高中生物 能量之源光与光合作用知识梳理与疑难导析 新人教版必修1.doc

第4节 能量之源光与光合作用高中生物知识梳理与疑难导析知识梳理 （1）捕获光能的色素 绿叶中的色素有四种，它们可分为两大类： 将四种色素溶液，分别放在阳光和三棱镜之间，不同波长的光波吸收的情况：叶绿素a和叶绿素b主要吸收_；胡萝卜素和叶黄素主要吸收_。这些色素吸收的光能可用于_。 （2）叶绿体的结构 叶绿体一般呈扁平的_形，其外表包括_两层膜，内部有许多_，基粒（类囊体）上有_。基粒之间充满了_，基质中有与_。 （1）光合作用的探究历程 光合作用的原料有_，产物是_，场所是_，条件是_，反应式为_。 有关科学家的经典实验：18世纪中叶认为植物体内全部营养物质，都是从_中获得；英国普利斯特利的实验：蜡烛和小白鼠分别与绿色植物在一起的实验证明植物可以_；德国萨克斯的实验：暗处处理几小时的绿叶一半曝光一半遮阴，然后用碘液处理，结果_，说明了_；美国恩格尔曼证明叶绿体被光照时释放O2，证明了植物光合作用的场所是_；美国鲁宾、卡门证明光合作用的氧气全部来自水，所用的实验方法_。 （2）光合作用的过程：分_两个阶段。 光反应阶段：场所是_。过程是叶绿体中的色素，吸收_，一是将水分解成氧和_，氧以分子形式释放出去，_作为活泼的还原剂。二是在有关酶的作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成_，光能就转化为储藏在ATP中的_。光反应阶段必须在光下才能进行。暗反应阶段：场所是_。过程：绿叶通过气孔吸收的CO2先与植物体内的_结合，这个过程叫做_。其次，在有关酶的作用下，一些C3接受ATP提供的_并且被_还原，经过一系列复杂的变化，形成_，此过程叫做C3的还原。另一些C3又形成_。 （3）化能合成作用：自然界中少数细菌利用体外环境中的某些_氧化时所释放的_来制造有机物的合成作用叫_，如硝化细菌、铁细菌等。疑难突破 温室大棚中的蔬菜比大田种植的蔬菜产量高、上市早，原因是什么？ 剖析：过去的农业生产是地地道道露天生产，几乎完全受制于自然气候。塑料大棚和地膜的应用，改变了作物的生存环境，使作物大幅度增产，并使反季节栽培成为现实。影响植物光合作用的因素有光照、二氧化碳浓度、温度、水分、矿质养料等，在大田种植的情况下，二氧化碳浓度很难控制，而且温度也不易控制，但是在大棚种植的情况下，这些因素都可以根据需要来进行人工控制，比如说“二氧化碳浓度”，在空气中的含量远远不能满足植物光合作用的需要，植物经常处于“二氧化碳饥饿”状态，在大棚种植的情况下，可以通过人工控制使空气中二氧化碳浓度升高，从而满足植物光合作用的需要。问题探究 问题：黄瓜雌花未开放或开放后子房不膨大,迅速萎缩变黄脱落,称为“化瓜”。大棚黄瓜在结瓜过程中普遍存在“化瓜”现象，使蔬菜减产，给菜农的经济利益带来损失。 针对上述存在的现象，结合有关光合作用的知识谈谈大棚黄瓜“化瓜”的原因有哪些，“化瓜”时应采取什么措施？ 探究：从菜农长期的生产实践中，寻找大棚黄瓜在结瓜过程中普遍存在“化瓜”现象。通过对比实验从而找出黄瓜“化瓜”的原因和对策： （1）连续阴雨天。棚内温度过低和光照不足，易造成黄瓜“化瓜”。通过喷施叶面肥和适时遮盖草苫及适当通风等措施，可减少“化瓜”。 （2）棚内CO2浓度过低，黄瓜喜温耐热，对CO2的浓度变化非常敏感，在棚内增施CO2气肥，可使产量明显增加。 （3）肥水管理和过密栽植。当肥水供应不足，光合产物少，可引起“化瓜”，高夜温、高湿度、氮素营养过剩，也会使黄瓜徒长，引起“化瓜”。种植密度过大也是引起“化瓜”的原因。 （4）采收不及时引起“化瓜”。因此要适时早收下部瓜。 （5）病虫害。