大纲版生物课件3.2.ppt

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1、第三课 生物的新陈代谢,第二课时 光合作用,要点、疑点、考点,1 光合作用的发现,1864年：德国科学家萨克斯把绿叶暗处理几小时，然后把这个叶片一半遮光，另一半曝光；一段时间后用碘蒸气处理叶片，发现只有曝光的一半呈现深蓝色。证明光合作用产生了淀粉。,1880年：德国科学家恩吉尔曼用水绵进行有关实验，发现好氧菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位，从而证明光合作用放出氧气；光合作用的场所是叶绿体。,要点、疑点、考点,20世纪30年代：美国科学家鲁宾和卡卡门用氧的同位素18O分别标记参与光合作用的水和二氧化碳，证明光合作用放出的氧全部来自于水。,2 光合作用的场所,光合作用场所,叶绿体的中色素,要点、

2、疑点、考点,种类,在绿色植物的叶片中，叶绿素的含量通常是类胡萝卜素的四倍，所以在正常情况下，叶片总是呈绿色。,叶绿体中色素的作用是吸收可见的阳光。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。这些色素所吸收的光能都能用于光合作用。绝大部分的叶绿素a分子和全部叶绿素b分子具有吸收光能的作用，少数不同状态的叶绿素a分子具有将光能转化为电能的作用，这是光合作用的核心问题。,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a（呈蓝绿色）,叶绿素b(呈黄绿色）,胡萝卜素（呈橙黄色）,叶黄素（呈黄色）,含量,功能,要点、疑点、考点,3 光合作用的过程,光反应阶段,暗反应阶段,要点、疑点、考点,总反应式,4 光合作用的意

3、义,光合作用实质,把CO2和H2O转化成有机物，同时把光能转变成化学能，储存在有机物中。,要点、疑点、考点,光合作用意义,绿色植物的光合作用完成了自然界规模巨大的物资转变“绿色工厂”,绿色植物的光合作用同时有完成了自然界规模巨大的能量转变。,绿色植物的光合作用从根本上改变了地面上的上生活环境“自动的空气净化器”,总之，从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢，它在整个生物界以至整个自然界重都具有及其重要的意义。,要点、疑点、考点,5 C3植物与C4植物,C3植物和C4植物叶片结构的特点,采用放射性同位素标记技术，追踪物质的转移途径：对C3植物来说，CO2在叶肉

4、细胞中被固定下来首先形成三碳化合物，再还原成葡萄糖等有机物，对C4植物来说，CO2在叶肉细胞中被固定下来首先形成四碳化合物，然后运输到维管束鞘细胞的叶绿体中，释放CO2参加与C3植物相同的反应,C3植物维管束鞘薄壁细胞较小，不含叶绿体，周围的叶肉细胞排列较松散。,C3途径C4途径,C4植物叶片维管束鞘薄壁细胞中含有许多叶绿体，它比叶肉细胞叶绿体大，没有基粒或发育好的基粒；在维管束鞘外面有排列紧密的叶肉细胞（内有基粒）,要点、疑点、考点,6 影响光合作用的因素,光照强度,光合作用时间和面积,二氧化碳浓度,温度以及水肥,课前热身,下图表示德国科学家恩吉尔曼用水绵进行光合作用的实验示意图。请据图回答

5、：,(1)恩吉尔曼选择水绵作为研究光合作用材料的优点是（叶绿体螺旋带状），便于观察，好氧细菌的作用是（指示氧气释放的部位）。 (2)将水绵和好氧细菌制成临时装片，为排除外界环境的干扰，必需放在（黑暗、无光照）的环境里。 (3)用极细的光束照射水绵，通过显微镜观察发现到的现象是（好氧细菌聚集在光束照射到的部位）。,课前热身,(4)如果临时装片完全暴露在光下，好氧细菌的分布特征是（均匀分布在叶绿体周围）。 (5)恩吉尔曼的实验可以证明：(叶绿体是光合作用的部位，氧气是由叶绿体释放的，光合作用需要光)。,能力、思维、方法,【例1】 在光合作用中，不需要酶参与的过程是( ) A CO2的固定 B叶绿素

6、吸收光能 C三碳化合物的还原 D ATP的形成,B,【解析】 本题考核对光合作用过程的理解、掌握程度。虽然教材中没有明确指出光合作用过程中哪一个阶段不需要酶参与，但可以在牢固掌握光合作用过程的基础上，采取排除法，或运用相关的物理、化学知识，不难得出正确的结论。CO2固定是由一个分子的CO2和一个五碳化合物分子结合，形成两个三碳化合物分子。,能力、思维、方法,这和暗反应阶段的其他反应一样都是生物化学反应，需要酶的参与。所以选项A是错误的。选项C是三碳化合物还原，教材中也已指出，“三碳化合物在ATP和酶的作用下，接受光反应时水进行分解所产生的氢，被氢还原”，因此选项C也是错误的。ATP由ADP加P

