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导学案之捕获光能的色素和结构
第五章第4节能量之源——光与光合作用(第1课时)
捕获光能的色素和结构
【学习目标】
1、进行绿叶中色素的提取和分离
2、探究绿叶中色素的种类并说出其作用
3、说出叶绿体的结构和功能
【重点难点】绿叶中色素的提取、分离、种类和作用
【预习指导】阅读课本P97—100,完成以下填空的内容:
一、探究实验——绿叶中色素的提取和分离(纸层析法)
1、利用提取绿叶中的色素;用分离绿叶中的色素(原理:
利用色素在层析液中的溶解度不同,的随层析液在在滤纸上扩散得快,反之则慢。
)
2、步骤:
实验流程:
【合作探究1】
1、分离时,一定不能让层析液没及滤纸条上的滤液细线的原因是什么?
2、分离后出现的色素带中,最宽的那条色素带是(填一种色素的名称),这说明了什么?
二、绿叶中色素的种类及其作用
【合作探究2】
温室或大棚种植蔬菜时,应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜?
三、叶绿体的结构
是光合作用的场所,吸收光能的光合色素分布在叶绿体上,
与光合作用有关的酶分布在叶绿体的和中。
【达标检测】做《南方新课堂》P61“即时检测”1—6
第五章第4节能量之源——光与光合作用(第2课时)
光合作用的原理
【学习目标】
1、说明光合作用以及对它的认识过程。
2、说出光合作用原理的应用。
3、简述化能合成作用。
【重点】
1、光合作用的发现及研究历史2、光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系
【难点】光合作用的光反应、暗反应过程
【预习指导】阅读课本P101—105,完成以下填空的内容:
一、光合作用的探索历程:
年代
科学家
结论
1771
普利斯特利
证实可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。
1779
英格豪斯
证明了在更新空气中不可缺少。
1785
随着空气组成成分的发现,人们才明确绿叶在光下放出的气体是,吸收的是。
1864
萨克斯
证实了光合作用的产物还有。
1939
鲁宾、卡门
利用法证明了光合作用释放氧气来自。
20世纪40代
卡尔文
利用法技术最终探明了CO2中的碳在光合作用转化成有机物中碳的途径。
【合作探究1】通过以上的研究和探索,你能说出光合作用的场所、条件、原料、产物分别是什么吗?
你能用一个化学反应式表示出来吗?
二、光合作用的过程(请填好下面的空格)
小结:
光合作用的实质是利用能,把和转化成储存着能量的,并且释放出。
反应式为:
。
【合作探究2】
1、光合作用中产生的氧气中的“O”来源于;光反应为暗反应提供;
暗反应为光反应提供。
2、判断题:
(1)光反应必须在有光条件下进行,暗反应一定要在黑暗中进行?
(2)植物在白天进行光反应,夜晚进行暗反应?
(3)植物白天进行光合作用,晚上进行呼吸作用?
3、光照强烈的中午十二时,为何光合作用下降?
4、若白天突然中断了二氧化碳的供应,叶绿体内首先积累起来的物质是什么?
三、化能合成作用
自养生物:
能直接将无机物合成有机物的生物。
凡能进行作用和作用的
生物均为自养型生物,如绿色植物和细菌。
异养生物:
不能直接将无机物合成有机物,必需从外界摄取有机物来维持自身的生命活动的生物。
如。
【达标检测】
1、叶绿体是植物进行光合作用的场所。
下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是
A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上
B.H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中
C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上
D.光合作用的产物——淀粉是在类囊体薄膜上合成的
2、下列关于光合作用过程的叙述中,正确的是
A.光反应离不开色素的作用B.暗反应必须在黑暗的条件下进行
C.光反应为暗反应提供[H]、ATP和CO2D.暗反应的产物是氧气和有机物
3、关于光合作用的叙述,下列正确的一项是
A.光合作用的两个阶段均有[H]和ATP产生B.光合作用中产生的O2来自于CO2中的氧
C.光合作用固定CO2的是一种C5化合物D.光合作用的暗反应必须在暗处进行
4、小麦叶肉细胞通过光合作用合成葡萄糖,组成葡萄糖的碳、氢、氧三种元素分别来自
A.CO2、CO2和H2O B.CO2、H2O和CO2 C.CO2、H2O和H2O D.C5、H2O和CO2
