遼寧省葫蘆島市高中生物第5章細胞的能量供應和利用（導學案習題）（打包6套）新人教版.zip,遼寧省,葫蘆島市,高中生物,細胞,能量,應和,利用,導學案,習題,打包,新人 第5章 細胞的能量供應和利用 第4節(jié) 能量之源——光與光合作用 【學習目標】 1.說出綠葉中色素的種類和作用。 2.說出葉綠體的結構和功能。 3.說明光合作用以及對它的認識過程。 4.嘗試探究影響光合作用強度的環(huán)境因素。 5.說出光合作用原理的應用。 6.簡述化能合成作用。 預習案 【使用說明及學法指導】 1.閱讀課本第97—105頁，獨立完成基礎知識梳理和預習自測，用時20～25分鐘； 2.不會的或有疑問的地方用雙色筆標出，留到課堂解決； 3.正課結束后及時整理導學案，進行糾錯反思。 Ⅰ.教材助讀：基礎知識梳理 一．捕獲光能的色素 1.活細胞所需的能量最終來源：。? 2.實驗：綠葉中色素的提取和分離（紙層析法） ⑴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。在研磨時還應加入少許_________和碳酸鈣，其中前者有助于________，后者可防止在研磨中______被破壞。 ⑵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．葉綠體的結構和功能 1.結構：一般呈扁平的橢球形或球形，外部有_______，內部的基粒是由_______________堆疊而成的。 2.色素和酶的分布:吸收光能的色素分布于________，與光合作用有關的酶分布在_______和________。 3.功能：進行____________的場所。 4.恩格爾曼的實驗⑴結論:,。 ⑵實驗方法的巧妙之處：是合理地設置了,使實驗結果富有說服力。? 三．光合作用的探究歷程 1.1771年,普利斯特利證實植物可以更新空氣。 2.1779年,英格豪斯證實:普利斯特利的實驗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)能量轉換和守恒定律指出,植物在進行光合作用時,把光能轉換成儲存起來。? 5.1864年,薩克斯通過實驗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記法證實:光合作用釋放的氧氣來自。? 7.20世紀40年代,卡爾文等探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉化成中碳的途徑。? 四．光合作用的過程 1.概念：是指利用綠色植物通過__________，利用_______，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的________，并且釋放出________的過程。 2.過程⑴光反應：①場所：葉綠體的_______________ 上。 ②條件：______、色素、酶、水等。 ③物質變化：將水分解為________和________，將ADP和Pi合成________。 ④能量變化：光能轉變?yōu)榛钴S的_________。 ⑵暗反應：①場所：葉綠體的___________中。 ②條件：_____________、[H]、ATP、CO2等。 ATP [H] 酶 ③物質變化：CO2的固定：CO2+C5——→__________。 C3的還原：2C3——→________________。 ④能量變化：ATP中活躍的化學能轉變?yōu)開_______________。 3.總反應式：_________________________________________________。 五．光合作用原理的應用 1.光合作用強度概念：是指植物在單位時間內通過光合作用制造________的數(shù)量。 2.影響光合作用強度的因素：包括空氣中________的濃度、土壤中________和礦質元素的多少、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)境中的某些氧化時所釋放的能量來制造有機物,叫作化能合成作用。? 2.實例：硝化細菌能利用 時所釋放的化學能，將 合成糖類。綠色植物和硝化細菌都能合成有機物，因此屬于 生物，而人、動物、真菌及大多數(shù)細菌只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物，屬于 生物。 我的疑問 請將預習中不能解決的問題寫下來，供課堂解決。 探究案 Ⅰ.課內探究和知識拓展： 探究點一 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? 提示：四種色素都不溶于水，而溶于酒精、丙酮、石油醚等有機溶劑中；葉綠素相對不穩(wěn)定，其合成易受光照、溫度和Mg2+的影響。 【問題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胞通常呈現(xiàn)綠色? 【問題3】葉綠素的合成與什么因素有關? 