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,遼寧省,葫蘆島市,高中生物,細(xì)胞,能量,應(yīng)和,利用,導(dǎo)學(xué)案,習(xí)題,打包,新人 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(shuō)出綠葉中色素的種類(lèi)和作用。 2.說(shuō)出葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。 3.說(shuō)明光合作用以及對(duì)它的認(rèn)識(shí)過(guò)程。 4.嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。 5.說(shuō)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(shuō)明及學(xué)法指導(dǎo)】 1.閱讀課本第97—105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)20～25分鐘； 2.不會(huì)的或有疑問(wèn)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。 Ⅰ.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(lái)源：。? 2.實(shí)驗(yàn)：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(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。 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(lèi)、顏色和功能： 種類(lèi) 色素顏色 主要功能 葉綠素 葉綠素a 類(lèi)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)⑴結(jié)論:,。 ⑵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(shuō)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(lái)。? 5.1864年,薩克斯通過(guò)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(mén)利用同位素標(biāo)記法證實(shí):光合作用釋放的氧氣來(lái)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(guò)程 1.概念：是指利用綠色植物通過(guò)__________，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(guò)程。 2.過(guò)程⑴光反應(yīng)：①場(chǎng)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_(kāi)_______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(chǎng)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(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)_______________。 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(guò)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(lái)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(lèi)。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(wèn) 請(qǐng)將預(yù)習(xí)中不能解決的問(wèn)題寫(xiě)下來(lái)，供課堂解決。 探究案 Ⅰ.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(wèn)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。 【問(wèn)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(xì)胞通常呈現(xiàn)綠色? 【問(wèn)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(méi)有光照不能合成葉綠素。 【問(wèn)題4】在我國(guó)的溫帶地區(qū),到了秋天,許多樹(shù)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(lèi)胡蘿卜素含量的三倍；二是色素不吸收的綠光被反射回來(lái)。秋天葉片變黃是低溫使葉綠素遭到破壞，呈現(xiàn)出類(lèi)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(wèn)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： ⑴葉片要新鮮、顏色要深綠。 ⑵研磨要迅速、充分。①因?yàn)楸菀讚]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(xì)胞中的葉綠素酶水解而破壞。 ⑶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)。 ⑷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(huà)二三次)。 ⑸濾紙上的濾液細(xì)線不能浸入層析液中。 ⑹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(wèn)題2】請(qǐng)將下表內(nèi)容補(bǔ)充完整： 色素種類(lèi) 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(wèn)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(lái)； ②稱(chēng)取綠葉過(guò)少或加入無(wú)水乙醇過(guò)多，色素濃度?。? ③未加碳酸鈣或加入過(guò)少，色素分子部分被破壞。 探究點(diǎn)三 光合作用過(guò)程 【問(wèn)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(guò)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 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(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 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(méi)有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行．沒(méi)有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)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(guò)程中相輔相成的兩個(gè)階段。 【問(wèn)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(wèn)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(wèn)題4】暗反應(yīng)是在暗處進(jìn)行的嗎?為何稱(chēng)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(wèn)題5】通常以什么來(lái)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(lái)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(wèn)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(wèn)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。 【問(wèn)題3】嘗試列表比較光合作用與有氧呼吸。 Ⅱ.我的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖 Ⅲ.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.①② B.②③ C.③④ D.②④ 2.上圖是光合作用過(guò)程的圖解，請(qǐng)回答： ⑴光合作用的過(guò)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。 ⑵寫(xiě)出圖中①－⑤所示物質(zhì)的名稱(chēng)：①_______；②_______；③_______；④_______；⑤_______。 ⑶光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了________和_________（只填序號(hào)）。 ⑷C和D的化學(xué)過(guò)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(méi)有氧氣的黑暗環(huán)境中,用通過(guò)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?chē)? B.細(xì)菌均勻分布在水綿帶狀葉綠體的周?chē)? C.細(xì)菌集中分布在紅光和藍(lán)紫光區(qū)照射的水綿周?chē)? D.細(xì)菌集中分布在黃綠光區(qū)照射的水綿周?chē)? Ⅳ. 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(guò)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(guò)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(guò)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(mén)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(lái)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(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ATP C.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（ ） 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(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(lái)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(lèi)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(jìn)C6H12O6的生成 D．無(wú)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(shuō)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O2→C3→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(wú)法判斷 9. 下面是光合作用過(guò)程示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答: (1)請(qǐng)寫(xiě)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:M1　　　　M2、N1　　　　N2(填“>”、“=”或“<”)。? 【課后作業(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.⑴光反應(yīng) 葉綠體的類(lèi)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(xí)】 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(lèi)等有機(jī)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(lèi)囊體薄膜 ⑷低 ⑸= ＞ - 10 -