5、光照增强,光合作用增强,但在光照最强的夏季中午,由于气孔的关闭,光合作用不但不能继续增强,反而下降,主要原因是
A.H2O分解产生的[H]数量不足B.暗反应过程中还原剂数量不足
C.叶绿体利用光能合成ATP数量不够D.暗反应过程中C3产生得太少
6、欲测定植物是否进行光反应,可以检测是否有()
A.葡萄糖的生成 B.淀粉的生成 C.O2的释放D.CO2的吸收
7、科学家用14C标记二氧化碳,发现在光合作用中的转移途径是()
A.二氧化碳→叶绿素→葡萄糖B.二氧化碳→ATP→葡萄糖
C.二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖D.二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖
8、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列参与暗反应必需的物质是()
A.H2O、CO2、ADPB.CO2、[H]、ATP
C.H2O、CO2、ATPD.[H]、H2O、ADP
9、光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段,下列叙述正确的是()
A.光反应和暗反应互为提供物质和能量
B.炎热的夏季中午,C3植物的“午休”现象是因为暗反应受阻,但光反应正常进行
C.在其它条件适宜情况下,光照突然停止,暗反应中C3合成速率减低
D.光反应和暗反应总是同时进行,紧密联系,缺一不可的整体
10、在叶绿体中,消耗ADP和Pi与产生ADP和Pi的部位依次是()
①内膜②基粒和基粒片层③基质④外膜
A.①②B.③④C.②③D.①④
11、下图表示植物体内与能量代谢有关的生理过程,据图作答:
(说明:
在[]中填写序号)
(1)以鲜菠菜叶为原料提取①时,使用的溶剂一般是________,我们使用________法将其进行分离。
(2)光能转变成化学能后,能量首先储存到[ ]_____中,最终储存到[ ]_______中。
写出⑦的分子结构简式:
________。
(3)当光照强度突然减弱,C3含量________,C5含量________。
(4)使④彻底氧化分解并释放大量能量的生理过程是________。
该过程在第______阶段产生水,该阶段发生的部位是________。
(5)植物缺氧时可利用无氧呼吸补充能量,以葡萄糖为例写出无氧呼吸产生酒精的反应式:
________________。
12、课本P106:
第1题—第8题
第五章第4节能量之源——光与光合作用(第3课时)
影响光合作用的环境因素和应用
【学习目标】
1、尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
2、说出光合作用原理的应用。
3、理解光合作用与呼吸作用的关系。
【重点难点】影响光合作用强度的环境因素;光合作用与呼吸作用的关系
【预习指导】阅读课本P104—105实验《探究环境因素对光合作用强度的影响》,完成以下填空的内容:
一、教材P104探究实验中,叶片上浮的原因是什么?
影响叶片上浮的外界因素主要是什么?
二、影响光合作用的外部环境因素
1、光
(1)光照强度:
曲线分析:
A点光照强度为0,此时只进行作用,释放CO2量
表明此时的作用强度。
AB段表明光照强度加强,作用逐渐加强,CO2的
释放量逐渐减少,有一部分用于光合作用;而到B点时,
作用释放的CO2全部用于作用,即作用强度=作用强度,称B点为光补偿点。
(植物白天的光照强度在光补偿点以上,植物才能正常生长)
BC段表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上不再加强了,称C点
为光饱和点。
(2)光质不同影响光合速率,可见光为复色光,光合作用能力最强。
单色光中_______光作用最快,_______光次之,_______最差。
应用:
对温室大棚用色透明玻璃。
2、温度:
温度可以通过影响的活性来影响光合作用;在一定范围内随温度的提高,光合作用;温度过高时也会影响的活性或导致气孔关闭(导致细胞吸收的
量减少),使光合作用强度减弱。
应用:
温室栽培植物时适当昼夜温差。
【合作探究2】哈密地区位于我国的高纬度地区(夏季的白天长),阳光充足,而且光照强烈,昼夜温差大。
请解释新疆的哈密瓜特别甜的原因。
3、CO2浓度(如图所示)
CO2是植物进行光合作用反应的原料,只有当环境中的CO2达到一定浓度时,植物才能进行光合作用。
应用:
适当提高室内CO2的浓度如施放一定量的干冰或多施农家肥、通风
【合作探究3】
1、多施农家肥(或有机肥)能提高CO2浓度,为什么?
2、农家肥除了能提高CO2浓度,还能为农作物提供什么进而提高光合作用?
