5.4光合作用与能量转化 学案 2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

建新中学高一生物导学案 必修一 主备人:郑华 复备:佟雨晴 编号: 时间:2022.3.14 使用时间: 第4节 光合作用与能量转化 1.【实验】绿叶中色素的提取和分离 (1)色素的提取:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 中。 (2)色素的分离:不同色素在 中的溶解度不同, 的随层析液在滤纸上扩散的 快,反之则慢,这样,色素就会随着 在滤纸上的扩散而分离开。分离方法: 。 (3)试剂及药品作用 ①无水乙醇作用: ; ②层析液作用: ; ③SiO2作用:;④CaCO3作用:。 (4)分离过程中不能让滤液细线触及层析液,原因是 。 (5)色素分离结果(见右图) 滤纸条上观察到 条色素带,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)提取和分离现象异常原因分析 Ⅰ.收集到的滤液绿色过浅 原因:①未加,研磨不充分;②使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)含量; ③一次加入大量的,提取浓度太低;④未加或加入过少,色素分子被破坏。 Ⅱ.滤纸条看不见色素带 原因:①忘记画;②滤液细线接触到,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。 Ⅲ.滤纸条色素带重叠原因:①滤液细线画的。 2. 捕获光能的色素 (1)绿叶中的色素包括 和 两大类,其中 含量最多(约占3/4)。 叶绿素分为 和 ,类胡萝卜素分为 和 。 (2)叶绿素分子中含有 元素;叶绿素的合成需要 条件,黑暗中植物幼苗会长成黄化苗;低温会破坏 分子,而 分子稳定,因此秋冬季多数绿色植物叶片变黄。 (3)叶绿素主要吸收 和 ,类胡萝卜素主要吸收 。叶绿素对 吸收量最少,绿光被反射出来,所 以叶片呈现绿色。色素只能吸收 进行光合作用,不能吸收 红外光和紫外光。(见右图) 3. 捕获光能的结构 (1)光合作用的场所是 。叶绿体增大膜面积方式: 。 (2)吸收光能的四种色素分布在 上;与光合作用有关的酶分布在 上和 中。 (3)叶绿体功能验证试验——恩格尔曼实验 ①过程:水绵+好氧菌 极细光束照射→好氧菌集中于叶绿体的部位 完全曝光→好氧菌分布于叶绿体的部位 ②结论:叶绿体是绿色植物的场所,氧气是由释放的。 ③评价:a.该实验设置和、和两组对照。 b.自变量是,因变量是的分布位置。 4. 光合作用的探究历程 (1)英国科学家普利斯特利证明植物可以 ,但没有明确植物更新空气的。 (2)荷兰科学家英格豪斯500多次植物更新空气实验证明:植物体只有 在 照射下,才能更新空气。 (3)德国科学家梅耶,根据能量转化与守恒定律明确指出:植物在进行光合作用时,把 转换成 储存起来。 (4)萨克斯实验证明:植物叶片在光合作用中产生了 , 光 是绿色植物光合作用的必要条件。 (5)恩格尔曼实验证明:O2是 释放出来的, 是绿色植物进行光合作用的场所。 (6)鲁宾和卡门实验证明:光合作用释放的O2全部来自 ,实验方式是 。 (7)卡尔文用标记的14CO2供小球藻(一种绿藻,真核生物)进行光合作用,然后追踪检测其放射性。实验探明了 在光合作用中转化成 的途径(即卡尔文循环)。 归纳:分泌蛋白研究、鲁宾和卡门实验、卡尔文实验实验方法都是 。 5. 光合作用的过程 (1)概念:光合作用是指绿色植物通过,利用,把转化成储 存能量的,并且释放出的过程。 (2) 总反应式(产物为葡萄糖): (3)过程分析 ①图中阶段Ⅰ是 阶段,在 上进行; 阶段Ⅱ是 阶段,在 中进行。 ②A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 ,F是 ,G是 。 ③光反应阶段物质转化:水的光解:;ATP的合成:。 能量转换: → 。 [H]的实质是 。 ④暗反应阶段物质转化:CO2固定:;C3的还原:。 能量转换: → 。 ⑤光合作用过程中的能量转换过程是 → → 。 ⑥光反应为暗反应提供大量的 ;暗反应为光反应提供 。 ⑦[H]和ATP的移动方向 。 ⑧光合作用的 反应合成ATP, 反应消耗ATP,且光反应产生的ATP只能用于 。 ⑨暗反应生成的(CH2O)中的能量直接来源于 。 ⑩正午光照强烈,蒸腾作用旺盛,导致叶片部分气孔关闭, 供应不足,则短时间内C3含量 ,C5含量 ,[H]和ATP含量 。(增多/减少/不变) 假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照,CO2供应正常,则短时间内[H]和ATP含量 , C3含量 ,C5含量 。(增多/减少/不变) 假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中,而光照正常,则短时间内C3含量 ,C5含量 ,[H]和ATP含量 。(增多/减少/不变) 影响光合作用强度的环境因素:空气中的浓度、土壤中 的多少、光照的 、 光的 、 的高低、矿质元素等。 是暗反应的原料,温度会影响 。 (4)光合作用各元素去向: 。 ①研究元素去向的方法: 。 ②14CO2中14C的转移途