遼寧省葫蘆島市高中生物第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用(導(dǎo)學(xué)案習(xí)題)(打包6套)新人教版.zip
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第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第4節(jié) 能量之源光與光合作用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】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.說明光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過程。4.嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。5.說出光合作用原理的應(yīng)用。6.簡(jiǎn)述化能合成作用。預(yù)習(xí)案 【使用說明及學(xué)法指導(dǎo)】1.閱讀課本第97105頁(yè),獨(dú)立完成基礎(chǔ)知識(shí)梳理和預(yù)習(xí)自測(cè),用時(shí)2025分鐘;2.不會(huì)的或有疑問的地方用雙色筆標(biāo)出,留到課堂解決;3.正課結(jié)束后及時(shí)整理導(dǎo)學(xué)案,進(jìn)行糾錯(cuò)反思。.教材助讀:基礎(chǔ)知識(shí)梳理一捕獲光能的色素1.活細(xì)胞所需的能量最終來源:。2.實(shí)驗(yàn):綠葉中色素的提取和分離(紙層析法)提取的原理:利用綠葉中的色素能夠溶解在中的特性,可以利用提取綠葉中的色素。在研磨時(shí)還應(yīng)加入少許_和碳酸鈣,其中前者有助于_,后者可防止在研磨中_被破壞。分離的原理:利用色素在層析液中不同,在濾紙上的的不同,可以將色素分離。3.葉綠體中色素的種類、顏色和功能:種類色素顏色主要功能葉綠素葉綠素a類胡蘿卜素胡蘿卜素二葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能1.結(jié)構(gòu):一般呈扁平的橢球形或球形,外部有_,內(nèi)部的基粒是由_堆疊而成的。2.色素和酶的分布:吸收光能的色素分布于_,與光合作用有關(guān)的酶分布在_和_。3.功能:進(jìn)行_的場(chǎng)所。4.恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:,。實(shí)驗(yàn)方法的巧妙之處:是合理地設(shè)置了,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果富有說服力。三光合作用的探究歷程1.1771年,普利斯特利證實(shí)植物可以更新空氣。2.1779年,英格豪斯證實(shí):普利斯特利的實(shí)驗(yàn)只有綠葉在下才能更新空氣。3.1785年,由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成,人們才明確綠葉在光下放出的是,吸收的是。4.1845年,梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)換和守恒定律指出,植物在進(jìn)行光合作用時(shí),把光能轉(zhuǎn)換成儲(chǔ)存起來。5.1864年,薩克斯通過實(shí)驗(yàn)證明綠色葉片在光合作用中產(chǎn)生了。6.1939年,魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法證實(shí):光合作用釋放的氧氣來自。7.20世紀(jì)40年代,卡爾文等探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成中碳的途徑。四光合作用的過程1.概念:是指利用綠色植物通過_,利用_,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的_,并且釋放出_的過程。2.過程光反應(yīng):場(chǎng)所:葉綠體的_ 上。條件:_、色素、酶、水等。物質(zhì)變化:將水分解為_和_,將ADP和Pi合成_。能量變化:光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的_。暗反應(yīng):場(chǎng)所:葉綠體的_中。條件:_、H、ATP、CO2等。ATP H酶物質(zhì)變化:CO2的固定:CO2+C5_。C3的還原:2C3_。能量變化:ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)開。3.總反應(yīng)式:_。五光合作用原理的應(yīng)用1.光合作用強(qiáng)度概念:是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造_的數(shù)量。2.影響光合作用強(qiáng)度的因素:包括空氣中_的濃度、土壤中_和礦質(zhì)元素的多少、光的_以及溫度的高低等。六化能合成作用1.