提示：與Mg2+和光照等因素有關，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。 【問題4】在我國的溫帶地區(qū),到了秋天,許多樹葉為什么會變黃或變紅? 提示：葉片是綠色的原因有兩個，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。 探究點二 綠葉中色素的提取和分離實驗 【問題1】葉綠體中色素的提取和分離實驗中，成功的關鍵和注意事項是什么？提示： ⑴葉片要新鮮、顏色要深綠。 ⑵研磨要迅速、充分。①因為丙酮容易揮發(fā)；②為了使葉綠體完全破裂．從而能提取較多的色素；③葉綠素極不穩(wěn)定，能被活細胞中的葉綠素酶水解而破壞。 ⑶濾液收集后 要及時用棉塞將試管口塞緊．以免濾液揮發(fā)。 ⑷濾液細線不僅細、直，而且含有比較多的色素(可以重復畫二三次)。 ⑸濾紙上的濾液細線不能浸入層析液中。 ⑹制備濾紙條時，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散均勻，便于觀察實驗結果 【問題2】請將下表內容補充完整： 色素種類 位置 色素顏色 色素含量 溶解度 擴散速度 橙黃色 最快 黃色 較快 藍綠色 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：①研磨不充分，色素未能充分提取出來； ②稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多，色素濃度?。? ③未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞。 探究點三 光合作用過程 【問題1】如何理解光反應階段和暗反應階段的關系？ 提示：光合作用的過程，按其是否需要光，將其劃分為光反應和暗反應兩個階段。在光下二者同時進行，暗處只能進行暗反應。 二者既有區(qū)別又有相互聯(lián)系，(如下表所示)。 比較項目 光反應 暗反應 實 質 光能轉換為化學能，并放出O2 同化CO2形成有機物 時 間 短促，以微秒計 較緩慢 條 件 需葉綠素、光、酶 不需葉綠素和光，需要多種酶 場 所 光能 在葉綠體內囊狀結構的薄膜上進行 在葉綠體內的基質中進行 物質轉化 光能 酶 2H2O——→4[H]+O2 ADP+Pi——→ATP ATP [H]酶 CO2固定：CO2+C5——→2C3 CO2還原：2C3——→(CH2O)+C5 能量轉換 光能→電能→活躍化學能，并儲存在ATP中 ATP中活躍的化學能→(CH2O)中穩(wěn)定的化學能 關 系 ①光反應為暗反應提供還原劑[H]、能量ATP；暗反應為光反應提供ADP和Pi。 ②沒有光反應，暗反應無法進行．沒有暗反應，有機物無法合成。 即，光反應是暗反應的物質和能量的準備階段，暗反應是光反應的繼續(xù)，是物質和能量轉化的完成階段。二者是光合作用過程中相輔相成的兩個階段。 【問題2】光和二氧化碳主要影響光合作用的哪個階段?如果突然降低光照強度和突然停止二氧化碳的供應,則C3的含量將如何變化? 【問題3】下圖是證明光合作用產(chǎn)生淀粉的實驗,其中需將植物先進行黑暗處理、對實驗葉片進行遮光和照光處理,以及對實驗葉片進行酒精脫色處理。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】暗反應是在暗處進行的嗎?為何稱為暗反應階段?光合作用兩個階段能量轉換的形式如何? 【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：通常以一定時間內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度、CO2濃度、溫度等。 探究點三 光合作用與有氧呼吸的關系 【問題1】凈光合速率、總光合速率與呼吸速率之間的數(shù)量關系是怎樣的? 【問題2】測定呼吸速率的方法是將植物置于黑暗中,測定容器內CO2的增加量、O2或有機物的減少量。那么表觀(凈)光合速率又是如何測定的呢? 提示：將植物置于光下，測定容器內O2的增加量、CO2的減少量或有機物的增加量。 【問題3】嘗試列表比較光合作用與有氧呼吸。 Ⅱ.我的知識網(wǎng)絡圖 Ⅲ.當堂檢測 1.下圖是在“綠葉中色素的提取和分離”實驗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.①② B.②③ C.③④ D.②④ 2.上圖是光合作用過程的圖解，請回答： ⑴光合作用的過程可以分為兩個階段，A表示______階段，進行的部位是___________。B表示________階段，進行的部位是____________中。 ⑵寫出圖中①－⑤所示物質的名稱：①_______；②_______；③_______；④_______；⑤_______。 ⑶光反應為暗反應提供了________和_________（只填序號）。 ⑷C和D的化學過程是___________________________________。 