光合作用與能量轉(zhuǎn)化 學(xué)案-高一上學(xué)期生物人教版必修1

第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化1.【實(shí)驗(yàn)】綠葉中色素的提取和分離（1）色素的提?。壕G葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中。（2）色素的分離：不同色素在中的溶解度不同，的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的快，反之則慢，這樣，色素就會(huì)隨著在濾紙上的擴(kuò)散而分離開(kāi)。分離方法：。（3）試劑及藥品作用①無(wú)水乙醇作用：；②層析液作用：；③SiO2作用：；④CaCO3作用：。（4）分離過(guò)程中不能讓濾液細(xì)線觸及層析液，原因是。（5）色素分離結(jié)果（見(jiàn)右圖）濾紙條上觀察到條色素帶，自上而下依次是、、和。可知的溶解度最高，的溶解度最低；的含量最多。（6）提取和分離現(xiàn)象異常原因分析Ⅰ.收集到的濾液綠色過(guò)淺原因：①未加，研磨不充分；②使用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)含量；③一次加入大量的，提取濃度太低；④未加或加入過(guò)少，色素分子被破壞。Ⅱ.濾紙條看不見(jiàn)色素帶原因：①忘記畫；②濾液細(xì)線接觸到，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。Ⅲ.濾紙條色素帶重疊原因：①濾液細(xì)線畫的。2.捕獲光能的色素（1）綠葉中的色素包括和兩大類，其中含量最多(約占3/4)。葉綠素分為和，類胡蘿卜素分為和。（2）葉綠素分子中含有元素；葉綠素的合成需要條件，黑暗中植物幼苗會(huì)長(zhǎng)成黃化苗；低溫會(huì)破壞分子，而分子穩(wěn)定，因此秋冬季多數(shù)綠色植物葉片變黃。（3）葉綠素主要吸收和，類胡蘿卜素主要吸收。葉綠素對(duì)吸收量最少，綠光被反射出來(lái)，所以葉片呈現(xiàn)綠色。色素只能吸收進(jìn)行光合作用，不能吸收紅外光和紫外光。（見(jiàn)右圖）3.捕獲光能的結(jié)構(gòu)（1）光合作用的場(chǎng)所是。葉綠體增大膜面積方式：。（2）吸收光能的四種色素分布在上；與光合作用有關(guān)的酶分布在上和中。（3）葉綠體功能驗(yàn)證試驗(yàn)——恩格爾曼實(shí)驗(yàn)①過(guò)程：水綿＋好氧菌eq\o(──────→,\s\up7(黑暗、無(wú)空氣))極細(xì)光束照射→好氧菌集中于葉綠體的部位完全曝光→好氧菌分布于葉綠體的部位②結(jié)論：葉綠體是綠色植物的場(chǎng)所，氧氣是由釋放的。③評(píng)價(jià)：a.該實(shí)驗(yàn)設(shè)置和、和兩組對(duì)照。b.自變量是，因變量是的分布位置。4.光合作用的探究歷程（1）英國(guó)科學(xué)家普利斯特利證明植物可以，但沒(méi)有明確植物更新空氣的。（2）荷蘭科學(xué)家英格豪斯500多次植物更新空氣實(shí)驗(yàn)證明：植物體只有在照射下，才能更新空氣。（3）德國(guó)科學(xué)家梅耶，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律明確指出：植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，把轉(zhuǎn)換成儲(chǔ)存起來(lái)。（4）薩克斯實(shí)驗(yàn)證明：植物葉片在光合作用中產(chǎn)生了，光是綠色植物光合作用的必要條件。（5）恩格爾曼實(shí)驗(yàn)證明：O2是釋放出來(lái)的，是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。（6）魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)證明：光合作用釋放的O2全部來(lái)自，實(shí)驗(yàn)方式是。（7）卡爾文用標(biāo)記的14CO2供小球藻(一種綠藻，真核生物)進(jìn)行光合作用，然后追蹤檢測(cè)其放射性。實(shí)驗(yàn)探明了在光合作用中轉(zhuǎn)化成的途徑(即卡爾文循環(huán))。歸納：分泌蛋白研究、魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)、卡爾文實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法都是。5.光合作用的過(guò)程（1）概念：光合作用是指綠色植物通過(guò)，利用，把轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的，并且釋放出的過(guò)程。總反應(yīng)式(產(chǎn)物為葡萄糖)：（3）過(guò)程分析①圖中階段Ⅰ是階段，在上進(jìn)行；階段Ⅱ是階段，在中進(jìn)行。②A是，B是，C是，D是，E是，F(xiàn)是，G是。