概念:能夠利用體外環(huán)境中的某些氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(jī)物,叫作化能合成作用。2.實(shí)例:硝化細(xì)菌能利用 時(shí)所釋放的化學(xué)能,將 合成糖類。綠色植物和硝化細(xì)菌都能合成有機(jī)物,因此屬于 生物,而人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)細(xì)菌只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物,屬于 生物。我的疑問 請(qǐng)將預(yù)習(xí)中不能解決的問題寫下來,供課堂解決。 探究案.課內(nèi)探究和知識(shí)拓展:探究點(diǎn)一 了解葉綠體中的色素【問題1】葉綠體中的色素有哪些理化性質(zhì)? 提示:四種色素都不溶于水,而溶于酒精、丙酮、石油醚等有機(jī)溶劑中;葉綠素相對(duì)不穩(wěn)定,其合成易受光照、溫度和Mg2+的影響?!締栴}2】葉綠體中四種色素的顏色分別是怎樣的?為什么植物的葉片細(xì)胞通常呈現(xiàn)綠色?【問題3】葉綠素的合成與什么因素有關(guān)? 提示:與Mg2+和光照等因素有關(guān),Mg2+是合成葉綠素的必不可少的原料,沒有光照不能合成葉綠素?!締栴}4】在我國(guó)的溫帶地區(qū),到了秋天,許多樹葉為什么會(huì)變黃或變紅?提示:葉片是綠色的原因有兩個(gè),一是葉綠素是類胡蘿卜素含量的三倍;二是色素不吸收的綠光被反射回來。秋天葉片變黃是低溫使葉綠素遭到破壞,呈現(xiàn)出類胡蘿卜素的顏色,變紅則是液泡中花青素的顏色。探究點(diǎn)二 綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)【問題1】葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中,成功的關(guān)鍵和注意事項(xiàng)是什么?提示:葉片要新鮮、顏色要深綠。研磨要迅速、充分。因?yàn)楸菀讚]發(fā);為了使葉綠體完全破裂從而能提取較多的色素;葉綠素極不穩(wěn)定,能被活細(xì)胞中的葉綠素酶水解而破壞。濾液收集后 要及時(shí)用棉塞將試管口塞緊以免濾液揮發(fā)。濾液細(xì)線不僅細(xì)、直,而且含有比較多的色素(可以重復(fù)畫二三次)。濾紙上的濾液細(xì)線不能浸入層析液中。制備濾紙條時(shí),要將濾紙條的一端剪去兩角這樣可以使色素在濾紙條上擴(kuò)散均勻,便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果【問題2】請(qǐng)將下表內(nèi)容補(bǔ)充完整:色素種類位置色素顏色色素含量溶解度擴(kuò)散速度橙黃色最快黃色較快藍(lán)綠色較慢黃綠色最慢【問題3】如果色素提取液呈淡綠色,可能的原因有哪些?提示:研磨不充分,色素未能充分提取出來;稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多,色素濃度??;未加碳酸鈣或加入過少,色素分子部分被破壞。探究點(diǎn)三 光合作用過程【問題1】如何理解光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的關(guān)系?提示:光合作用的過程,按其是否需要光,將其劃分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。在光下二者同時(shí)進(jìn)行,暗處只能進(jìn)行暗反應(yīng)。 二者既有區(qū)別又有相互聯(lián)系,(如下表所示)。比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)實(shí) 質(zhì)光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能,并放出O2同化CO2形成有機(jī)物時(shí) 間短促,以微秒計(jì)較緩慢條 件需葉綠素、光、酶不需葉綠素和光,需要多種酶場(chǎng) 所光能在葉綠體內(nèi)囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上進(jìn)行在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化光能酶2H2O4H+O2ADP+PiATPATP H酶CO2固定:CO2+C52C3CO2還原:2C3(CH2O)+C5能量轉(zhuǎn)換光能電能活躍化學(xué)能,并儲(chǔ)存在ATP中ATP中活躍的化學(xué)能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能關(guān) 系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑H、能量ATP;暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。沒有光反應(yīng),暗反應(yīng)無法進(jìn)行沒有暗反應(yīng),有機(jī)物無法合成。