3.科學家用水綿進行光合作用的實驗,把載有水綿和好氧性細菌的臨時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,結果是(　 　) A.細菌均勻分布在水綿周圍 B.細菌均勻分布在水綿帶狀葉綠體的周圍 C.細菌集中分布在紅光和藍紫光區(qū)照射的水綿周圍 D.細菌集中分布在黃綠光區(qū)照射的水綿周圍 Ⅳ. 課堂小結 請同學們根據(jù)本節(jié)所學的內容進行總結 訓練案 【課后練習】 1.通過紙層析分離綠葉中色素，結果在濾紙條上出現(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)一個半世紀,經(jīng)過許多科學家的實驗,才逐漸發(fā)現(xiàn)光合作用的場所、條件、原料和產(chǎn)物,在下面幾個著名實驗中,相關敘述正確的是(　　 ) A.普里斯特利指出了植物更新空氣且光在這個過程中起關鍵作用 B.薩克斯的實驗中,葉片在暗處放置幾小時的目的是消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質 C.恩格爾曼的實驗中,定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量 D.魯賓和卡門的實驗中,用18O標記CO2,證明了光合作用產(chǎn)生的氧氣來自于H2O而不是CO2 3.光合作用可分為光反應和暗反應兩個階段。下列有關敘述正確的是(　 ) A.光反應不需要酶,暗反應需要酶 　　　　　 B.光反應消耗水,暗反應消耗ATP C.光反應固定CO2,暗反應還原CO2 D.光反應儲存能量,暗反應釋放能量 4.光合作用包括光反應和暗反應兩個階段，下列參與暗反應必需的物質是（ ） A．H2O、CO2、ADP B．CO2、[H]、ATP C．H2O、CO2、ATP D．[H]、H2O、ADP 5.關于光合作用的敘述，下列正確的一項是（ ） A．光合作用的兩個階段均有［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．光合作用的暗反應必須在暗處進行 6.如下圖1表示植物光合作用的一個階段，下列各項敘述正確的是（ ） A．該反應的場所是葉綠體的類囊體 B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多種酶 圖1 圖2 圖3 C．提高溫度一定能促進C6H12O6的生成 D．無光條件有利于暗反應進行 7. 如上圖為3葉綠體結構與功能示意圖,下列說法錯誤的是(　 ) A.結構A中的能量變化是光能轉變?yōu)锳TP中的化學能 B.供給14CO2,放射性出現(xiàn)的順序為CO2→C3→甲 C.結構A釋放的O2可進入線粒體中 D.如果突然停止CO2的供應,短時間內C3的含量將會增加 8. 如上圖2表示某種植物在不同光照強度下,光合速率受CO2濃度影響的變化曲線。b點與c點相比較,b點時葉肉細胞中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,請據(jù)圖回答: (1)請寫出字母所代表的物質: a　　　,b　　　,c　　　　,d　　　,e　　　,f　　　,g______ 。? (2)由“f”經(jīng)暗反應產(chǎn)生“g”,可以分成　　　　　　　　　　　　　　　兩個階段。? (3)如果用同位素3H標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度改變的變化曲線,請分析回答: (1)在較長時間連續(xù)陰雨的環(huán)境中,生長受到顯著影響的植物是　　　　。? (2)圖中的“a”點表示　　　　　。如果以缺鎂的完全營養(yǎng)液培養(yǎng)A植物幼苗,則b點的移動方向是　 。? (3)c點時,葉綠體中ADP的移動方向是從　　　　　 向　　　　　 移動。? (4)在其他外界因素都適宜的情況下,b點與c點相比較,c點時葉肉細胞中C3的含量　　(填“高”、“低”或“基本一致”)。? (5)當光照強度為g時,比較植物A、B的有機物積累速率M1、M2的大小和有機物合成速率N1、N2的大小,結果應分別為:M1　　　　M2、N1　　　　N2(填“>”、“=”或“<”)。? 【課后作業(yè)】課本第100頁一、第106頁一、二，學生練習冊相對應習題。 訓練案 課題 第5章 細胞的能量供應和利用 第4節(jié) 能量之源——光與光合作用 當堂檢測 1.C 2.⑴光反應 葉綠體的類囊體薄膜 暗反應 葉綠體基質 ⑵O2 [H] ATP CO2 C5 ⑶② ③ ⑷CO2（二氧化碳）的固定、(C3)三碳化合物的還原 3.C 【課后練習】 1.A 2.B 3.B 4.B 5.C 6.B 7.D 8.A 9.⑴H2O O2 ADP+pi ATP [H] CO2 糖類等有機物 ⑵CO2（二氧化碳）的固定、(C3)三碳化合物的還原 ⑶a→e→g 10.⑴A ⑵呼吸速率 向右移 ⑶葉綠體基質 類囊體薄膜 ⑷低 ⑸= ＞ - 10 -