《5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)化》教學設計、教案、導學案、同步練習

《5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)化》教學設計【教學目標】1．知識目標：（1）說出綠葉中色素的種類和作用（2）說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能（3）光反應和暗反應的過程（4）影響光合作用強度的環(huán)境因素（5）光合作用原理的應用2．能力目標：進行實驗和探究，學會提取、分離綠葉中的色素3．情感目標：探究細胞光合作用在生產(chǎn)、生活實踐中的應用【教學重點】1．綠葉中色素的種類和作用2．光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史3．光合作用的光反應、暗反應過程及相互關(guān)系4．影響光合作用強度的環(huán)境因素【教學難點】1．光反應和暗反應的過程2．探究影響光合作用強度的環(huán)境因素【教學方法】講授與學生討論相結(jié)合、問題引導法、歸納【教學過程】第一課時 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)思考：1．通常應該把花盆擺在向陽面還是背陰面，為什么？向陽面。讓植物多接受光照，因為植物需要進行光合作用。2．有些植物工廠內(nèi)懸掛發(fā)紅色或藍色光的燈管，并且在白天也開燈。（1）用這種方法有什么好處？這樣做對光合作用有影響嗎？用這種方法可以提高光合作用的強度，因為葉綠素吸收最多的是光譜中的藍紫光和紅光。不同顏色的光照對植物的光合作用會有影響。因為葉綠素對綠光吸收最少，所以不使用綠光作補充光源。（一）捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)我們在初中就已經(jīng)知道植物能進行光合作用，是因為其細胞中含有一些能吸收光能的色素，植物幼苗如果缺乏色素，往往會呈現(xiàn)黃白色，這就是我們通常所說的“白化苗”。思考：“白化苗”能持續(xù)正常地生長嗎？不能，由于不能進行光合作用，待種子中儲存的養(yǎng)分耗盡就會死亡。可見植物的生活確實需要色素，依靠色素來吸收光能進行光合作用。我們先來學習“捕獲光能的色素”這一內(nèi)容。1．捕獲光能的色素那么植物細胞一般含有哪些捕獲光能的色素呢？它們分別又是什么顏色的？以及各種色素在綠葉中的含量是否相同呢？帶著這些問題我們一起來看《綠葉中色素的提取與分離》實驗。實驗原理：（1）無水乙醇提取綠葉中的色素（2）分離：不同色素在層析液中的溶解度不同目的要求：綠葉中色素的提取和分離及色素的種類材料用具：新鮮的綠葉、定性濾紙等、無水乙醇等方法步驟：（1）提取綠葉中的色素①稱取5g左右的綠葉，洗凈，去除粗葉脈，剪碎，放入研缽中。②向研缽中放入少許的二氧化硅和碳酸鈣、10ml無水乙醇，進行迅速、充分地研磨。加入二氧化硅、碳酸鈣的作用是什么？二氧化硅幫助充分磨碎葉片，液泡中含有酸性物質(zhì)，碳酸鈣中和酸性物質(zhì)，防止色素被酸性物質(zhì)破壞。問：研磨時為什么要迅速而充分？答：防止無水乙醇的揮發(fā)③將研磨液迅速倒入玻璃漏斗進行過濾，將濾液收集到試管，及時用棉塞將試管塞嚴。（2）制備濾紙條將干燥的定性濾紙剪成長與寬略小于試管長與寬的濾紙條，將濾紙條一端剪去兩角，并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細的橫線。（3）畫濾液細線用毛細吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻地畫出一條細線。待濾液干后，再畫一兩次。畫的細而直：為防止色素帶重疊而影響分離效果。畫兩三次：是為積累更多的色素，使分離后的色素帶明顯。（4）分離綠葉中的色素將3ml層析液倒入試管中，將濾紙條（有濾液細線的一端朝下）輕輕插入層析液中，就不會在濾紙上擴散開來，實驗就會失敗。為什么要用棉塞塞住試管口？防止層析液中成分揮發(fā)，要注意本實驗應在通風條件下進行，實驗結(jié)束時及時用肥皂洗手。因為層析液中一些揮發(fā)性物質(zhì)具有毒性。（5）觀察和記錄觀察濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？胡蘿卜素（橙黃色）——葉黃素（黃色）——葉綠素a（藍綠色）——葉綠素b（黃綠色）寬窄如何？說明了什么？葉綠素a色素帶最寬，胡蘿卜素色素帶最窄。說明綠葉中四種色素的含量不同，葉綠素a最多，胡蘿卜素最少。那么，這4種色素主要吸收哪些波長的光呢？我們來看看課本99頁的圖5-12，葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜?？梢钥吹饺~綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。練習：1．在葉綠體色素的提取和分離實驗中，收集到的濾液綠色過淺，其原因可能是(D)①未加石英砂，研磨不充分②一次加入大量的無水酒精提取③分次加入少量無水酒精提?、苁褂梅胖脭?shù)天的菠菜葉A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④某同學在做完“葉綠體中色素的提取與分離實驗”后畫出了四種色素在濾紙條上分布的模式圖，以此主要表示色素的含量及間隔距離的大小，其中比較能顯示真實情況的是(A)3．關(guān)于高等植物細胞內(nèi)的色素的敘述中，錯誤的是(B)A．植物細胞內(nèi)的色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素B．所有植物細胞中都只有四種色素C．葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收和傳遞光能D．有的植物細胞的液泡中也含有一定的色素問：現(xiàn)在我們已經(jīng)知道綠葉中含有4種色素，那么這些色素分布在細胞中的哪些部位呢？答：直到1865年，德國植物學家薩克斯研究葉綠素在光合作用的功能時，發(fā)現(xiàn)葉綠素并非普遍分布在植物的整個細胞中，而是集中在一個更小的結(jié)構(gòu)里，后來人們稱之為葉綠體。2．葉綠體的結(jié)構(gòu)問：現(xiàn)在，大家仔細觀察葉綠體的立體結(jié)構(gòu)示意圖，說說它是由哪些結(jié)構(gòu)組成？答：它包括外膜、內(nèi)膜、基粒和基質(zhì)4個部分。