學(xué)案綠色植物的新陳代謝與生物固氮

1、學(xué)案6綠色植物的新陳代謝與生物固氮課堂知能整合考點(diǎn)探究一、光合作用過程 1聯(lián)系：光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個(gè)整體，二者緊密聯(lián)系。光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段提供能量(ATP)和還原劑(H或NADPH)，暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)合成ATP提供原料。2區(qū)別比較項(xiàng)目 光反應(yīng) 暗反應(yīng) 部位 基粒的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上 基質(zhì)中條件 光、葉綠體中的色素和有關(guān)酶 許多有關(guān)的酶物質(zhì)變 化 能量變 化 光能轉(zhuǎn)變成電能，電能轉(zhuǎn)變成ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能 ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成糖類等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能二、C3植物、C4植物 結(jié)構(gòu)差異 功能差異 C3植物維管束鞘細(xì)胞無葉綠體，葉肉

2、細(xì)胞含正常葉綠體 C4植物維管束鞘細(xì)胞及其外面的葉肉細(xì)胞構(gòu)成“花環(huán)型”結(jié)構(gòu)，內(nèi)層的維管束鞘細(xì)胞含無基粒的葉綠體，外圈的葉肉細(xì)胞含正常的葉綠體 特點(diǎn)C4途徑可以固定低濃度CO2，因而C4植物能利用低濃度CO2三、影響光合作用的因素及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用因素 對(duì)光合作用的影響 在生產(chǎn)上的應(yīng)用 光光照強(qiáng)度：光合作用隨光照強(qiáng)度的變化而變化，在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而加快；但光照強(qiáng)度增加到一定強(qiáng)度，光合作用速率不再加快。如圖所示：光質(zhì)不同也影響光合作用速率，復(fù)色光(白光)下，光合速率最快；單色光中以紅光下光合速率最快，藍(lán)紫光次之，綠光最差輪作延長(zhǎng)光合作用時(shí)間合理密植增加光合作用面積溫室大棚

3、使用無色透明玻璃充分利用各種光能 溫度光合作用過程需要多種酶催化，溫度會(huì)直接影響酶的活性，進(jìn)而影響光合作用速率。在一定范圍內(nèi)光合作用速率隨溫度升高而加快；溫度過高會(huì)使酶活性下降，從而使光合作用速率下降適時(shí)播種溫室栽培農(nóng)作物時(shí)，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫 CO2 濃度CO2是光合作用的原料之一。在一定范圍內(nèi)，植物光合作用速率隨CO2濃度增大而加快，但達(dá)到一定濃度時(shí)，再增加CO2濃度，光合作用速率也不再增加。如下圖所示：施用有機(jī)肥及其他措施，提高大田或溫室CO2濃度 必需 礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素會(huì)直接或間接影響光合作用。N、Mg、Fe、Mn等是葉綠素生物合成所必需的元素；K、P等參與碳水化合物代謝，

4、缺乏會(huì)影響糖類的轉(zhuǎn)變和運(yùn)輸；P參與葉綠體膜的構(gòu)成及光合作用中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變和能量傳遞 合理施肥 水水既是光合作用的原料,又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。另外，水還影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體，所以水對(duì)光合作用影響很大 預(yù)防干旱，合理灌溉四、水分和礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸與利用 水分 礦質(zhì)元素吸收部位主要：根尖成熟區(qū) 根尖成熟區(qū)、葉片(根外施肥)吸收形式 水分子 離子吸收方式 自由擴(kuò)散 主動(dòng)運(yùn)輸吸收動(dòng)力細(xì)胞液與外界溶液的濃度差細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP運(yùn)輸 導(dǎo)管 導(dǎo)管 運(yùn)輸主要?jiǎng)恿?蒸騰作用 蒸騰作用散失(或利用) 蒸騰作用 參與各種代謝以離子形式存在，被植物體反復(fù)利用形成不穩(wěn)定化合物，可被多次利用

