和藍(lán)紫光。?
2.　　　　　　　　　　　　,所以葉片呈現(xiàn)綠色。秋天葉片變黃是低溫使　　　　遭到破壞,呈現(xiàn)出　　　　　　　　　的顏色。?
3.塑料大棚薄膜的顏色應(yīng)為　　　　　　　　。?
4.下圖為用分光光度計(jì)測(cè)定葉片中兩類色素吸收不同波長(zhǎng)光波的曲線圖,請(qǐng)判定A和B分別為何種色素　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
三、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能(閱讀課本P100~101)
1.光學(xué)顯微鏡下看到葉綠體的形狀:　　　　　　　　　　。?
2.電子顯微鏡下看到以下結(jié)構(gòu):
填出葉綠體的結(jié)構(gòu)組成:
①　　　　　②　　　　?
③　　　　　④　　　　?
3.試分析葉綠體增大膜面積的方式是什么?　　　　　　　　　　　　。?
　　4.色素和酶在細(xì)胞內(nèi)的分布:光合作用的色素存在于　　　　　　　　　　　上,與光合作用有關(guān)的酶存在于　　　　　　　　　　　和　　　　中。?
5.葉綠體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
　　課堂小結(jié)
請(qǐng)同學(xué)們將本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。
　　非測(cè)試性評(píng)價(jià)
1.你喜歡這堂課嗎,你最喜歡哪個(gè)環(huán)節(jié),哪個(gè)環(huán)節(jié)你認(rèn)為還不足?
?
2.在這節(jié)課上你學(xué)到足夠的知識(shí)了嗎,在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程當(dāng)中你認(rèn)為有哪些環(huán)節(jié)給你留下了深刻印象??
?
3.你參與小組合作實(shí)驗(yàn)時(shí)承擔(dān)哪部分工作,在此過(guò)程中你認(rèn)為需要注意些什么?
?
4.你對(duì)本堂課重難點(diǎn)的突破還有別的創(chuàng)意嗎?
?
參考答案
　　一、提取　分離　吸收、傳遞、轉(zhuǎn)化光能
1.(1)無(wú)水乙醇　無(wú)水乙醇　(2)層析液　溶解度　快　慢
3.(1)二氧化硅、碳酸鈣、無(wú)水乙醇　研磨充分　防止色素受到破壞(主要防止葉綠素被破壞)　溶解綠葉中的色素　淺綠色　黃綠色　無(wú)色
(2)使制得的色素帶整齊
(3)細(xì)、直、齊　濾液干后再畫一到兩次
(4)紙層析法　不能讓濾液細(xì)線觸及層析液　濾液細(xì)線中的色素會(huì)被層析液溶解　色素進(jìn)入層析液,濾紙條上不出現(xiàn)色素帶,實(shí)驗(yàn)失敗　防止層析液揮發(fā)
4.
色素種類
色素顏色
色素含量
溶解度
a.胡蘿卜素
橙黃色
1/4
最大
b.葉黃素
黃色
大
c.葉綠素a
藍(lán)綠色
3/4
較小
d.葉綠素b
黃綠色
最小
　　5.胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b　葉綠素a　胡蘿卜素　葉綠素b
二、吸收光譜
1.藍(lán)紫光和紅光,藍(lán)紫光
2.色素幾乎不吸收綠光　葉綠素　類胡蘿卜素
3.無(wú)色透明
4.A為葉綠素,B為類胡蘿卜素
三、1.扁平的橢球形或球形
2.①外膜　②內(nèi)膜　③基粒　④基質(zhì)
3.葉綠體中類囊體堆疊成基粒
4.類囊體薄膜　類囊體薄膜　葉綠體基質(zhì)
5.在葉綠體內(nèi)部巨大的膜表面上,分布著許多吸收光能的色素分子,在類囊體膜上和葉綠體基質(zhì)中,還有許多進(jìn)行光合作用所必需的酶。這是葉綠體捕獲光能、進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

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