4、含水量
水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。
水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内。
【合作探究4】
干旱初期,植物为减少水分丧失而关闭部分气孔,导致叶肉细胞吸收量减少,影响光合作用中的反应阶段,进而影响光合作用。
应用:
合理灌溉。
注意:
植物根部不能长期浸泡在水中,否则会导致根由于长期呼吸积累大量的而烂根。
5、矿质元素(无机盐)
矿质元素直接或间接影响光合作用,如是叶绿素的组成成分,N是光合作用和
的组成成分,P是分子的组成成分等等,
应用:
根通过的方式吸收无机盐,所以,栽培植物时进行中耕松土,可以促进根的,从而促进根对矿质元素(无机盐)的吸收。
三、植物光合作用与呼吸作用过程中几种关系(若植物细胞同时具有线粒体和叶
绿
体)
①若光合作用强度等于呼吸作用
强度
此时细胞的光合作用和呼吸作用强度相同,光合作用产生的O2,提供给呼吸作用。
而呼吸作用产生的CO2
则供应细胞的光合作用。
可用右图表示为:
(在图中“?
”处填写气体O2或CO2)
②若光合作用强
度小于呼吸作用强度
此时细胞的光合作用强度小于呼吸作用强度,呼吸作用占上风。
呼吸作用所需要的O2,一方面来自叶绿体提供,另一方面则来自外界环境中;产生的CO2一则提供给叶绿
体利用,多余的则释放到环境
中去。
可用
右图表示:
(在图中“?
”处填写气体O2或CO2)
③若光合作用强度大于呼吸作用强度
此时细胞的光合作用
强度大于呼吸作用强度,细胞光合作用所利用的CO2除来自细胞自身呼吸产生
外,不足的部分则来自外界环境
;细胞光合作用产生的O2,除用于自身细胞呼吸消耗外,其余的O2则释
放到外界环境中
。
可用右图表示为:
(在图中“?
”处填写气体O2或CO2)
【达标检测】
一、单项选择题
1.光合作用中形成ATP的部位是()
A.叶绿体的外膜B.叶绿体的内膜C.类囊体薄膜上D.叶绿体的基质
2.“绿叶中色素的提取和分离”实验中,在滤纸上扩散速度最慢和最快的色素分别是()
A.叶绿素a;叶黄素 B.叶绿素b;叶黄素
C.胡萝卜素;叶绿素a D. 叶绿素b;胡萝卜素
3.下列哪种物质是光合作用暗反应阶段所必需的?
()
A.叶绿素B.ADPC.[H]D.O2
4.在叶肉细胞中,CO2的固定和产生场所分别是()
①叶绿体基质②类囊体薄膜③线粒体基质④线粒体内膜
A.①③B.②③C.①④D.②④
5.在下列哪种条件下栽培番茄,对增产有利?
()
A.缩小昼夜温差,延长光照时间 B.缩小昼夜温差,缩短光照时间
C.扩大昼夜温差,延长光照时间 D.扩大昼夜温差,缩短光照时间
6.光照增强,光合作用增强。
但在光照最强的夏季中午,由于气孔关闭,光合作用反而下降。
主要原因是()
A.夏季光照太强,叶绿素分解B.夏季气温太高,酶活性降低
C.暗反应过程中C3产生得太少D.水分散失太多,光反应产生的ATP和[H]少
7.关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述,正确的是()
A.无氧条件下,光合作用是细胞ATP的唯一来源
B.有氧条件下,线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP
C.线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧
D.细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体
8.光合作用的光反应为暗反应提供了()
A.[H]和ATPB.H2O和CO2C.五碳化合物和酶D.三碳化合物和ATP
9.“叶绿体中色素的提取和分离”实验中,滤纸条上扩散速度最快和最慢的色素分别是()
A.叶绿素a,胡萝卜素B.胡萝卜素,叶绿素a
C.胡萝卜素,叶绿素bD.叶绿素b,胡罗卜素
10.离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时,如果突然中断CO2气体的供应,短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是()
A.C3化合物增多、C5化合物减少B.C3化合物增多、C5化合物增多
C.C3化合物减少、C5化合物增多 D.C3化合物减少、C5化合物减少
11.光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段,下列说法正确的是()
A.叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应
B.叶绿体的类囊体膜上进行暗反应,不进行光反应
C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应
12.适宜条件下,线粒体和叶绿体都能产生
A、O2B、淀粉C、ATPD、CO2
13.叶绿体色素的提取实验中,所用试剂或实验用品与用途的对应关系见下表,正确的是:
14.