葉綠體的外表有雙層膜，雙層膜是一種透明膜，膜是透明的，有什么好處？有利于光線的透過且被色素吸收。葉綠體內(nèi)部有許多基粒，基粒與基粒之間充滿基質(zhì)。每個基粒都是由一個圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成，這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為囊狀體。吸收光能的四種色素，就分布在類囊體的薄膜上。每個基粒都含有2個以上的類囊體，多者可達100個以上。據(jù)計算，1g菠菜葉片中類囊體的總面積竟達60平方米左右。問：同學們思考一下，葉綠體內(nèi)有如此多的基粒和類囊體，有什么用？答：極大地擴展了受光的面積。問：葉綠體的作用僅僅是吸收光能嗎？答：1880年，美國科學家恩格爾曼把載有水綿和好氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣的黑暗環(huán)境中，然后用極細的光束照射水綿。他發(fā)現(xiàn)細菌只向葉綠體被光束照射到的部位幾種；如果臨時裝片暴露在光下，細菌則分布在葉綠體所有受光的部位。用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域。（1）恩格爾曼實驗的結(jié)論是什么？氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是光合作用的場所。葉綠體中的色素主要通過吸收紅光和藍紫光來進行光合作用．（2）恩格爾曼的實驗方法有什么巧妙之處？①實驗材料選擇水綿和好氧細菌。水綿的優(yōu)點是葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察；好氧細菌的優(yōu)點是可確定釋放氧氣多的部位。②沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光干擾。③用極細的光束照射，葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當于一組對比實驗。④臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證實驗結(jié)果?！景鍟O計】能量之源——光與光合作用捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)1．捕獲光能的色素2．捕獲光能的結(jié)構(gòu)——葉綠體（1）分布：主要在綠色植物的葉肉細胞（2）形態(tài)：一般呈扁平的橢球形或球形④功能：光合作用的場所第二課時 光合作用的原理和應用【教學過程】一、光合作用的反應簡式反應式：CO2+H2O（CH2O）+O2若要表示光合作用過程各元素的來源和去向，可用下式表示1．光合作用的過程①光反應與暗反應是怎樣劃分的？根據(jù)反應是否需要光能②光反應與暗反應的比較與聯(lián)系？（1）光反應階段①光能吸收和轉(zhuǎn)化葉綠體中的4種色素的功能不完全相同。絕大多數(shù)的葉綠體色素的功能是吸收太陽光能，這類色素又稱為聚光色素。大多數(shù)葉綠素a和全部的葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素，都屬于這類色素。另外，少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a不僅能吸收光能，還能接受其他色素傳遞來的光能，通過一系列復雜過程，將光能轉(zhuǎn)換成電能，這類色素又稱為反應中心色素。能量在色素之間的傳遞效率很高，類胡蘿卜素所吸收的光能傳遞給葉綠素a的效率可達90%，葉綠素b吸收的光能傳遞給葉綠素a的效率接近100%，這樣聚光色素就像透鏡把光束集中到焦點一樣，把大量的光能吸收、聚集，并迅速傳遞給反應中心色素，然后轉(zhuǎn)換成電能。②水的分解葉綠體中的色素吸收太陽光能，一方面將水分解成氫［H］和氧［O2］氧直接以分子形式從葉氣孔逸出，而［H］則與NADP+（輔酶Ⅱ）結(jié)合，形成NADPH（還原型輔酶Ⅱ），進入葉綠體基質(zhì)中，作為還原劑參與暗反應。另一方面在有關(guān)酶和反應中心色素的作用下，光能進一步轉(zhuǎn)化成活躍的化學能，暫時儲存在ATP和NADPH中，為暗反應提供能量。H2O2H++2e+O2NADP++2e+H+NADPHADP+Pi+能量ATP（2）暗反應階段①CO2的固定：植物通過葉片的氣孔從外界吸收來的CO2先與植物體內(nèi)的一種五碳化合物（C5）結(jié)合形成三碳化合物。CO2+C52C3②三碳化合物的還原：三碳化合物在有關(guān)酶的催化作用下，接受ATP和NADPH釋放出來的能量并被NADPH還原，再經(jīng)過一系列復雜的變化，最終形成糖類等有機物，并重新生成五碳化合物，用以固定CO2，從而使暗反應階段的化學反應循環(huán)往復地進行下去。二、光反應和暗反應的比較項目光反應暗反應實質(zhì)光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，并放出O2同化CO2形成（CH2O）（酶促反應）時間短促，以微秒計較緩慢條件需葉綠素和光不需葉綠素和光，需要多種酶場所在葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上進行在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化2H2O2H++2e+O2[NADP++2e+HNADPHADP+PiATPCO2的固定：CO2+C5→2C3CO2的還原：2CO3（CH2O）能量轉(zhuǎn)化葉綠素把光能→活躍化學能，并貯存在ATP和NADPH中NADPH和ATP中的活躍化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能如果從光合作用整體的角度看：光合作用又完成了怎樣的物質(zhì)變化和能量變化（即光合作用的實質(zhì)是什么？）物質(zhì)變化：把二氧化碳和水等無機物轉(zhuǎn)變成了糖類等有機物能量變化：把光能轉(zhuǎn)變成化學能儲存在糖類等有機物中2．光合作用原理的應用從光合作用的整個過程來看，有哪些因素會對光合作用的進行產(chǎn)生影響呢？光照、溫度、濃度、水、礦質(zhì)元素等（1）影響農(nóng)作物光合作用的環(huán)境因素①光照強度②的濃度在一定光照強度下，隨濃度的增加，農(nóng)作物光合速率加快，弱光條件下，農(nóng)作物只能利用較低濃度的，光合速率慢，隨光照強度加強，農(nóng)作物就能吸收較高濃度的，光合速率加快。