③光反應(yīng)階段物質(zhì)轉(zhuǎn)化：水的光解：；ATP的合成：。能量轉(zhuǎn)換：→。[H]的實(shí)質(zhì)是。④暗反應(yīng)階段物質(zhì)轉(zhuǎn)化：CO2固定：；C3的還原：。能量轉(zhuǎn)換：→。⑤光合作用過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是→→。⑥光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供大量的；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供。⑦[H]和ATP的移動(dòng)方向。⑧光合作用的反應(yīng)合成ATP，反應(yīng)消耗ATP，且光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP只能用于。⑨暗反應(yīng)生成的(CH2O)中的能量直接來(lái)源于。⑩正午光照強(qiáng)烈，蒸騰作用旺盛，導(dǎo)致葉片部分氣孔關(guān)閉，供應(yīng)不足，則短時(shí)間內(nèi)C3含量，C5含量，[H]和ATP含量。（增多/減少/不變）eq\o\ac(○,11)假如對(duì)正常進(jìn)行光合作用的植物突然停止光照，CO2供應(yīng)正常，則短時(shí)間內(nèi)[H]和ATP含量，C3含量，C5含量。（增多/減少/不變）eq\o\ac(○,12)假如將正常進(jìn)行光合作用的植物突然移到低濃度CO2環(huán)境中，而光照正常，則短時(shí)間內(nèi)C3含量，C5含量，[H]和ATP含量。（增多/減少/不變）eq\o\ac(○,13)影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素：空氣中的濃度、土壤中的多少、光照的、光的、的高低、礦質(zhì)元素等。是暗反應(yīng)的原料，溫度會(huì)影響。（4）光合作用各元素去向：。①研究元素去向的方法：。②14CO2中14C的轉(zhuǎn)移途徑：；C18O2中18O的轉(zhuǎn)移途徑：；H218O中18O的轉(zhuǎn)移途徑：；3H2O中3H的轉(zhuǎn)移途徑：。6.植物體光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系（1）原理：影響階段，制約的產(chǎn)生，進(jìn)而制約階段。（2）曲線分析在一定范圍內(nèi)，光合速率隨光照強(qiáng)度的升高而加快，超過(guò)這一范圍后，光合速率達(dá)最大值并保持不變。①A點(diǎn)：環(huán)境，植物只進(jìn)行作用消耗有機(jī)物。此時(shí)，細(xì)胞從外界吸收，并放出。A點(diǎn)葉肉細(xì)胞中合成ATP的場(chǎng)所有、。A點(diǎn)后有光照，植物光合作用和呼吸作用都進(jìn)行，葉肉細(xì)胞中合成ATP的場(chǎng)所有、、。②AB段：弱光，植物光合速率呼吸速率，即植物光合作用有機(jī)物制造量呼吸作用有機(jī)物消化量，植物體不能積累有機(jī)物。細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2：一部分進(jìn)入中用于作用，一部分釋放到；細(xì)胞呼吸消耗的O2：一部分由的作用提供，一部分從吸收，總體表現(xiàn)為植物從外界吸收，并放出。③B點(diǎn)：對(duì)應(yīng)光照強(qiáng)度稱為，植物光合速率呼吸速率，即植物光合作用有機(jī)物制造量呼吸作用有機(jī)物消化量，植物體有機(jī)物總量保持不變。此時(shí)，細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2全部用于作用，光合作用產(chǎn)生的O2全部用于作用，植物不與外界進(jìn)行氣體交換。④B點(diǎn)后：強(qiáng)光，光合速率呼吸速率，即植物光合作用有機(jī)物制造量呼吸作用有機(jī)物消化量，植物體能積累有機(jī)物。光合作用固定的CO2：一部分由的作用提供，一部分從吸收；光合作用產(chǎn)生的O2：一部分進(jìn)入中用于作用，一部分釋放到，總體表現(xiàn)為植物從外界吸收，并放出。⑤E點(diǎn)：稱為，含義是。⑥限制光合速率的環(huán)境因素(外因)：AB段：；C點(diǎn)后：主要是。⑦陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都比陽(yáng)生植物的。（3）當(dāng)條件變化時(shí)，光()補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)的移動(dòng)規(guī)律①若改變某一因素(如光照、CO2濃度)，使光合作用增強(qiáng)，而呼吸作用不受影響，則光補(bǔ)償點(diǎn)(B點(diǎn))10.化能合成作用（1）化能合成作用①概念：利用體外環(huán)境中的某些時(shí)所釋放出的能量(化學(xué)能)來(lái)制造。②實(shí)例：生活在土壤中的硝化細(xì)菌，能將土壤中的