病虫害直接危害叶片影响光合作用，也会引起“化瓜”。因此在黄瓜生长期间应及时防治各种病虫害。典题精讲例1光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段，下列叙述正确的是( )A.光反应不需要酶，暗反应需要酶B.光反应消耗水，暗反应消耗ATP2，暗反应还原CO2 D.光反应储存能量，暗反应释放能量思路解析：光反应进行的条件是需要水、光照和叶绿素，暗反应进行的条件是需要ATP和H。答案：B例2在光合作用实验里，如果所用的水中0.20%水分子含18O，二氧化碳中有0.68%的二氧化碳分子含18O，那么，植物进行光合作用释放的氧气中，含18O的比例为( )% B.0.44% C.0.64% D.0.88%思路解析：因为光合作用释放的O2来源于参加光合作用的H2O，与参与光合作用的CO2无关。答案：A知识导学 色素提取的注意事项：（1）实验时不同的小组可选用不同的实验材料，从中对实验材料进行对比。（2）研磨要迅速、充分。（3）画滤液细线时，要细、齐，并重复23次。（4）分离色素时，一定不要让滤纸条上的滤液细线接触到层析液，这是因为色素易溶解于层析液中，导致实验结果不明显。 叶绿体中含有进行光合作用所需要的各种色素，主要功能是吸收光能用于合成有机物用。 恩吉尔曼实验在设计上的精妙之处有四个方面： （1）选材方面，选用水绵为实验材料。水绵不仅具有细长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞内，便于观察、分析研究。 （2）将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了光线和氧气的影响，从而确保实验正常进行。 （3）选用了极细光束照射，并且选用好氧细菌检测，从而能够准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。 （4）进行黑暗和曝光对比实验，从而明确实验结果完全是光照引起的。 掌握光合作用过程，应从光反、应暗反应的参与物和生成物入手，光反应的参与物有：光、色素、水、酶和ADP、Pi；生成物有：氧气、H和ATP。暗反应的参与物有：H和ATP、二氧化碳和酶；生成物有葡萄糖和水。由此可以看出，光反应是暗反应的基础，因为它为暗反应提供了还原剂H和能量ATP。需要注意的是，暗反应可以和光反应同时进行，也可以在黑暗中进行。疑难导析 本题主要考查光合作用的原理和应用。温度是通过影响酶的活性来影响光合作用效率的。一般植物可在1035 下正常地进行光合作用，其中以2530 最适宜，在35 以上时光合作用就开始下降，4045 时即完全停止。问题导思 这类题型的材料比较新颖，从题目给出的情境看，我们会立即联想到影响光合作用的各种因素，不难找出黄瓜“化瓜”的原因和对策。随着生产水平的提高和人们对光合作用机理了解程度的深入，在微电子、计算机、光纤与卫星通讯等信息技术迅猛发展的带动下，种植业正在掀起实行精准农业的高潮，已经达到了优质高产的目的，解决像大棚黄瓜“化瓜”等现象已经不成问题。通过对此问题的探究，你有哪些启发？典题导考绿色通道：本题考查的是对光反应和暗反应的比较。光反应和暗反应的区别包括：条件、场所、物质变化、能量变化、原料和产物等，只有清楚这些内容才能回答该题。典题变式：连接光反应和暗反应的关键物质是( )2 B.ATP和H5化合物 D.H和C3化合物答案：B绿色通道：本题考查的是光合作用反应物和产物之间的关系。只有了解光合作用的过程，才能回答本题。典题变式：在光合作用过程中，以分子态释放氧及ATP的产生都离不开( )22C.水、叶绿素和光 D.水、光能和CO2答案：C