1、第54節光合作用與能量轉化問題探討植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、CO2濃度和營養液成分等條件下，生產蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依LED燈等工光源，其中常見的是紅色、藍色和的光源。討論：1.靠人工光源生產蔬菜有什么好處？2.為什么要控制CO2濃度、營養液成分和溫度等條件？第54節光合作用與能量轉化問題探討一、捕獲光能的色素和結構對于高等植物來說，葉片是進行光合作用的主要器官，葉片多數是綠色的，說明其中有綠色的色素。而對于不含綠色色素的白化苗來說，待種子中儲存的養分耗盡就會死去。可見，葉片中的色素可能與光能的捕獲有關。一、捕獲光能的色素和結構對于高等植物來說，葉片是進行光合作用一、

2、捕獲光能的色素和結構實驗：綠葉中色素的提取和分離1、提取的色素原理？2、分離色素的原理？色素能溶解在有機溶劑無水乙醇各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的則在濾紙上擴散的快。反之，擴散慢，據此將各種色素分離開來。一、捕獲光能的色素和結構實驗：綠葉中色素的提取和分離1、提取3、方法步驟 紙層析法1）、提取色素： 稱取 剪碎 研磨（碳酸鈣 二氧化硅 無水乙醇） 過濾（單層尼龍布）2）、制備濾紙條：剪去兩角（防止兩邊濾液 擴散速度太快），畫鉛筆線3）、畫濾液細線：細、直、齊，重復幾次4）、分離：用層析液，液面不能淹沒濾液細線3、方法步驟 紙層析法4、捕獲光能的色素種類和含量這說明了什么？4條從上

3、往下依次是：胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？葉綠素a最寬，依次為葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素溶解度不同，隨層析液在濾紙上擴散的快慢不一樣。4、捕獲光能的色素種類和含量這說明了什么？4條從上往下依次是4、捕獲光能的色素種類和含量捕獲光能的色素類胡蘿卜素葉綠素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b(占1/4)(占3/4)（橙黃色）（黃色）（藍綠色）（黃綠色）這四種色素對光的吸收有什么差別呢？思考4、捕獲光能的色素種類和含量捕獲光能的色素類胡蘿卜素葉綠素胡葉綠體中的色素提取液5、四種色素對光的吸收葉綠體中的色素提取液5、四種色素對光的吸收葉綠素主要吸收_

4、類胡蘿卜素主要吸收_藍紫光、紅光藍紫光這些捕獲光能的色素存在于細胞中什么部位呢？思考葉綠素主要吸收_藍紫光、紅光藍紫光這些捕6、葉綠體的結構適于進行光合作用葉綠體除了吸收光能外，還有什么功能呢？思考葉綠體結構：（1）雙層膜：外膜、內膜（2）基粒：由許多類囊體堆疊而成，類囊體膜上分布有色素和酶。（3）基質：含有光合作用所需的酶、少量DNA、RNA和核糖體。6、葉綠體的結構適于進行光合作用葉綠體除了吸收光能外，還有什恩格爾曼的實驗水綿和好氧細菌的裝片（1）恩格爾曼第一實驗的結論是什么？黑暗 沒有空氣 極細光束沒有空氣 完全暴露在光下 氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所，光合

5、作用需要光照。恩格爾曼的實驗水綿和好氧細菌的裝片（1）恩格爾曼第一實驗的結（2）恩格爾曼在選材、實驗設計上有什么巧妙之處？水綿：葉綠體呈螺旋式帶狀，便于觀察。好氧細菌：確定釋放氧氣多的部位。無空氣黑暗環境：排除氧氣和光的干擾。極細光束：葉綠體上可分為光照多和光照少的部位，相當于一組對照實驗。暴露于光下：驗證實驗結果。（2）恩格爾曼在選材、實驗設計上有什么水綿：葉綠體呈螺旋式帶（3）在第二個實驗中，大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區域，為什么？ 因為水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍紫光，在此波長光照射下，葉綠體會釋放氧氣，適于好氧細菌在此區域分布。（3）在第二個實驗中，大量的需氧細菌聚集在

6、紅光和因為水綿葉綠（4）綜合上述資料，你認為葉綠體具有什么功能？葉綠體是進行光合作用的場所，并且能夠吸收特定波長的光。（4）綜合上述資料，你認為葉綠體具葉綠體是進行光合作用的場所光合作用的場所只能是葉綠體嗎？ 藍藻、光合細菌等沒有葉綠體也能進行光合作用。光合作用的場所只能是葉綠體嗎？ 藍藻、光合細菌等沒有葉綠體也二、光合作用的原理和應用（一）光合作用：是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。（二）總反應式：CO2+H2O （CH2O）+O2光能葉綠體二、光合作用的原理和應用（一）光合作用：是指綠色植物通過葉綠材料一19世紀末，科學界普遍認

7、為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C和H2O結合甲醛，然后甲醛分子縮合成糖。1928年，科學家發現甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉化成糖。材料二1937年，英國植物學家希爾（R.Hill）發現，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O ，沒有CO2 ），在光照下可以釋放出氧氣。像這樣，離體綠體在適當條件下發生水的光解、產生氧氣的化學反應稱作希爾反應。（三）探索光合作用原理的部分實驗材料一材料二（三）探索光合作用原理的部分實驗1.希爾的實驗說明水的光解產生氧氣，是否說明植物光合作用產生的氧氣中的元素全部來自水？2.希爾的實驗是否說明水的光

