5.4 光合作用课本问题答案-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

5.4光合作用与能量转化 第一小节 问题探讨 1.用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。 2.影响光合作用的因素很多，既有植物白身条件，也有外界环境条件。二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。 (一)探究·实践 1.滤纸条上有4条不同颜色的色素带，从上到下依次为：胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色)。 2.滤纸条上的色素带说明了绿叶中的色素有4种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不同；同时由于4种色素的颜色不同，也说明不同色素吸收了不同波长的光。 (二)旁栏思考题 绿色光源发出绿色的光，这种波长的光线不能被光合色素吸收，因此无法用于光合作用中制造有机物。 (三)思考·讨论 1.恩格尔曼第一个实验的结论是：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。 2.提示：实验材料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，用好氧细菌可确定释放氧气多的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用极细的光束照射，叶绿体上有光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时装片暴露在光下的实验再一次验证了实验结果，等等。 3.这是因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长光的照射下，叶绿体会释放氧气，适于好氧细菌在此区域分布。 4.叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。 (四)练习与应用 概念检测 1.(1)×；(2)V；(3)×。 2.A。 拓展应用 1.有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光所形成的，即红藻反射出红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水对红、橙光的吸收比对蓝、绿光的吸收要多，即到达深水层的光线是短波长的光，因此，吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。 2.提示：与传统生产方式相比，植物工厂生产蔬菜可以精确控制植物的生长周期、生长环境、上市时间等，但同时面临技术难度大、操控要求高、需要掌握各种不同蔬菜的生理特性等问题。综述性短文要求资料新颖、证据确凿、逻辑清晰、言之有理。 第二小节 (一）思考·讨论1 1.不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。亥实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。 2.能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料——CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。 3.光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于CO2。 4.合理即可。例如： 光照 H2O O2+NADPH+能量 叶绿体 ADP+Pi+ →ATP （二）思考·讨论2 1.本问题可以用列表的形式解决。 光反应 暗反应 所需条件 必须有光 有光或无光均可 进行场所 类囊体膜 叶绿体基质 物质变化 水光解为O2，和H+；ATP和NADPH的合成 CO2的固定；C3的还原；ATP和NADPH的分解 能量转化 光能转化为ATP和NADPH中的化学能 ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中稳定的化学能 2.物质联系：光反应生成的ATP和NADPH供暗反应C3的还原，而暗反应为光反应提供了ADP、Pi和NADP+。能量联系：光反应为暗反应提供了活跃的化学能，暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。 (三)旁栏思考题 用这种方法观察到的O2的产生量，实际是光合作用的O2释放量，与植物光合作用实际产生的O2量不同，没有考虑到植物自身呼吸作用对O2的消耗。 (四)练习与应用 概念检测 1.(1)V;(2)×；(3)× 2.D 3.提示：按照教材第103页图5-14解答。 拓展应用 1.(1)光照强度逐渐增大 (2)此时温度很高，导致气孔大量关闭，CO2无法进入叶片组织，致使光合作用暗反应受至限制 （3）光照强度不断减弱 (4)光照强度、温度 (5)根据本题信息，可以利用温室大棚控制光照强度、温度的方式，如补光、遮阴、生子、喷淋降温等，提高绿色植物光合作用强度。 2.提示：植物的生活需要水、无机盐、阳光、适宜的湿度、空气(含有二氧化碳)。从给出的信息可以看出，植物生长的基本条件都是满足的，因此，只要没有病虫害等不利因素，这株物(幼苗)就能够生存一段时间。但究竟能够生存多长时间，涉及的问题很多。潮湿的土壤含有