如下圖：此圖表示在一定光照強度下濃度與光合速率的關(guān)系③溫度光合作用中的生化反應離不開酶的催化，而溫度直接影響酶的活性，進一步影響光合速率。一般植物可在10℃~35℃條件下正常地進行光合作用，其中以25℃~30℃最適宜，在35℃以上時光合作用就下降，40℃~50℃時即完全停止。④無機鹽氮、鎂、鐵等是合成葉綠素所必需的，磷和鉀會影響光合作用產(chǎn)物糖類的轉(zhuǎn)化和運輸，磷還參與ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程和能量傳遞。因此，無機鹽離子會直接或間接影響光合作用。另外光質(zhì)、光照長短、水分、氧氣等環(huán)境因素也會影響光合作用強度。（2）增加農(nóng)作物產(chǎn)量的措施增加農(nóng)作物產(chǎn)量的措施就是設法提高光合作用的強度，提高光合作用效率。①間作、套作。這種措施是指在一年內(nèi)巧妙地搭配各種農(nóng)作物，從時間和空間上更好地利用光能，縮短耕地的空閑時間，延長單位土地面積上農(nóng)作物的光合作用時間。②合理密植。該措施是增加農(nóng)田植物的綠色面積，以及培育矮稈、葉直而小、分蘗密集的新作物品種，以增加光合面積，充分利用光能。③適當增加濃度。對農(nóng)田里的農(nóng)作物來說，確保良好的通風透光，既有利于充分利用光能，又可以使空氣不斷流過葉面，有助于提供較多的。對溫室農(nóng)作物來說，通過增施農(nóng)家肥料或使用發(fā)生器等措施，可以提高溫室內(nèi)濃度，提高農(nóng)作物的光合作用效率。④控制好冬季溫室大棚內(nèi)的溫度。白天適當提高大棚內(nèi)的溫度以提高酶的活性，增強光合作用；夜晚適當降低大棚內(nèi)溫度，降低酶的活性，降低呼吸作用，減少呼吸消耗，有利于提高大棚蔬菜的產(chǎn)量。⑤夏天正午適當給一些農(nóng)作物遮蔭。有些農(nóng)作物進行光合作用不需要太強的光，太強的光不利于光合作用，這類農(nóng)作物屬于陰生植物。夏天正午由于農(nóng)作物蒸騰作用過于強烈，造成植物氣孔關(guān)閉，進不到葉片內(nèi)，從而影響光合作用的進行。因此適當給一些農(nóng)作物（特別是陰生植物）遮蔭，阻止氣孔關(guān)閉，有利于提高光合作用強度。⑥在培育水稻秧苗時，用藍色塑料薄膜。研究發(fā)現(xiàn)，不同的色光對光合產(chǎn)物的成分有影響：在藍紫光照射下，光合產(chǎn)物中蛋白質(zhì)和脂肪含量較多，在紅光照射下，光合產(chǎn)物中的糖類含量較多。因此在培育水稻秧苗時，選擇藍色的塑料薄膜有利于培育壯秧。⑦合理施肥。滿足不同農(nóng)作物不同生長發(fā)育期對各種無機鹽離子的需求。⑧合理灌溉。小結(jié)：光合作用原理的應用1．影響光合作用的因素光照、、溫度、水、礦質(zhì)元素等2．提高農(nóng)作物光合作用強度的措施（1）適當提高光照強度、延長光照時間（2）合理密植（3）適當提高濃度（4）適當提高溫度(白天提高溫度，晚上降低溫度)（5）適當增加植物體內(nèi)的含水量（6）適當增加礦質(zhì)元素的含量【板書設計】能量之源——光與光合作用光合作用的原理和應用（二）光合作用的探究歷程（二）光合作用的過程光反應和暗反應所需要的條件、場所、原料、產(chǎn)物（三）影響光合作用的因素：光、二氧化碳、溫度等《第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)換（一）》教案【教材分析】《捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)》是人教版高中生物【生物】新人教版一《分子與細胞》第5章第4節(jié)《光合作用與能量轉(zhuǎn)換》的教學內(nèi)容，主要學習綠葉中色素的種類和作用,并提取和分離綠葉中的色素。葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。本節(jié)內(nèi)容是對第5章細胞結(jié)構(gòu)知識的提升,又是后面學習光合作用原理和應用的基礎(chǔ)?！窘虒W目標與核心素養(yǎng)】生命觀念：通過葉綠體結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的學習，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)與功能相適應的生命觀念?？茖W探究：通過探究綠葉中色素的提取光和分離，提高實驗設計和實驗結(jié)果分析的科學探究能【教學重點和難點】教學重點1、說出綠葉中色素的種類和作用,并提取和分離綠葉中的色素。2、說出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。教學難點：提取和分離綠葉中的色素?！窘虒W過程】對上節(jié)課學過的知識進行提問：1、描述有氧呼吸的過程。2、描述無氧呼吸的過程。3、無氧呼吸能產(chǎn)生乳酸、酒精的分別對應什么生物。提出問題：生物體生命活動的直接能源、最終能源分別是什么？由太陽能到被生命活動所利用需要經(jīng)過哪些過程呢？投影展示：其中②③過程我們已經(jīng)學習了，下面我們具體來學習①光合作用。過渡：展示植物缺少葉綠素的現(xiàn)象，引發(fā)學生猜想、設問，引入研究主題：捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)，板書課題。一、葉綠體中色素的提取和分離1．色素的提取(1)原理綠葉中的色素能溶解在有機溶劑無水乙醇中。(2)實驗用品及作用[連線]eq\x(試劑用品)eq\x(作用)①無水乙醇 a．過濾②SiO2 b．溶解色素、提取色素③CaCO3 c．有助于研磨充分④單層尼龍布 d．防止研磨中色素被破壞【提示】①－b②－c③－d④－a(3)實驗步驟取材：稱取5g綠葉，剪碎，放入研缽中↓研磨：↓過濾：漏斗基部放一塊單層尼龍布，將研磨液迅速倒入玻璃漏斗中進行過濾↓收集：用小試管收集色素濾液，及時將試管口用棉塞塞緊2．色素的分離(1)實驗原理：綠葉中的色素在層析液中的溶解度不同，它們隨層析液在濾紙條上的擴散速度也不同，溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快；反之則慢。這樣，色素就會隨著層析液在濾紙上的擴散而分離開。