8、解與糖的合成不是同一個化學反應？不能說明，希爾反應僅說明了離體葉綠體在適當條件下可以發生水的光解，產生氧氣。該實驗沒有排除葉綠體中其它物質的干擾，也并沒有直接觀察到氧元素的轉移。能夠說明。希爾反應是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的，懸浮液中有H2O，沒有CO2 ，因此，該實驗說明水的光解并非必須與糖的合成相關聯，暗示著希爾反應是相對獨立的反應階段。1.希爾的實驗說明水的光解產生氧氣，是否說明植物光合作用2.材料三 1941年，美國科學家魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)用同位素示蹤的方法，研究了光合作用中氧氣的來源。他們用16O的同位素18O分別標記H2O和CO2，使它們分別變成H2

9、18O和C18O2。然后，進行了兩組實驗：第一組給植物提供H2O和C18O2，第二組實驗給同種植物提供H218O和CO2。在其它條件相同的情況下，第一組釋放的氧氣都是O2，第二組釋放的都是18O2。 1954年 ，美國科學家阿爾農（D.Arnon）發現，在光照下，葉綠體可合成ATP。1957年，他發現這一過程總是與水的光解相伴隨。3.分析魯賓和卡門做的實驗，你能得出什么結論？光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來源于H2O ，而并不來源于CO2材料三3.分析魯賓和卡門做的實驗，你能得出什么結論？光合作用4.嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應的關系。H2O光照葉綠體O2+NADPH+能量ADP

10、+Pi+能量酶ATP4.嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應的關系。H2O光（四）光合作用的原理（四）光合作用的原理條件：物質變化：場所：1、光反應階段：2H2O O2+4H+光色素光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+葉綠體的類囊體薄膜上ADP+Pi + 能量 ATP 酶（活躍化學能）能量變化：把光能轉化成活躍的化學能，并儲存在ATP和NADPH中。H+NADP+NADPH條件：物質變化：場所：1、光反應階段：2H2O 2、暗反應(碳反應)階段：CO2的固定：CO2C5 2C3酶條件：場所：能量變化：葉綠體的基質中多種酶、 ATP和NADPH中活躍的化學能轉變為糖類等 有機物中穩定的

11、化學能CO2、NADPH、ATPC3被還原：2C3 (CH2O)+C5 酶NADPH、ATPNADPHNADP+H+物質變化：ATPADP+Pi+能量2、暗反應(碳反應)階段：CO2的固定：CO2C5 光反應和暗反應的比較對比項目光反應暗反應條件必須有光有光無光即可場所類囊體的薄膜葉綠體基質物質變化H2O分解成O2和H+；ADP和Pi形成ATPDNAP+和H+形成NADPHCO2被固定；C3被NADPH還原，最終形成糖類；ATP轉化成ADP和Pi；NADPH分解為DNAP+和H+能量轉換光能轉化為ATP和NADPH中的化學能ATP和NADPH中的化學能轉化為糖類中穩定的化學能。聯系物質聯系：光

12、反應階段產生ATP和NADPH用于暗反應階段C3的還原。暗反應為光反應提供ADP、Pi和NADP+能量聯系：光反應為暗反應提供了活躍的化學能，暗反應將活躍的化學能轉化為糖類中穩定的化學能。光反應和暗反應的比較對比項目光反應暗反應條件必須有光有光無光（6分）為緩解能源危機這一全球性問題，開發和利用新能源受到廣泛關注。研究發現，小球藻在高氮條件下光合作用強，油脂積累少；在低氮條件下生長較慢，但能積累更多油脂。為獲得油脂生產能力強的小球藻，制造生物質燃料，科研人員進行了實驗。請回答問題：（1）小球藻通過光反應將_能轉變成不穩定的化學能，經過在葉綠體基質中進行的_反應，將這些能量儲存在有機物中。（2）

13、科研人員進行了圖1所示的實驗，發現培養基上的藻落（由一個小球藻增殖而成的群體）中，只有一個為黃色（其中的小球藻為X），其余均為綠色（其中的小球藻為Y）。小球藻X的出現可能是EMS（一種化學誘變劑）導致小球藻發生了基因突變，不能合成_，因而呈黃色。為初步檢驗上述推測，可使用_觀察并比較小球藻X和Y的葉綠體顏色。 光暗（碳）葉綠素顯微鏡（6分）為緩解能源危機這一全球性問題，開發和利用新能源受到廣據圖可知，高氮條件下_，說明小球藻X更適合用于制造生物質燃料。 （3）為檢測油脂生產能力，研究者進一步實驗，結果如圖2所示。小球藻X油脂生產能力高于小球藻Y據圖可知，高氮條件下_，說明小球藻X更適合用1.志

14、愿精神可以表述為一種具體化或日常化的人文精神。作為促進社區發展、社會進步和社會成員個人身心完善的一種價值觀念和社會心理，志愿精神在日常生活層面的實際體現形式就是志愿行動。志愿精神的興起，作為一種獨特的社會文化形式，體現了在不同層面上的功能。 2.禮、樂與城市文明有密切關系，這可從什么是文明，文明與城市的關系，以及什么是城市文明的核心內容等角度加以認識與闡釋。3小說開頭的環境描寫和簡單的人物對話，交代了“他”的身份和家庭生活狀況，也照應結尾，凸顯人物品質。4媳婦為了“他”也來到城市，來到工地，找不到合適的進錢門路，就撿起了破爛，為此，她常常抱怨“他”無能。5對比是本文主要的表現手法，以媳婦迫于生活壓力讓丈夫監守自盜與丈夫的斷然拒絕為對比突出了丈夫的品質。6.一個真性情的人活在一個最冷酷的現實中，一個最潔凈的人落在一個最骯臟的泥塘里，一個最遵循內心真實的人面對的是種種的虛偽和狡詐。你無法對他們寬容，哪怕是丁點兒的虛與委蛇，你謹持自己理想的絕對純潔。7.信