内容正文:
第9讲 光合作用(Ⅰ)
素养目标
1.生命观念:运用物质与能量观,分析光合作用过程中物质和能量的转化。
2.科学思维:分析ATP、[H]、C3、C5等物质变化曲线模型,理解光反应和暗反应之间的联系。
3.科学探究:通过叶绿体色素的提取和分离实验,掌握实验操作能力和实验的结果分析。
考点一 捕获光能的色素和叶绿体结构
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
(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,叶绿体中的色素只吸收可见光,对红外光和紫外光等不吸收。
3.叶绿体的结构与功能
(1)结构
(2)功能:进行光合作用的场所。
[教材深挖]
1.(教材必修1 P97“问题探讨”)在夜晚测定细胞呼吸速率时,照明灯常使用绿光灯,你知道其中的道理吗?
提示 绿叶中的色素吸收绿光最少,可排除光照对细胞呼吸的影响。
2.(教材必修1 P100“资料分析”(资料1)与“练习3”)恩格尔曼的2个实验结论有什么不同?
提示 从资料1中的结论是:氧气是叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。练习3的结论是:叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用,放出氧气。
[基础诊断]
1.叶绿素分子的合成需要Mg元素。(√)
2.蓝藻中不含叶绿体和叶绿素。(×)
3.叶片黄化,叶绿体对红光的吸收增多。(×)
4.光合作用需要的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。(×)
5.线粒体和叶绿体均含有少量的DNA。(√)
1.明辨光合色素的三个易错点(生命观念)
(1)色素的功能特点:叶绿素和类胡萝卜素均有主要的吸收光波段,对其他波段的可见光并非不吸收,只是吸收量较少。
(2)色素的分布位置:色素不只分布于叶绿体中,液泡中也含有色素如花青素,但是液泡中的色素不能用于光合作用。
(3)光合作用的场所:叶绿体不是细胞进行光合作用的唯一场所,如蓝藻细胞没有叶绿体,也能进行光合作用。
2.对影响叶绿素合成的三大因素的归纳(科学思维)
[问题驱动]
驱动目的 以传统文化古诗词为载体考查科学探究中的实验设计
[案例] “霜叶红于二月花”的美丽景色,是由于成片的黄栌或枫叶逐渐变红形成的。假如你是某研究性学习小组的成员,请你利用暑假对这一自然现象产生的原因进行实验探究。
实验假设:叶片变红现象受温度影响。
(1)围绕该实验假设,有的同学主张在实验前,需要搜集有关资料,才能对实验组的温度进行设置,该“有关资料”应为____________________________。
实验材料:盆栽的黄栌或枫树、透明的恒温箱等实验用具。
提示 当地深秋的昼夜气温变化资料(当地气象资料)
(2)实验步骤:①____________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
提示 ①取甲、乙两组盆栽的黄栌或枫树,分别放入两只透明的恒温箱内,甲为实验组,乙为对照组 ②甲组恒温箱模拟深秋时昼夜温度变化,乙组除温度与外界相同外,其余条件都与甲组一致 ③若干天后观察实验现象
(3)实验结果预测及结论:①__________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
提示 ①如果实验组和对照组中的叶片都变红(或都不变红),则假设不成立 ②如果实验组叶片变红,对照组叶片不变红,则假设成立
命题点一
光合色素的种类与功能
1.(2017·全国卷Ⅲ,T3)植物光合作用的作用光谱是通过测量光合作用对不同波长光的反应(如O2的释放)来绘制的。下列叙述错误的是( )
A.类胡萝卜素在红光区吸收的光能可用于光反应中ATP的合成
B.叶绿素的吸收光谱可通过测量其对不同波长光的吸收值来绘制
C.光合作用的作用光谱也可用CO2的吸收速率随光波长的变化来表示
D.叶片在640~660 nm波长光下释放O2是由叶绿素参与光合作用引起的
A [A错:类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,在红光区不吸收光能。B对:叶绿素的吸收光谱可通