(2)實驗步驟二、色素的種類、作用和葉綠體的結(jié)構(gòu)、功能1．色素的種類、含量、顏色及吸收光譜種類葉綠素(約占3/4)類胡蘿卜素(約占1/4)葉綠素a葉綠素b胡蘿卜素葉黃素顏色藍綠色黃綠色橙黃色黃色吸收光譜主要吸收紅光和藍紫光主要吸收藍紫光2.葉綠體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能及色素的分布(1)形態(tài)：扁平的橢球形或球形。(2)結(jié)構(gòu)模式圖(3)結(jié)構(gòu)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(外表：①雙層膜,內(nèi)部\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(②基質(zhì)：含有與暗反應有關(guān)的酶,③基粒：由類囊體堆疊而成，分布有,色素和與光反應有關(guān)的酶))))↓決定(4)功能：進行光合作用的場所?！C明(5)恩格爾曼的實驗：好氧細菌只分布于葉綠體被光束照射的部位?！兜?節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化》教案【教材分析】《光合作用與能量轉(zhuǎn)化》是人教版高中生物【生物】新人教版一《分子與細胞》第5章第4節(jié)的內(nèi)容?！肮夂献饔谩币还?jié)在綠色植物的新陳代謝以及整個生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中，具有十分重要的意義。主要學習說出光合作用的概念和反應式。教材結(jié)合魯賓、卡爾文等科學家的實驗，介紹了同位素標記法這一生物學經(jīng)常使用的研究方法?！窘虒W目標與核心素養(yǎng)】生命觀念：通過對光合作用原理的學習，形成物質(zhì)與能量的生命觀念?？茖W思維：通過對光反應與暗反應的學習，養(yǎng)成分類與比較的科學思維方式。科學探究：通過探究環(huán)境因素對光合作用影響的實驗，提高制定并實施實驗方案的科學探究能力。社會責任：通過對光合作用原理的應用，提高解決生產(chǎn)和生活問題的擔當和能力?！窘虒W重點和難點】教學重點闡明光合作用的原理和實質(zhì)。說出光合作用原理中的物質(zhì)和能量變化。3．探究環(huán)境因素對光合作用的影響。4．理解光合作用原理在生產(chǎn)實踐中的應用。教學難點：闡明光合作用的原理和實質(zhì)?！窘虒W過程】1、活細胞所需能量的最終源頭是?2將光能轉(zhuǎn)換成細胞中能夠利用的化學能的是什么結(jié)構(gòu)?3、畫出葉綠體的模式圖，并在圖中相應位置標上各部分結(jié)構(gòu)。一、光合作用的概念1．主要場所：葉綠體。2．能量來源：光能。3．反應物：二氧化碳和水。4．產(chǎn)物：有機物和氧氣。5．實質(zhì)：合成有機物，儲存能量。二、光合作用原理1．填寫圖中序號所代表的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)①O2；②NADP＋；③ADP＋Pi；④C5。2．圖示Ⅰ過程是光反應階段：(1)場所：[⑤]類囊體薄膜上。(2)條件：光、色素和酶等。(3)葉綠體中光合色素吸收光能的作用：①將水分解為氧和H＋，氧直接以氧分子形式釋放出去，H＋與NADP＋結(jié)合形成NADPH(還原型輔酶Ⅱ)。②在有關(guān)酶的作用下，提供能量促使ADP與P反應形成ATP，這樣光能就轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ嬖贏TP中的活躍的化學能。(4)NADPH的作用：①作為活躍的還原劑，參與暗反應階段反應。②儲存部分能量供暗反應階段利用。3．圖示Ⅱ過程是暗反應階段：(1)場所：葉綠體基質(zhì)中。(2)條件：酶、NADPH、ATP。(3)具體過程：①CO2的固定，即綠葉通過氣孔吸收的CO2，在特定酶的作用下，與C5(一種五碳化合物)結(jié)合，形成C3分子。②在有關(guān)酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原。③一些接受能量并被還原的C3，在酶的作用下經(jīng)過一系列變化反應轉(zhuǎn)化為糖類；另一些接受能量并被還原的C3，經(jīng)過一系列變化，又形成C5，繼續(xù)參與CO2的固定。三、光合作用原理的應用1．光合作用強度(1)概念：植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。(2)表示方法：用一定時間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量表示。(3)影響因素①光合作用的原料——水、CO2。影響CO2供應的因素：環(huán)境中CO2濃度和葉片氣孔開閉情況等。②動力——光能。③場所——葉綠體。影響葉綠體的形成和結(jié)構(gòu)的因素：無機營養(yǎng)和病蟲害。④酶：影響酶活性的因素，如溫度。3．在生產(chǎn)實踐中的應用實例原理間作套種不同植物對光照的需求不同冬季大棚溫度白天適當提高，晚上適當降低白天提高溫度，促進光合作用，夜間降溫，抑制呼吸作用“正其行、通其風”增大CO2濃度，有利于光合作用的進行合理灌溉水缺少導致氣孔關(guān)閉，CO2供應不足《5.4光合作用與能量轉(zhuǎn)化》導學案【學習目標】1．知識目標：說出綠葉中色素的種類和作用；光合作用的光反應、暗反應過程及相互關(guān)系；影響光合作用強度的環(huán)境因素。2．能力目標：理解葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。3．情感目標：學習科學方法，尊重實驗事實養(yǎng)成科學嚴謹?shù)膽B(tài)度，建立科學的價值觀?！緦W習重難點】綠葉中色素的種類和作用；光反應和暗反應的過程；探究影響光合作用強度的環(huán)境因素?！緦W習過程】第一課時 捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)一、綠葉中色素的提取和分離1．提取原理：____________________________________；分離原理：葉綠體中的色素在__________不同，_______隨______在濾紙上擴散得____；反之則慢。2．