内容正文:
第3讲 能量之源——光与光合作用
新课标内容要求
说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转化并储存为糖分子中的化学能。
核心素养
生命观念
结构与功能观:叶绿体的结构与功能适应;物质与能量观:通过光合作用过程合成有机物,储存能量。
科学思维
分类与比较:比较光反应与暗反应,掌握光合作用过程;
分析与综合:通过曲线图分析光照强度、温度、CO2浓度等对光合作用的影响。
科学探究
表达和交流:分析色素的提取与分离结果;
制订并实施方案:探究环境因素对光合作用的影响。
考点研究·素养提升
——————————————————————————————————————————————————————————————————基础知识系统梳理 预测考向总结方法——————————————————————————————————————————————————————————————————|考点1| 捕获光能的色素和结构及光合作用的探究历程
1. 叶绿体中色素的种类和颜色
色素的种类
色素的颜色
叶绿素
叶绿素a
蓝绿 色
叶绿素b
黄绿 色
类胡萝卜素
叶黄素
黄色
胡萝卜素
橙黄色
2. 叶绿体中色素的吸收光谱分析
由图可以看出:
(1)色素的功能:叶绿素主要吸收 红光和蓝紫光 ;类胡萝卜素主要吸收 蓝紫光 。
(2)色素吸收光的范围:可见光的波长范围大约是390~760 nm,一般叶绿体中的色素只吸收 可见光 ,对红外光和紫外光不吸收。
3. 叶绿体的结构与功能
(1)结构示意图
(2)
结构
外表:[①] 双层膜
内部
[②]基质:含有与 暗反应 有关的酶
[③]基粒:由类囊体堆叠而成,分布有 色素、与光 反应有关的酶
决定
(3)功能:进行 光合作用 的场所。
(4)恩格尔曼的实验:好氧细菌只分布于 叶绿体 被光束照射的部位。
[教材边角扫描] (教材必修1 P99“与社会的联系”)
温室或大棚种植蔬菜时,最好选择无色透明的玻璃或塑料薄膜,理由是 有色玻璃或塑料薄膜主要透过同色光,其他色光很少或不能透过,光照强度会减弱,不利于光合作用;而无色透明的玻璃或塑料薄膜能透过日光中各种色光,光照强度较大,有利于光合作用的进行 。
4. 光合作用的探究历程(连一连)
找到课本原话并判断正误。
(1)一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光。(P99—学科交叉)(√)
(2)大棚种植蔬菜时,选择蓝色的塑料膜比红色的好。(P99—与社会的联系)(×)
(3)即使温度、CO2浓度合适,紫外线照射植物也不会发生光合作用。(P99—学科交叉)(√)
(4)没有叶绿素就不能进行光合作用。(P99—正文)(×)
(5)叶绿体中光合色素吸收的光能有两方面的用途:一是H2O光解,二是ATP合成。(P103—正文)(√)
(6)植物体吸收光能的色素,除存在于叶片的一些细胞中外,还存在于幼嫩的茎和果实等器官的一些含有光合色素的细胞中。(P100—拓展题)(√)
下面是光合作用探索历程中恩格尔曼和萨克斯的实验示意图,请分析:
(1)恩格尔曼实验在实验材料的选取上有什么巧妙之处?
选择水绵和好氧细菌,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察;用好氧细菌可以确定释放氧气多的部位。
(2)两实验均需要进行“黑暗”处理吗?
图示的两实验中,只有萨克斯的实验需进行“黑暗”处理,目的是消耗掉细胞中原有的淀粉。
(3)两实验如何设计对照实验?
恩格尔曼的实验中,照光处理与不照光、黑暗与完全曝光形成对照;萨克斯的实验中,暗处理的叶片一半曝光、一半遮光形成对照。
考向1 捕获光能的色素及叶绿体的结构
1. (2019·重庆南开中学月考)下列关于叶绿体的叙述,正确的是(C)
A. 叶绿体的外膜、内膜极大地扩展了受光面积
B. 叶绿体基质中NADP+能形成NADPH
C. 类囊体薄膜上的光合色素都可以吸收蓝紫光
D. 类囊体薄膜中的酶可催化CO2的固定和还原
解析 叶绿体扩大受光面积的不是外膜和内膜而是类囊体薄膜,A错误;NADP+形成NADPH的场所是基粒,B错误;类囊体薄膜上的叶绿素和类胡萝卜素都能吸收蓝紫光,C正确;催化CO2的固定和还原的酶存在叶绿体的基质中,D错误。
2. 如图表示叶绿体中色素吸收光能的情况。据图判断下列说法错误的是(C)
A. 由图可知,类胡萝卜素主要吸收400~500 nm波长的光
B. 用450 nm波长的光比600 nm波长的光更有利于提高光合作用强度
C. 由550 nm波长的光转为670 nm波长的光后,叶绿体中C3的量增加
D. 土壤中缺乏镁时,植物对420~470 nm波长的光的利用量显著减少
解析 由550 nm波长的光