右图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果,则右图②所示结果最有可能来自于:
A、水培的洋葱叶B、生长的柳树幼叶
C、培养的衣藻D、秋冬的银杏落叶
15.对某植株作如下处理:
(甲)持续光照10min;(乙)光照5s再黑暗处理5s,连续交替进行20min,若其他条件不变,则在甲、乙两种情况下植株所制造的有机物总量是:
A、甲多于乙B、甲少于乙C、甲和乙相等D、无法确定
16.光合作用释放的O2来自()
A.CO2B.H2OC.C6H12O6D.ATP
二、多项选择题
17.下列关于叶绿体和光合作用的描述,正确的是()
A.叶片呈现绿色是由于叶绿素对绿光吸收最少而造成的
B.胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光和红光
C.光照下叶绿体中的ATP主要是由糖通过有氧呼吸产生的
D.暗反应过程中1个CO2与1个C5分子合成2个三碳化合物
18.如下图所示,某植物的绿叶经光照24小时后,然后脱色用碘处理,结果有锡箔覆盖的位置不呈蓝色而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。
该实验证明()
A.光合作用需要叶绿素B.光合作用需要光
C.光合作用放出氧气D.光合作用制造淀粉
19.某植物叶片不同部位的颜色不同,将该植物在黑暗中放置48h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面,如图所示。
在日光下照光一段时间,去除锡箔纸,用碘染色法处理叶片,观察到叶片有的部位出现蓝色,有的没有出现蓝色,其中,没有出现蓝色的部位是:
A、a
B、b
C、c
D、d
第五章第4节能量之源——光与光合作用(第1课时)
捕获光能的色素和结构答案
一、1、无水乙醇;层析液
2、SiO2;CaCO3;光合色素;提取;层析液
4;橙黄色;黄色;蓝绿色;黄绿色
【合作探究1】
1、滤纸上的滤液细线如果触及到层析液,细线上的色素就会溶解到层析液中,就不会在滤纸上扩散开来,实验就会失败。
2、叶绿素a;叶绿素a在光合色素中的含量最多。
二、见课本P98;叶绿素主要吸收蓝紫光和红光;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【合作探究2】无色透明
三、外膜;内膜;基粒(类囊体薄膜);基质
叶绿体;类囊体薄膜;基粒(类囊体薄膜);基质
第五章第4节能量之源——光与光合作用(第2课时)
光合作用的原理答案
一、植物;绿叶;O2;CO2;淀粉;同位素标记;H2O;同位素标记
【合作探究1】
场所:
叶绿体条件:
光照原料:
CO2和H2O产物:
有机物+O2
反应式:
见课本P103
二、
小结:
光;CO2;H2O;有机物;O2;反应式略
【合作探究2】
1、水;【H】和ATP;ADP和Pi
2、×;×;×
3、光照强烈的中午十二时,气温较高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,二氧化碳供应量减少,导致光合作用强度明显减弱。
4、五碳化合物
三、
光合;化能合成;硝化;人、动物、真菌以及大多数细菌
【达标检测】1——10:
AACBDCDBDC
11
(1)乙醇纸层析
(2)[]ATP[④]糖类A-P~P~P
(3)上升下降(4)有氧呼吸三线粒体内膜
第五章第4节能量之源——光与光合作用(第3课时)
影响光合作用的环境因素和应用答案
一、光合作用产生的O2,导致叶片上浮。
影响叶片上浮的主要外界因素是光照强度,即光照强度影响光合作用强度,进而影响叶片上浮。
二、1
(1)呼吸;呼吸;光合;光合;呼吸;光合;呼吸【合作探究1】<;>
(2)蓝紫;红;绿;无
2、酶;增强;酶;CO2;增加
【合作探究2】哈密地区阳光充足,而且光照强烈,所以哈密瓜植株的叶片进行光合作用的时间长,光合作用的强度大,积累的糖类多。
哈密地区夜间温度比较低,哈密瓜植株的细胞呼吸相对比较弱,消耗的糖类物质比较少。
这样,哈密瓜内积存的糖类比较多。
哈密瓜细胞内的糖类在有关酶的催化作用下,最终转化成果糖和葡萄糖,所以哈密瓜特别甜。
3、暗
【合作探究3】1、农家肥中含有大量的有机物,土壤中的微生物分解有机物可以释放出大量的二氧化碳和部分无机盐2、无机盐
【合作探究4】CO2;暗;无氧;酒精
5、Mg2+;酶;ATP;ATP;主动运输;有氧呼吸
三、略
【达标检测】1——10:
CDCACCBACB11——16:
DCCDBB
17、AD18、BD19、AC
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