方法步驟：先觀察視頻目的實驗步驟色素的提取（1）稱取5克菠菜葉片，剪碎后放入研缽中（2）加入少許__________、__________、10mL_________迅速研磨（3）將研磨過的濾液通過漏斗（漏斗基部放紗布）過濾收集到試管中，并及時用____________________。色色素的分離制備濾紙條（1）將干燥的濾紙剪成的紙條，剪去__________。（2）在剪去兩角的一端大約1cm處，用鉛筆畫一條細線畫濾液細線（1）用毛細吸管吸取少量濾液沿鉛筆線處均勻畫一條濾液細線。（2）待濾液細線干燥后，__________。分離綠葉中的色素（1）在燒杯中加入3mL層析液（2）將濾紙條剪去兩角一端朝下，略傾斜靠燒杯內(nèi)壁輕輕插入層析液中，并__________（__________不觸及到層析液）二、實驗思考、討論一①石英砂、碳酸鈣在實驗中起什么作用？②加入無水乙醇（丙酮）的作用是什么？③為什么要迅速、充分研磨？④為什么必須及時用棉塞塞緊試管口？⑤為什么色素會在濾紙條上分離？⑥為什么將濾紙條的一端剪去二個角？⑦為什么濾液細線越細、越直越好？⑧為什么畫濾液細線需要重復2-3次？⑨為什么濾液細線不能觸及層析液？⑩為什么燒杯要蓋培養(yǎng)皿？三、實驗方案設計（1）某同學設計一個“探索葉綠體中色素的提取和分離”的實驗，但缺少直尺、鉛筆、毛細吸管，怎樣做才能使色素分離？請你幫助設計一個最佳方案。（2）用圓形濾紙代替濾紙條做色素的分離實驗，如何設計實驗方案？3．實驗結(jié)果觀察與記錄分析四、思考、討論二（1）葉片呈現(xiàn)綠色的原因是什么？（2）為什么植物春夏葉子翠綠，而深秋則葉片金黃呢？（3）溫室或大棚種植蔬菜時，應選擇什么顏色的玻璃、塑料薄膜或補充光源？五、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能思考：捕捉光能的色素存在于細胞什么結(jié)構(gòu)中呢?1．葉綠體的結(jié)構(gòu)（1）組成①_________，②__________的基本骨架是_________________。（2）葉綠體內(nèi)含有很多③__________，極大地增大了受光面積。（3）葉綠體是進行__________的場所。光合作用的酶存在于__________和_________；光合作用的色素存在于________________上。2．葉綠體的功能動畫展示恩格爾曼的水綿實驗（1）思格爾曼的實驗結(jié)論是什么?（2）思格爾曼的實驗方法有什么巧妙之處?【課后復習】1．通過紙層析法分離葉綠體色素，結(jié)果在濾紙條上出現(xiàn)4條色素帶，從上而下依次為：（）A．胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素bB．胡蘿卜素、葉綠素a、葉綠素b、葉黃素C．葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素D．葉黃素、葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素．葉綠體色素的紙層析結(jié)果顯示．葉綠素b位于層析濾紙的最下端，原因是：（）A．分子量最小B．分子量最大C．在層析液中的溶解度最小D．在層析液中的溶解度最大3．在圓形濾紙的中央點上色素濾液，對葉綠體的色素進行色素層析法分離，會得到近似同心的四個色素環(huán)，排列在最里圈的色素呈（）A．橙黃色B．藍綠色C．黃綠色D．黃色4．在進行綠葉中色素的提取和分離的實驗時不讓層析液觸及濾液細線的原因是（）A．濾紙上幾種色素會擴散不均勻而影響實驗結(jié)果B．濾紙上的濾液細線會變粗而使色素太分散C．色素會溶解在層析液中而使實驗失敗D．濾紙上的幾種色素會混合起來不分散5．如圖做色素層析分離的正確裝置是（）6．葉綠體中的色素能夠在濾紙上彼此分離的原因是（）A．色素提取液中色素已經(jīng)分層B．陽光的照射使不同色素彼此分開C．乙醇有使色素溶解并彼此分離的特性D．各種色素在層析液中的溶解度不同7、葉綠體是植物進行光合作用的細胞器，下面有關(guān)葉綠體的敘述正確的是（）A．葉綠體中的色素都分布在類囊體膜上B．葉綠體中的色素分布在外膜和內(nèi)膜上C．光合作用的酶只分布在葉綠體基質(zhì)上D．光合作用的酶只分布在外膜、內(nèi)膜和基粒上8．分別在A、B、C三個研缽中加2克剪碎的新鮮菠菜綠葉，并按下表所示添加試劑，經(jīng)研磨、過濾得到三種不同顏色的溶液，即：深綠色、黃綠色（或褐色），幾乎無色。處理A組B組C組SiO2（少量）+++CaCO3（少量）－++丙酮（10毫升）+－+蒸餾水（10毫升）－+－注：“＋”表示加；“－”表示不加。試回答：（1）A組處理得到的溶液顏色是，原因是。（2）B組處理得到的溶液顏色是，原因是。（3）C組處理得到的溶液顏色是，原因是。第二課時 光合作用的原理和應用【學習過程】一、光合作用的原理填寫圖中光合作用過程的名稱并回答問題：（1）寫出各標號的名稱：①_______②_______③_______④________⑤_______⑥________⑦_______⑧_______⑨_________（2）光反應為暗反應提供了［］和［］（只填序號）。（3）光反應和暗反應的場所分別是葉綠體的_______________和______________。光合作用的過程對比項目光反應階段暗反應階段所需條件必須有光有光無光均可進行場所類囊體的薄膜上葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中物質(zhì)變化H2O分解成O2和［H］；形成ATP二氧化碳被固定；C3被［H］還原，最終形成糖類；ATP轉(zhuǎn)化成ADP和Pi能量轉(zhuǎn)換光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能，儲存在ATP中ATP中的化學能轉(zhuǎn)化為糖類中儲存的化學能聯(lián)系物質(zhì)聯(lián)系：光反應階段產(chǎn)生的［H］，在暗反應階段用于還原；能量聯(lián)系：光反應階段生成的ATP，在暗反應階段中將其儲存的化學能釋放出來，幫助形成糖類，ATP中的化學能則轉(zhuǎn)化為儲存在糖類中的化學能。二、光合作用原理的應用影響光合作用的因素：有光照強度、CO2濃度、溫度和礦質(zhì)營養(yǎng)。①光照強度：植物的光合作用強度在一定范圍內(nèi)是隨著光照強度的增加，同化CO2的速度也相應增加，但當光照強度達到一定時，光合作用的強度不再隨著光照強度的增加而增強。植物在進行光合作用的同時也在進行呼吸作用：當植物在某一光照強度條件下，進行光合作用所吸收的CO2與該溫度條件下植物進行呼吸作用所釋放的CO2量達到平衡時，這一光照強度就稱為光補償點，這時光合作用強度主要是受光反應產(chǎn)物的限制。