备课素材：与光合作用有关的诺贝尔奖--高一上学期生物人教版必修1.docx

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1、与光合作用有关的诺贝尔奖光合作用被诺贝尔奖基金委员会誉为“地球上最重要的化学反应”。它是地球上一切生命生存和发展的基础。到目前为止，共有8次诺贝尔奖的桂冠被从事光合作用研究的科学家所摘取。1.因研究叶绿素而获奖（3次）第一位是德国科学家威尔施泰特，通过指出叶绿素是一种由叶绿醇和含镁的叶绿酸所形成的酯，他荣获1915年诺贝尔化学奖。第二位是德国科学家费歇尔，他比较系统地研究了卟啉类化合物，其中包括叶绿素和铁血红素，经费歇尔修订的叶绿素分子结构一直沿用至今，他荣获1930年诺贝尔化学奖。第三位是美国科学家伍德沃德，他因合成叶绿素获得了1965年诺贝尔化学奖。2.因研究类胡萝卜素而获奖瑞士科学家卡勒

2、因研究类胡萝卜素等物质的化学结构于1937年获得诺贝尔化学奖。他的研究对探索类胡萝卜素这一天线色素的光合特性具有重要作用。3.因发现卡尔文循环而获奖早在20世纪40年代后期，美国科学家卡尔文领导的研究小组通过同位素示踪法研究发现，在暗反应中，CO2首先与1分子五碳糖(1,5一二磷酸核酮糖)反应，五碳糖因此被称为C02的受体，生成2分子含有3个碳原子的三碳化合物。三碳化合物经一系列反应又可生成二磷酸核酮糖重新作为C02的受体。这条周而复始同化C02的途径后来被称为卡尔文循环。卡尔文1961年获诺贝尔化学奖。4.因研究ATP而获奖（2次）英国生物化学家米切尔提出了“化学渗透学说”，认为类囊体膜具有

3、传递电子和质子的功能，从而造成膜两边的电位差和质子浓度差，使电子和质子可以渗透过膜，推动ATP的生成。他因此于1978年获得诺贝尔化学奖。美国科学家博耶、英国科学家沃克和丹麦生物物理学家斯科发现通过ATP的合成与分解，营养物质中的能量转移到各种需能反应中，满足生物体各种生理、生命活动的需要。三人因此于1997年获得诺贝尔奖。5.因研究光合作用反应中心而获奖德国科学家戴森霍弗、胡贝尔、米歇尔三位科学家测定出了光合作用反应中心的三维空间结构，揭示出电子和能量的传递作用，这一成就在光合作用的研究中迈出了关键一步。他们因此于1988年共同获得了诺贝尔化学奖。例、1915年、1930年、1965年三年度

4、的诺贝尔奖都授予了有关叶绿素研究方面的科学家，下列有关叶绿素的说法正确的是A叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈黄绿色，叶绿素b呈蓝绿色B叶绿体的囊状结构薄膜和基质中均含有与光合作用有关的色素和酶C叶绿体色素提取和分离实验中，在滤纸条上叶绿素a比叶绿素b扩散得快D叶绿素是光合作用中最重要的物质，都能吸收和转化光能，并将水分解答案：C解析:叶绿素a呈现蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色；在叶绿体的囊状结构薄膜含有与光合作用有关的色素和酶，而在叶绿体基质中只含有含有与光合作用有关的酶；各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之则慢，最快的是胡萝卜素，次之的是叶黄素，再次之的是

5、叶绿素a，最慢的是叶绿素b；在叶绿素中，只有少部分叶绿素a才能吸收和转化光能，并将水分解。例、美国科学家卡尔文利用同位素标记法对小球藻的光合作用进行研究，最终探明了光合作用中碳的转化途径，因此获得了1961年的诺贝尔化学奖。甲图为简化的卡尔文循环示意图，请回答下列问题：（1）卡尔文循环在细胞中进行的场所是_，过程叫做_，参与到过程中的X物质来自于光反应中的_（过程）。（2）在培养小球藻的试管内加入14C标记的CO2，先进行一定强度的光照后，再进行黑暗处理，分别检测小球藻体内的三碳化合物和五碳化合物的放射性强度，得出的曲线如乙图所示。图中曲线表示的是_的变化趋势，判断依据是_。答案：（1）叶绿体基质CO2的固定水的光解（2）三碳化合物（C3）黑暗条件下光反应不能进行，不能产生H、ATP将三碳化合物还原，所以三碳化合物会积累解析：（1）卡尔文循环指光合作用中C3和C5之间的循环，即暗反应过程，所以它在细胞中进行的场所是叶绿体基质。图中过程叫做CO2的固定；参与到过程中的X物质，即H和ATP，来自于光反应中的水的光解。（2）停止光照后，二氧化碳的固定正常进行，而不进行光反应，因此C3不能还原成C5，导致C3增多，C5减少。所以图中曲线表示的是C3的变化趋势，曲线表示的是C5的变化趋势。学科网（北京）股份有限公司