高中生物《光能的捕获》学案9 中图版必修1

1 第第 3 3 节节 光能的捕获光能的捕获 背景知识互动 背景知识互动 1 什么是光合作用 光合作用的产物是什么 2 光合作用的实质是什么 答案 1 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 主要是淀粉 并且释放出氧的过程 就叫光合作用 植物光合作用的产物有淀粉和氧气 还能利用淀粉和其他物质 例如氮元 素 进一步制造出蛋白质 脂肪等有机物 2 从实质上说 光合作用包含两个方面的转化 一方面 把简单的无机物制造成复杂的有机物 并且释放氧 这是物 质转化过程 另一方面是把无机肥料制造成有机物的同时 把光能转变为 储存在有机物中的能量 这是能量转化过程 知识链接知识链接 初中生物学中已学过光 合作用的本质 一方面将无 机物转化成有机物 另一方 面将光能转化成化学能 光合作用的产物最多的 是主要能源物质 糖类 如淀粉 典型例题探究 典型例题探究 规律发现规律发现 例 1 ATP 中所贮存的能量和可以接收的能量分别是 A 化学能 只能是电能 B 电能 化学能 C 化学能 电能和化学能 D 化学能 只能是化学能 解析 ATP 中含有的是化学能 这是毫无疑问的 但 ATP 接收的能量 可以是化学能 呼吸作用中有机物氧化分解时 合成 ATP 被称为氧化磷 酸化 ATP 还可以接收电能 在光合作用光反应阶段电子的流动过程中合 成的 ATP 其中所贮存的能量就来自电能 答案 C 本题的解题障碍是对 ATP 接收能量形式的认识 在呼吸作用中 ATP 中能量 来自有机物的氧化分解 所 以是化学能 而在光反应阶 段中所形成的 ATP 中所有能 量都来自电能 在 ATP 贮存 能量时 就发生着这样的能 量转变 电能 活跃的化学 能 或稳定的化学能 活跃 的化学能 例 2 科学工作者从植物细胞中提取叶绿体 放入含有 ADP 磷酸盐 以及含 NADPH 的载体等物质的溶液中 并在其他条件都适宜的情况下 进 行光合作用的有关实验 根据实验结果绘成图表如下 请根据曲线各段特 点回答 1 ab 段由于缺乏 CO2 使光合作用过程中的 不能进行 因 此 无有机物生成 解析 见第 3 小题解析 答案 1 暗反应 2 bc 段在提供了 CO2之后 由于 ab 段已积累了大量的 物 质 所以有机物能快速合成 解析 见第 3 小题解析 答案 NADPH 和 ATP 要解此题 首先对光合 作用能进行的条件 包括 H2O CO2 酶 光照 NADP 的载体 辅酶 ADP 磷 酸盐 叶绿素等色素 及其 过程应有一个清楚的了解 2 3 cd 段在无光照条件下 由于光合作用过程中的 无法进 行 又由于 ab 段所积累的物质被 的原因 使有机物合成率逐渐下 降至零 答案 光反应 逐渐用完 解析 问题 1 ab 段 这一时间内有光 能进行光反应 生成 NADPH 和 ATP 但无 CO2 不能进行暗反应 因此无有机物生成 问题 2 bc 段 无光照 不能继续进行光反应 也就是不能继续生成 NADPH 和 ATP 但有 ab 段生成的 NADPH 和 ATP 因此 在有 CO2的条件下 暗反应还是照样能 进行 所以有有机物生成 问题 3 cd 段 仍然无光照 光反应仍然不 能进行 新的 ATP 和 NADPH 无法继续生成 而 ab 段积累的物质 NADPH 和 ATP 被逐渐用完 所以有机物生成量逐渐下降 以致为零 从题干来看 除了有无 光照和有无 CO2以外 进行 光合作用的其他条件是都具 备的 其二是看懂图表曲线的 含义 第三是理解光反应和 暗反应的关系 光反应是暗 反应进行的条件 暗反应也 能为光反应进行提供如 ADP 和 Pi 等物质 教材习题解析 教材习题解析 巩固提高 巩固提高 1 解析 叶绿体色素吸收可见太阳光用于光合作用 光质不同会影响 光合作用速率 白光为复色光 光合作用能力最强 在单色光中 红光作 用最快 蓝紫光次之 绿光最差 如果用其他颜色的塑料薄膜 比如红色 则透红光吸收其他波长的光 光合能力较白光弱 所以用无色透明的塑料 薄膜时 可见光可全部透过 绿色植物能吸收复色光 光合作用能力最强 答案 无色透明的塑料薄膜 方法点拨方法点拨 注意掌握叶绿体中色素 的吸收光谱 2 解析 光反应进行的重要条件是光照 当光照增强时 光反应增强 为暗反应准备条件 NADPH 和 ATP 增多 光合作用强度随之增强 夏季中 午尽管光照很强 虽有利于光反应 但由于植物的自身调节 关闭大部分 气孔 以防止水分过分蒸腾 从而维持水分代谢平衡 我们知道 CO2是通 过植物体的气孔进入植物体内的 由于关闭了大部分气孔 植物体吸收 CO2受阻 从而使暗反应的原料之一 CO2不足 影响了暗反应的进行 DE 段 是因为光照减弱 影响了光反应从而使光合速率减弱 答案 1 AB 段是上午 7 10 时的光照不断增强 所以光合作用强 度不断增强 2 B C D 的变化原因是 12 时左右的温度很高 蒸腾作 用很强 气孔关闭 二氧化碳供应减少 所以光合作用强度明显减弱 3 影响光合作用的因素除了光照强度外 还有温度 CO2浓度 叶龄 矿质元素等 分析讨论 1 不合理 本题是热点考题之一 主要考查光合作用及识图并 结合实际分析问题的能力 2 原因是 普里斯特利在做实验时 有时在光下 有时在暗处或光线 不充足的条件下进行 由于在光下 植物能够进行光合作用释放氧气 在 暗处时 植物不能进行光合作用 所以实验有时成功 有时失败 实验成功的关键问题是 应该注意实验条件的控制 3 水绵不仅具有细而长的带状叶绿体 而且叶绿体螺旋状地分布在细 胞中 便于观察和分析研究 恩吉尔曼的实验证明 氧是由叶绿体释放出来的 叶绿体是绿色植物 进行光合作用的场所 材料选取的好坏也是实 验成功与否的关键 3 4 将植物进行一昼夜处理的原因是 将叶片中的淀粉运走耗尽 叶片 一半遮光 一半不遮光的目的是作为对照实验 注意与初中生物学知识 的联系 5 鲁宾和卡门的实验是通过示踪元素的方法 通过 18O 标记 H2O 和 CO2 使它们分别成为 H218O 和 C18O2 然后用小球藻悬液进行了两组实验 最后证明光合作用产生的氧气全部来自水 分析讨论 1 实验成功的关键是 1 叶片要新鲜 颜色要深绿 2 研磨要迅 速 充分 3 滤液收集后 要及时用棉塞塞紧 以免滤液挥发 4 滤 液细线不仅细 直 而且含有比较多的色素 可画二 三次 5 滤纸上 的滤液细线不能浸入层析液 同位素用于追踪物质运 行和变化过程时 叫做示踪 元素 用示踪元素标记的化 合物 化学性质不变 2 画线时 一定要细并且直 这样可以防止色素带重叠 画线时 一定要重复2 3 次 这