當光照強度增加到一定強度后，植物的光合作用強度不再增加或增加很少時，這一光照強度就稱為植物光合作用的光飽和點，此時的光合作用強度是受暗反應系統(tǒng)中酶的活性和CO2濃度的限制。如圖所示：植物在進行光合作用的同時也在進行著呼吸作用?？偣夂献饔檬侵钢参镌诠庹障轮圃斓挠袡C物的總量(吸收的CO2總量)。凈光合作用是指在光照下制造的有機物總量(或吸收的CO2總量)中扣除掉在這一段時間中植物進行呼吸作用所消耗的有機物(或釋放的CO2)后，凈增的有機物的量。②溫度：植物所有的生活過程都受溫度的影響，因為在一定的溫度范圍內(nèi)，提高溫度可以提高酶的活性，加快反應速度。光合作用也不例外，在一定的溫度范圍內(nèi)，在正常的光照強度下，提高溫度會促進光合作用的進行。但提高溫度也會促進呼吸作用。如下圖所示。所以植物凈光合作用的最適溫度不一定就是植物體內(nèi)酶的最適溫度。③CO2濃度：CO2是植物進行光合作用的原料，只有當環(huán)境中的CO2達到一定濃度時，植物才能進行光合作用。一般來說，在一定的范圍內(nèi)，植物光合作用的強度隨CO2濃度的增加而增加，但達到一定濃度后，光合作用強度就不再增加或增加很少，這時的CO2濃度稱為CO2的飽和點。如CO2濃度繼續(xù)升高，光合作用不但不會增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影響植物正常的生長發(fā)育。如下圖所示：④必需礦質(zhì)元素的供應：綠色植物進行光合作用時，需要多種必需的礦質(zhì)元素。如氮是催化光合作用過程各種酶以及NADP+和ATP的重要組成成分；磷也是NADP+和ATP的重要組成成分。科學家發(fā)現(xiàn)，用磷脂酶將離體葉綠體膜結(jié)構(gòu)上的磷脂水解掉后，在原料和條件都具備的情況下，這些葉綠體的光合作用過程明顯受到阻礙，可見磷在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能上起著重要的作用。又如綠色植物通過光合作用合成糖類，以及將糖類運輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官中，都需要鉀。再如鎂是葉綠體的重要組成成分，沒有鎂就不能合成葉綠素。等等。5.4.1光合作用與能量轉(zhuǎn)化同步練習1.北方秋季，銀杏、黃櫨、紅楓等樹種的葉片由綠變黃或變紅，一時間層林盡染，分外妖嬈。低溫造成葉肉細胞中含量下降最顯著的色素是()A．葉黃素 B．花青素C．葉綠素 D．胡蘿卜素2．某同學在進行“葉綠體色素的提取與分離”實驗時，進行了以下操作。操作中正確的是()A．將新鮮菠菜葉片烘干粉碎后放入研缽中，加入95%乙醇后直接進行研磨B．將預備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端1cm處直接用毛細吸管重復畫橫線C．為增強實驗效果，將濾液細線畫粗些并進行多次重復D．將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下，輕輕插入層析液中，濾液細線不能浸入層析液3．利用乙醇提取出葉綠體中的色素，設法分離得到各種色素后，將葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素和混合液依次點樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如下圖左所示)，將濾紙點樣點以下部分浸入層析液后，最終濾紙條上各色素正確位置應為()A．A B．BC．C D．D4．下列關(guān)于葉綠體色素的敘述，錯誤的是()A．葉綠素中含有鎂元素B．被葉綠素吸收的光能可用于水的光解和ATP的合成C．綠葉中葉綠素和胡蘿卜素的含量不同D．可利用無水乙醇分離4種葉綠體色素5．在“綠葉中色素的提取和分離”的實驗中，加入碳酸鈣的目的是()A．溶解色素 B．使研磨更加充分C．分離色素 D．防止色素被破壞6.在提取得到葉綠體色素溶液后，取一圓形濾紙，在濾紙中央滴一滴色素提取液，再滴適量的層析液，色素隨層析液擴散得到如右圖所示結(jié)果。圖中1、3兩條色素帶依次代表的色素是()A．胡蘿卜素、葉綠素a B．葉黃素、葉綠素bC．葉綠素b、葉黃素 D．葉綠素a、胡蘿卜素7.紙層析法可分離光合色素，以下分離裝置示意圖中正確的是()8.下列關(guān)于高等植物葉綠體中光合色素的敘述，不正確的是()A．提取色素研磨時加入少許CaCO3，可防止葉綠素被破壞B．葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中C．利用層析法可分離4種光合色素D．植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光9.吸收光能的色素分布在()A．葉綠體的外膜上 B．類囊體的薄膜上C．葉綠體的內(nèi)膜上 D．葉綠體的基質(zhì)中10．用有機溶劑提取、紙層析法分離葉綠體色素的實驗，不能證實的是()A．葉綠體色素溶解在有機溶劑中B．在層析液中葉綠體色素的溶解度是不同的C．分離得到的4種色素中葉綠素a的含量最多D．葉綠體色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上11．科學家恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)好氧細菌大量聚集在如圖所示區(qū)域。以下分析正確的是()A．實驗過程中裝片需放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中只是為了設置自變量B．水綿光合作用產(chǎn)生的O2能進入細菌的線粒體與[H]結(jié)合生成H2OC．圖中細菌分布的差異是水綿不同區(qū)域光合作用強度不同造成的D．水綿葉綠體產(chǎn)生的ATP直接為核DNA復制提供能量12．下列有關(guān)葉綠體的說法正確的是()A．葉綠體增大膜面積的方式與線粒體相同B．葉綠體中的色素都分布在類囊體薄膜上，酶都分布在基質(zhì)中C．葉綠體的功能不受細胞核調(diào)控D．線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用至少需要穿過4層磷脂雙分子層5.4.1光合作用與能量轉(zhuǎn)化同步練習答案解析1.北方秋季，銀杏、黃櫨、紅楓等樹種的葉片由綠變黃或變紅，一時間層林盡染，分外妖嬈。低溫造成葉肉細胞中含量下降最顯著的色素是()A．