即,光反應(yīng)是暗反應(yīng)的物質(zhì)和能量的準(zhǔn)備階段,暗反應(yīng)是光反應(yīng)的繼續(xù),是物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的完成階段。二者是光合作用過程中相輔相成的兩個(gè)階段。【問題2】光和二氧化碳主要影響光合作用的哪個(gè)階段?如果突然降低光照強(qiáng)度和突然停止二氧化碳的供應(yīng),則C3的含量將如何變化?【問題3】下圖是證明光合作用產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn),其中需將植物先進(jìn)行黑暗處理、對(duì)實(shí)驗(yàn)葉片進(jìn)行遮光和照光處理,以及對(duì)實(shí)驗(yàn)葉片進(jìn)行酒精脫色處理。什么是黑暗處理?酒精脫色處理后葉片呈現(xiàn)何種顏色?滴加碘液后,出現(xiàn)的現(xiàn)象是什么?【問題4】暗反應(yīng)是在暗處進(jìn)行的嗎?為何稱為暗反應(yīng)階段?光合作用兩個(gè)階段能量轉(zhuǎn)換的形式如何?【問題5】通常以什么來定量表示光合作用的速率?影響光合作用的外界因素主要有哪些?提示:通常以一定時(shí)間內(nèi)CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等產(chǎn)物的生成量來定量表示光合作用的速率。影響光合作用的外界因素主要有光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等。探究點(diǎn)三 光合作用與有氧呼吸的關(guān)系【問題1】?jī)艄夂纤俾?、總光合速率與呼吸速率之間的數(shù)量關(guān)系是怎樣的?【問題2】測(cè)定呼吸速率的方法是將植物置于黑暗中,測(cè)定容器內(nèi)CO2的增加量、O2或有機(jī)物的減少量。那么表觀(凈)光合速率又是如何測(cè)定的呢?提示:將植物置于光下,測(cè)定容器內(nèi)O2的增加量、CO2的減少量或有機(jī)物的增加量?!締栴}3】嘗試列表比較光合作用與有氧呼吸。.我的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖 .當(dāng)堂檢測(cè)1.下圖是在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中得到的四條色素帶,若將其置于暗室中,并用紅光照射,色素帶呈暗色的是( )A. B. C. D.2.上圖是光合作用過程的圖解,請(qǐng)回答:光合作用的過程可以分為兩個(gè)階段,A表示_階段,進(jìn)行的部位是_。B表示_階段,進(jìn)行的部位是_中。寫出圖中所示物質(zhì)的名稱:_;_;_;_;_。光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了_和_(只填序號(hào))。C和D的化學(xué)過程是_。3.科學(xué)家用水綿進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn),把載有水綿和好氧性細(xì)菌的臨時(shí)裝片放在沒有氧氣的黑暗環(huán)境中,用通過三棱鏡的單色光照射水綿,結(jié)果是( )A.細(xì)菌均勻分布在水綿周圍 B.細(xì)菌均勻分布在水綿帶狀葉綠體的周圍C.細(xì)菌集中分布在紅光和藍(lán)紫光區(qū)照射的水綿周圍 D.細(xì)菌集中分布在黃綠光區(qū)照射的水綿周圍. 課堂小結(jié) 請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)訓(xùn)練案【課后練習(xí)】 1.通過紙層析分離綠葉中色素,結(jié)果在濾紙條上出現(xiàn)四條色素帶,從上到下依次為( ) A胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b B胡蘿卜素、葉綠素a、葉綠素b、葉黃素C葉綠素b、葉綠素a、葉黃素、胡蘿卜素 D葉黃素、葉綠素a、葉綠素b、胡蘿卜素2.歷經(jīng)一個(gè)半世紀(jì),經(jīng)過許多科學(xué)家的實(shí)驗(yàn),才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場(chǎng)所、條件、原料和產(chǎn)物,在下面幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn)中,相關(guān)敘述正確的是( )A.普里斯特利指出了植物更新空氣且光在這個(gè)過程中起關(guān)鍵作用B.薩克斯的實(shí)驗(yàn)中,葉片在暗處放置幾小時(shí)的目的是消耗掉葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)C.恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)中,定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量D.魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)中,用18O標(biāo)記CO2,證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于H2O而不是CO23.