遼寧省葫蘆島市高中生物第5章細胞的能量供應(yīng)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第5章細胞的能量供應(yīng)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(yīng)和,利用,導學案,習題,打包,新人
第5章 細胞的能量供應(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(jié)構(gòu)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(yīng)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(chǔ)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(jié)束后及時整理導學案,進行糾錯反思。
Ⅰ.教材助讀:基礎(chǔ)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(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。
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(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:進行____________的場所。
4.恩格爾曼的實驗⑴結(jié)論:,。
⑵實驗方法的巧妙之處:是合理地設(shè)置了,使實驗結(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(zhuǎn)換和守恒定律指出,植物在進行光合作用時,把光能轉(zhuǎn)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(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)化成儲存能量的________,并且釋放出________的過程。
2.過程⑴光反應(yīng):①場所:葉綠體的_______________ 上。
②條件:______、色素、酶、水等。
③物質(zhì)變化:將水分解為________和________,將ADP和Pi合成________。
④能量變化:光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的_________。
⑵暗反應(yīng):①場所:葉綠體的___________中。
②條件:_____________、[H]、ATP、CO2等。
ATP [H]
酶
③物質(zhì)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(zhuǎn)變?yōu)開_______________。
3.總反應(yīng)式:_________________________________________________。
五.光合作用原理的應(yīng)用
1.光合作用強度概念:是指植物在單位時間內(nèi)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(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(nèi)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(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(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。
【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(guān)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(jié)果
【問題2】請將下表內(nèi)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(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)兩個階段。在光下二者同時進行,暗處只能進行暗反應(yīng)。 二者既有區(qū)別又有相互聯(lián)系,(如下表所示)。
比較項目
光反應(yīng)
暗反應(yīng)
實 質(zhì)
光能轉(zhuǎn)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(nèi)囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上進行
在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中進行
物質(zhì)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guān) 系
①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。
②沒有光反應(yīng),暗反應(yīng)無法進行.沒有暗反應(yīng),有機物無法合成。
即,光反應(yīng)是暗反應(yīng)的物質(zhì)和能量的準備階段,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(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(yīng)是在暗處進行的嗎?為何稱為暗反應(yīng)階段?光合作用兩個階段能量轉(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度、CO2濃度、溫度等。
探究點三 光合作用與有氧呼吸的關(guān)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(guān)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(nèi)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(nèi)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(luò)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(zhì)的名稱:①_______;②_______;③_______;④_______;⑤_______。
⑶光反應(yīng)為暗反應(yīng)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(jié)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(jié) 請同學們根據(jù)本節(jié)所學的內(nèi)容進行總結(jié)
訓練案
【課后練習】
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(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過程中起關(guān)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(zhì)
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(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段。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ATP
C.光反應(yīng)固定CO2,暗反應(yīng)還原CO2 D.光反應(yīng)儲存能量,暗反應(yīng)釋放能量
4.光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段,下列參與暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是( )
A.H2O、CO2、ADP B.CO2、[H]、ATP C.H2O、CO2、ATP D.[H]、H2O、ADP
5.關(guān)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(yīng)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(yīng)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(yīng)進行
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中的化學能 B.供給14CO2,放射性出現(xiàn)的順序為CO2→C3→甲
C.結(jié)構(gòu)A釋放的O2可進入線粒體中 D.如果突然停止CO2的供應(yīng),短時間內(nèi)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(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(jié)果應(yīng)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(yīng)習題。
訓練案
課題 第5章 細胞的能量供應(yīng)和利用
第4節(jié) 能量之源——光與光合作用
當堂檢測
1.C
2.⑴光反應(yīng) 葉綠體的類囊體薄膜 暗反應(yīng) 葉綠體基質(zhì)
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(zhì) 類囊體薄膜 ⑷低 ⑸= >
- 10 -
收藏