葉黃素 B．花青素C．葉綠素 D．胡蘿卜素【答案】C【解析】決定樹葉顏色的是葉綠素和花青素，當葉綠素比較多的時候葉子是深綠色，比較少的時候是嫩綠色，花青素多了就會發(fā)紅，發(fā)紫。葉綠素的形成主要與光照有關(guān)，而北方秋季，銀杏、黃櫨等樹種的葉片由綠變黃或變紅，一時間層林盡染，分外妖嬈，說明葉的色素中最易受低溫傷害而被破壞的是葉綠素，故選C。2．某同學在進行“葉綠體色素的提取與分離”實驗時，進行了以下操作。操作中正確的是()A．將新鮮菠菜葉片烘干粉碎后放入研缽中，加入95%乙醇后直接進行研磨B．將預備好的濾紙條一端剪去兩角，在距這一端1cm處直接用毛細吸管重復畫橫線C．為增強實驗效果，將濾液細線畫粗些并進行多次重復D．將濾紙條畫有濾液細線的一端朝下，輕輕插入層析液中，濾液細線不能浸入層析液【答案】D【解析】葉片剪碎后，應該加入二氧化硅(研磨充分)、碳酸鈣(保護色素)，然后再加入無水乙醇研磨，A錯誤；制備濾紙條后，畫濾液細線時應該先用鉛筆畫線，B錯誤；畫濾液細線時，盡量畫的又細又直，避免色素帶重疊，影響實驗觀察，C錯誤；分離色素時，層析液不能接觸濾液細線，否則會導致實驗失敗，D正確。故選D。3．利用乙醇提取出葉綠體中的色素，設法分離得到各種色素后，將葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素和混合液依次點樣在濾紙的1、2、3、4、5位置(如下圖左所示)，將濾紙點樣點以下部分浸入層析液后，最終濾紙條上各色素正確位置應為()A．A B．BC．C D．D【答案】C【解析】葉綠體中的四種色素，在層析液中的溶解度由小到大依次為葉綠素b＜葉綠素a＜葉黃素＜胡蘿卜素。溶解度越大，隨層析液在濾紙條上擴散的速率越快，所形成的色素帶距離點樣處越遠，據(jù)此依題意并分析各選項的實驗結(jié)果可知：濾紙條從下到上的色素名稱分別是：葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素，C正確，A、B、D均錯誤。4．下列關(guān)于葉綠體色素的敘述，錯誤的是()A．葉綠素中含有鎂元素B．被葉綠素吸收的光能可用于水的光解和ATP的合成C．綠葉中葉綠素和胡蘿卜素的含量不同D．可利用無水乙醇分離4種葉綠體色素【答案】D【解析】組成葉綠素的化學元素是C、H、O、N、Mg，A正確；葉綠素吸收光能后使水光解，同時在葉綠體基粒上將光能轉(zhuǎn)化為電能，在電能的作用下將ADP合成ATP，B正確；綠葉中色素含量是葉綠素a＞葉綠素b＞葉黃素＞胡蘿卜素，C正確；色素溶于有機溶劑，可用無水乙醇提取色素，分離色素用層析液，D錯誤。5．在“綠葉中色素的提取和分離”的實驗中，加入碳酸鈣的目的是()A．溶解色素 B．使研磨更加充分C．分離色素 D．防止色素被破壞【答案】D【解析】在綠葉中色素的提取和分離的實驗中，溶解色素的是無水乙醇或丙酮，A錯誤；實驗中加入二氧化硅的目的是使研磨更加充分，B錯誤；分離色素的是層析液，C錯誤；加入碳酸鈣的目的是防止色素被破壞，D正確。6.在提取得到葉綠體色素溶液后，取一圓形濾紙，在濾紙中央滴一滴色素提取液，再滴適量的層析液，色素隨層析液擴散得到如右圖所示結(jié)果。圖中1、3兩條色素帶依次代表的色素是()A．胡蘿卜素、葉綠素a B．葉黃素、葉綠素bC．葉綠素b、葉黃素 D．葉綠素a、胡蘿卜素【答案】A【解析】胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b在層析液溶解度由高到低，故擴散速度逐漸下降，圓形濾紙最外層的色素帶說明相應色素擴散速度最快，最里邊的擴散的最慢，所以1、2、3、4四條色素帶依次表示胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b。綜上所述，B、C、D不符合題意，A符合題意。故選A。7.紙層析法可分離光合色素，以下分離裝置示意圖中正確的是()【答案】C【解析】層析液是由2份丙酮和1份苯混合而成，具有一定的毒性，但它容易揮發(fā)，因此用橡皮塞塞緊瓶口，A錯誤；濾液細線觸到層析液，則色素溶解在層析液中，濾紙條上得不到色素帶，B錯誤；有濾液細線的一端朝下，并沒有觸到層析液，則濾紙條上分離出四條色素帶，C正確；濾液細線觸到層析液，則色素溶解在層析液中，實驗失敗，D錯誤。8.下列關(guān)于高等植物葉綠體中光合色素的敘述，不正確的是()A．提取色素研磨時加入少許CaCO3，可防止葉綠素被破壞B．葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中C．利用層析法可分離4種光合色素D．植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光【答案】D【解析】加入碳酸鈣可以防止色素被破壞，A正確；用無水乙醇提取葉綠體中的色素，B正確；由于不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙條上的擴散速度不同，所以可利用紙層析法分離4種葉綠體色素，C正確；由于綠色植物幾乎不吸收綠色光，所以植物的葉片一般呈現(xiàn)綠色，D錯誤。9.吸收光能的色素分布在()A．葉綠體的外膜上 B．類囊體的薄膜上C．葉綠體的內(nèi)膜上 D．葉綠體的基質(zhì)中【答案】B【解析】葉綠素中的色素分布在類囊體薄膜上。10．用有機溶劑提取、紙層析法分離葉綠體色素的實驗，不能證實的是()A．葉綠體色素溶解在有機溶劑中B．在層析液中葉綠體色素的溶解度是不同的C．分離得到的4種色素中葉綠素a的含量最多D．葉綠體色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上【答案】D【解析】用有機溶劑能提取色素，說明色素能溶解在有機溶劑中，A正確；用紙層析法能分離各種色素，說明色素在層析液中的溶解度不同，B正確；分離得到的4種色素中葉綠素a的色素帶最寬，說明葉綠素a的含量最多，C正確；該實驗的結(jié)果能說明色素的種類及各種色素的溶解度大小，但不能說明葉綠體色素分布在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上，D錯誤。11．科學家恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)好氧細菌大量聚集在如圖所示區(qū)域。以下分析正確的是()A．實驗過程中裝片需放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中只是為了設置自變量B．