光合作用可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段。下列有關(guān)敘述正確的是( )A.光反應(yīng)不需要酶,暗反應(yīng)需要酶 B.光反應(yīng)消耗水,暗反應(yīng)消耗ATPC.光反應(yīng)固定CO2,暗反應(yīng)還原CO2 D.光反應(yīng)儲(chǔ)存能量,暗反應(yīng)釋放能量4.光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段,下列參與暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是( )AH2O、CO2、ADP BCO2、H、ATP CH2O、CO2、ATP DH、H2O、ADP 5.關(guān)于光合作用的敘述,下列正確的一項(xiàng)是( )A光合作用的兩個(gè)階段均有H和ATP產(chǎn)生 B光合作用中產(chǎn)生的O2來自于CO2中的氧C光合作用固定CO2的是一種C5化合物 D光合作用的暗反應(yīng)必須在暗處進(jìn)行6.如下圖1表示植物光合作用的一個(gè)階段,下列各項(xiàng)敘述正確的是( )A該反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體 BC3生成C6H12O6需要H、ATP和多種酶 圖1 圖2 圖3C提高溫度一定能促進(jìn)C6H12O6的生成 D無光條件有利于暗反應(yīng)進(jìn)行7. 如上圖為3葉綠體結(jié)構(gòu)與功能示意圖,下列說法錯(cuò)誤的是( )A.結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能 B.供給14CO2,放射性出現(xiàn)的順序?yàn)镃O2C3甲C.結(jié)構(gòu)A釋放的O2可進(jìn)入線粒體中 D.如果突然停止CO2的供應(yīng),短時(shí)間內(nèi)C3的含量將會(huì)增加8. 如上圖2表示某種植物在不同光照強(qiáng)度下,光合速率受CO2濃度影響的變化曲線。b點(diǎn)與c點(diǎn)相比較,b點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中C5的含量是( ) A.高 B.基本一致 C.低 D.無法判斷9. 下面是光合作用過程示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答: (1)請(qǐng)寫出字母所代表的物質(zhì): a,b,c,d,e,f,g_ 。(2)由“f”經(jīng)暗反應(yīng)產(chǎn)生“g”,可以分成兩個(gè)階段。(3)如果用同位素3H標(biāo)記參與光合作用的水,并追蹤3H,它最可能的途徑是什么? (用圖中字母表示)10. 右圖表示A、B兩種植物光合速率隨光照強(qiáng)度改變的變化曲線,請(qǐng)分析回答:(1)在較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長(zhǎng)受到顯著影響的植物是。(2)圖中的“a”點(diǎn)表示。如果以缺鎂的完全營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)A植物幼苗,則b點(diǎn)的移動(dòng)方向是 。(3)c點(diǎn)時(shí),葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是從 向 移動(dòng)。(4)在其他外界因素都適宜的情況下,b點(diǎn)與c點(diǎn)相比較,c點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中C3的含量(填“高”、“低”或“基本一致”)。(5)當(dāng)光照強(qiáng)度為g時(shí),比較植物A、B的有機(jī)物積累速率M1、M2的大小和有機(jī)物合成速率N1、N2的大小,結(jié)果應(yīng)分別為:M1M2、N1N2(填“”、“=”或“”)?!菊n后作業(yè)】課本第100頁(yè)一、第106頁(yè)一、二,學(xué)生練習(xí)冊(cè)相對(duì)應(yīng)習(xí)題。訓(xùn)練案課題 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第4節(jié) 能量之源光與光合作用當(dāng)堂檢測(cè) 1.C 2.光反應(yīng) 葉綠體的類囊體薄膜 暗反應(yīng) 葉綠體基質(zhì) O2 H ATP CO2 C5 CO2(二氧化碳)的固定、(C3)三碳化合物的還原 3.C 【課后練習(xí)】 1.A 2.B 3.B 4.B 5.C 6.B 7.D 8.A 9.H2O O2 ADP+pi ATP H CO2 糖類等有機(jī)物 CO2(二氧化碳)的固定、(C3)三碳化合物的還原 aeg10.A 呼吸速率 向右移 葉綠體基質(zhì) 類囊體薄膜 低 = - 10 -
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