7、i合成，个过程有酶参与，在光合作用的图解中已明确标明，所以选项D也不是正确项。在上述三者被排除之后，根据物理、化学中有关物质吸收光能的知识，可以肯定选项B是正确项。叶绿素吸收光能是光物理和光化学过程，不需要酶的参与。,【例2】 光合作用过程中，电能转换成化学能的一个反应方程式为：NADP+2e-+H+酶NADPH，该反应式中电子的最初供体是( ) A叶绿素a B特殊状态的叶绿素a C吸收和传递光能的色素分子 D参与光反应的水分子,D,能力、思维、方法,【解析】 光合作用过程中，色素分子的主要作用是吸收、传递和转化光能，在转化光能过程中，处于特殊状态的叶绿素a分子接受其他色素吸收的光能，激发而失

8、去电子，失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂，能够从水分子中夺取电子。因此该反应中，电子直接来自于激发状态的叶绿素a，而电子的最初供体是参加反应的水。,【例3】 (2001年广东高考)为证实“二氧化碳是光合作用合成必需的原料”，某同学制订了下列实验方案： (1)实验目的：(略) (2)实验材料和用具：(略),能力、思维、方法,(3)实验方法和步骤： 用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏气。 将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有红色安全灯。 饥饿一段时间后，自暗室内取出，光照若干小时，使其充分进行光合作用。 取一叶片，放入盛

9、有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。 将已脱绿的叶片取出，平铺在培养皿中，用碘碘化钾溶液，检测有无葡萄糖的特异颜色 反应出现。 该实验方案有几项明显错误，请指出并改正。,能力、思维、方法,【解析】 这位同学的实验方案有三处错误：在步骤中，暗室用红色安全 灯是错误的，因为植物能够吸收红光进行光合作用，从而使叶片内贮藏的有机物消耗掉的方 案失败；葡萄糖与碘酒没有特异的颜色反应，步骤中检测的应该是淀粉；而这一实验方案 最大的缺陷是设计不严密，没有对照组，因此在步骤中，应选择两株生长状况相同的植物 ，分别用玻璃罩(A、B)罩住，其中A内放置一杯NaOH溶液，B内放置一杯清水，其他实验步骤 相

10、同。,能力、思维、方法,【例4】 (1999年广东高考)将某种植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究在10、20的温度下，分别置于5000勒克斯、20000勒克斯光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用，结果如图所示，问：,能力、思维、方法,(1)该叶片的呼吸速率在20下是10下的（）倍。 (2)该叶片在10、5000勒克斯的光照下，每小时光合作用所产生的氧气量是（）mg。 (3)该叶片在20、20000勒克斯的光照下，如果光合作用合成的有机物都是葡萄糖，每小 时产生的葡萄糖为（）mg。,【答案】 (1)3 (2)4 (3)703,能力、思维、方法,【解析】 在黑暗条件下，植物只进行呼吸作用，而在

11、光照时，既进行光合作用，又要进行呼吸作用，因此，在光照时测得的氧气的释放量，是光合作用和呼吸作用两个生理过程累加的结果。温度能影响酶的活性，光合作用和呼吸作用的强度受温度影响，同 时，光合作用的强度还与光照强度有关。 从上图中可以直接看出，20时呼吸速率是10的3倍。10时，测得5000勒克斯光照下氧 气释放量为1小时3.5mg，而呼吸作用在10时每小时消耗氧气05mg，所以此时光合作用 产生的氧气量为3.5mg+05mg=4mg。在20时每小时呼吸作用消耗氧气1.5mg，20000勒克 斯光照下测得氧气释放量6mg，实际光合作用产生氧气75mg，根据反应方式，生成1mol葡 萄糖可释放6mo

12、l氧气，则每小时产生葡萄糖的质量为7.03mg。,能力、思维、方法,【例5】 将生长状况相同的同一树种的幼苗分成若干组，分别置于不同日 温 和夜温组合下生长(其他各种条件都相同)。一定时间后测定幼苗的高度，结果如下表：,能力、思维、方法,请据表回答下列问题： (1)幼苗生长最快的温度组合是：日温 ，夜温 。幼苗生长最慢的温度组合是：日温 ，夜温 。 (2)出现上述结果的原因是 。,【答案】 (1)30 17 17 17 (2)白天温度高，有利于幼苗进行光合作用，合成有机物。幼苗在夜间只进行呼吸作用，温 度高时呼吸作用强烈，有机物消耗多，对生长不利。昼夜温差大，有利积累有机物，幼苗生 长快。,能力、思维、方法,【解析】 此题首先要求学生看懂表格，在表中可以看出，幼苗生长最快的 温度组合是日温30、夜温17；幼苗生长最慢的温度组合是日温17、夜温17。根据表 中提供的这些数据，就可以分析其原因。这时就应当想到，白天温度高，有利于幼苗进行光 合作用，合成有机物。幼苗在夜间只进行呼吸作用，温度高时呼吸作用强烈，有机物消耗多 ，对生长不利。昼夜温差大，有利于积累有机物，幼苗生长快。这道题既考查了考生对以表 格形式表示实验数据的阅读和理解能力，也考查了考生掌握光合作用、呼吸作用、有机物积 累和植物生长等有关知识的程度，以及运用这些知识分析实验结果的能力。,