水綿光合作用產(chǎn)生的O2能進入細菌的線粒體與[H]結(jié)合生成H2OC．圖中細菌分布的差異是水綿不同區(qū)域光合作用強度不同造成的D．水綿葉綠體產(chǎn)生的ATP直接為核DNA復制提供能量【答案】C【解析】由圖可知好氧菌聚集在紅光區(qū)和藍紫光區(qū)，這是由于葉綠體中的色素能夠利用這兩種光進行光合作用產(chǎn)生氧氣。實驗過程不同顏色的光為自變量，裝片需放置在黑暗環(huán)境中是為了設置自變量，而沒有空氣是為了排除無關(guān)變量的影響，A錯；細菌不含有線粒體，因而B錯；水綿葉綠體產(chǎn)生的ATP只能供碳反應使用。12．下列有關(guān)葉綠體的說法正確的是()A．葉綠體增大膜面積的方式與線粒體相同B．葉綠體中的色素都分布在類囊體薄膜上，酶都分布在基質(zhì)中C．葉綠體的功能不受細胞核調(diào)控D．線粒體產(chǎn)生的CO2被葉綠體利用至少需要穿過4層磷脂雙分子層【答案】D【解析】葉綠體增大膜面積的方式是類囊體堆疊成基粒，線粒體增大膜面積的方式是內(nèi)膜凹陷形成嵴，因此二者增加膜面積的方式不同，A錯誤，葉綠體中與光反應有關(guān)的酶分布在類囊體膜上，與暗反應有關(guān)的酶分布在葉綠體基質(zhì)中，B錯誤；葉綠體屬于“半自主性細胞器”，其性狀既受自身DNA的控制又受核DNA的控制，C錯誤；線粒體產(chǎn)生的CO2被同一細胞的葉綠體利用時穿過的膜層數(shù)最少，只需穿過2層線粒體膜和2層葉綠體膜，共4層磷脂雙分子層，D正確。5.4.2光合作用與能量轉(zhuǎn)化同步練習1．下列物質(zhì)中，可以在葉綠體類囊體薄膜上被消耗的有()A．水、二氧化碳、ATP B．氧氣、水、ATPC．水、ADP、Pi D．ADP、C3、水2．在光合作用中，不需要酶參與的過程是()A．CO2的固定 B．葉綠素吸收光能C．三碳化合物的還原 D．ATP的形成3.右圖所示為葉綠體中的某種結(jié)構(gòu)及其上發(fā)生的物質(zhì)和能量變化。下列敘述不正確的是()A．圖中的①是植物吸收的水分子B．光合色素都分布在結(jié)構(gòu)②上C．光能轉(zhuǎn)變?yōu)閇H]和ATP中的化學能D．[H]、O2和ATP都能用于暗反應4．在葉綠體中，ATP和ADP的運動方向是()A．ATP和ADP同時由類囊體向葉綠體基質(zhì)運動B．ATP和ADP同時由葉綠體基質(zhì)向類囊體運動C．ATP由類囊體向葉綠體基質(zhì)運動，ADP的運動方向則相反D．ADP由類囊體向葉綠體基質(zhì)運動，ATP的運動方向則相反5．冬季，利用溫室種植蔬菜時，不利于提高蔬菜作物產(chǎn)量的措施是()A．調(diào)控晝夜溫差 B．阻止空氣流通C．補充人工光照 D．調(diào)控溫室濕度6．為提高溫室大棚中蔬菜的產(chǎn)量，應采取的正確措施是()A．在白天和夜間都應適當降低溫度B．在白天和夜間都應適當提高溫度C．在夜間適當提高溫度，在白天適當降低溫度D．在白天適當提高溫度，在夜間適當降低溫度7.在右圖所示的玻璃容器中，注入一定濃度的NaHCO3溶液并投入少量的新鮮綠葉碎片，密閉后，設法減小液面上方的氣體壓強，會看到葉片沉入水中。然后再用光照射容器，又會發(fā)現(xiàn)葉片重新浮出液面。光照后葉片重新浮出液面的原因是()A．葉片吸水膨脹，密度減小B．葉片進行光合作用所產(chǎn)生的O2附著在葉面上C．溶液內(nèi)產(chǎn)生的CO2大量附著在葉面上D．NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大8．如圖表示某種植物在最適溫度和0.03%的CO2濃度條件下，光合作用合成量隨光照強度變化的曲線，若在B點時改變某種條件。結(jié)果發(fā)生了如曲線b的變化，則改變的環(huán)境因素是()A．適當提高溫度 B．增大光照強度C．適當增加CO2濃度 D．增加酶的數(shù)量9．下列敘述錯誤的是()A．溫度和光照會影響CO2的同化速率B．光合作用中O2的產(chǎn)生發(fā)生在光反應階段C．光反應產(chǎn)生的ATP和NADPH不參與暗反應D．土壤中的硝化細菌可利用CO2和H2O合成糖10．下圖甲表示某綠色植物進行光合作用的示意圖，圖乙為外界因素對光合作用影響的關(guān)系圖。請分析回答：圖甲圖乙(1)圖甲中a、b兩個生理過程發(fā)生的場所是____________，若適當提高CO2濃度，短時間內(nèi)圖中C的含量變化是________。(2)圖甲中物質(zhì)D為________________，D的生成量可代表光合作用的強度。除此外，下列哪些選項也能夠代表光合作用強度？________。A．O2的釋放量 B．C3化合物的量C．C5化合物的量 D．CO2的吸收量(3)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該植物夜晚雖然能吸收CO2，卻不能合成D，原因是_____________________。(4)在電子顯微鏡下觀察，可看到葉綠體內(nèi)部有一些顆粒，它們被看作是葉綠體的脂質(zhì)倉庫，其體積隨葉綠體的生長而逐漸變小，可能的原因是_____________________________________________________________。(5)圖乙中，如果X代表土壤中Mg2＋濃度，則X可通過影響____________________的合成來影響光合速率；如果X代表CO2的含量，則X主要通過影響______________的產(chǎn)生來影響光合速率。5.4.2光合作用與能量轉(zhuǎn)化同步練習答案解析1．下列物質(zhì)中，可以在葉綠體類囊體薄膜上被消耗的有()A．水、二氧化碳、ATP B．氧氣、水、ATPC．水、ADP、Pi D．ADP、C3、水【答案】C【解析】在葉綠體類囊體薄膜上發(fā)生的是光反應，該過程有ATP的形成和水的光解。2．在光合作用中，不需要酶參與的過程是()A．CO2的固定 B．葉綠素吸收光能C．三碳化合物的還原 D．ATP的形成【答案】B【解析】色素分子吸收光能的過程中不需要酶的催化。3.右圖所示為葉綠體中的某種結(jié)構(gòu)及其上發(fā)生的物質(zhì)和能量變化。下列敘述不正確的是()A．圖中的①是植物吸收的水分子B．光合色素都分布在結(jié)構(gòu)②上C．光能轉(zhuǎn)變?yōu)閇H]和ATP中的化學能D．[H]、O2和ATP都能用于暗反應【答案】D【解析】光反應產(chǎn)生的[H]和ATP用于暗反應，O2釋放出去或被線粒體利用。4．在葉綠體中，ATP和ADP的運動方向是()A．ATP和