5、形成難溶化合物，只被利用一次 聯(lián)系礦質(zhì)元素溶于水中，才能被根部吸收礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)隨水分運(yùn)輸?shù)竭_(dá)各部位礦質(zhì)元素被吸收進(jìn)入細(xì)胞后，影響細(xì)胞液與外界溶液的濃度，從而影響水分的吸收五、生物固氮與氮循環(huán)(1)固氮微生物常見類型 特點(diǎn)代謝類型產(chǎn)物固氮量應(yīng)用共生固氮微生物根瘤菌 與豆科植物共生時(shí)才能固氮，有專一性異養(yǎng)需氧型氨大根瘤菌拌種自生固氮微生物 圓褐固 氮菌獨(dú)立固氮 異養(yǎng)需氧型 氨小菌劑(2)氮循環(huán)中的微生物生物種類作用代謝類型 在生態(tài)系統(tǒng)中的地位根瘤菌圓褐固氮菌 將N2NH3異養(yǎng)需氧型根瘤菌為消費(fèi)者，圓褐固氮菌為分解者 細(xì)菌 真菌將生物遺體中的含氮化合物NH3 (氨化作用)異養(yǎng)需氧型 分解者硝化

6、細(xì)菌 將(硝化作用)自養(yǎng)需氧型 生產(chǎn)者 反硝化細(xì)菌異養(yǎng)厭氧型 分解者典例精析 考查目標(biāo)1 光合作用【例l】光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是 ( ) AH和H20 BH和ATP CATP和C02 DH20和C02考查目標(biāo)2 C3植物、C4植物光合作用的比較【例2】小麥和玉米的C02固定量隨外界C02濃度的變化而變化(如圖235)。下列相關(guān) 敘述不正確的是 ( )A小麥的C02固定量與外界C02濃度呈正相關(guān)BCO2濃度在100 mg·L-1 時(shí)小麥幾乎不固定CO2CC02濃度大于360 mg·L-1后玉米不再固定CO2DC4植物比C3植物更能有效地利用低濃度CO2考查目標(biāo)3 水、礦質(zhì)

7、元素的代謝【例3】水稻是我國主要的糧食作物之一。下列有關(guān)水稻生命活動(dòng)的敘述，正確的是( )A對(duì)水稻進(jìn)行根瘤菌拌種,有利于水稻對(duì)N2的利用B水稻葉片的維管束鞘細(xì)胞中含有葉綠體，能固定二氧化碳并形成淀粉C硅元素能在水稻體內(nèi)大量積累，該事實(shí)說明硅是水稻必需的大量元素D盡管水稻生長(zhǎng)在水生環(huán)境中，其吸水的主要?jiǎng)恿θ允钦趄v拉力考查目標(biāo)4 生物固氮【例4】與酵母菌相比，硝化細(xì)菌具有的特點(diǎn)是A無線粒體，只能通過無氧呼吸獲得能量B無固氮酶，只能以含氮有機(jī)物作為氮源C無細(xì)胞核，只能通過出芽生殖方式繁殖后代D無染色體，只能在DNA水平產(chǎn)生可遺傳變異課內(nèi)消化吸收1葉綠體含多種色素，其中一種色素能接受其他色素所吸收的光

8、能、轉(zhuǎn)化成電能，該色素是 ( ) A胡蘿卜素 B葉黃素 C葉綠素a D葉綠素b2下圖表示在一定范圍內(nèi)，不同環(huán)境因素與水稻葉片光合作用強(qiáng)度的關(guān)系，其中錯(cuò)誤的是 3某地因臺(tái)風(fēng)影響，連降特大暴雨，使部分耕地被雨水淹沒。此時(shí)，下列生理作用不會(huì)因此降低的是 ( ) A微生物的硝化作用 B微生物的反硝化作用 C農(nóng)作物體內(nèi)礦質(zhì)元素和水的運(yùn)輸 D根對(duì)礦質(zhì)元素的吸收4玉米和小麥在適宜條件下照光一段時(shí)間后，將葉橫切片用碘液染色，在顯微鏡下觀察這兩種植物的維管束鞘細(xì)胞和葉肉細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)玉米和小麥的葉片被染成藍(lán)色的細(xì)胞分別是 ( ) A維管束鞘細(xì)胞；維管束鞘細(xì)胞 B葉肉細(xì)胞；維管束鞘細(xì)胞 C維管束鞘細(xì)胞；葉肉細(xì)胞

9、D葉肉細(xì)胞；葉肉細(xì)胞5將等量的NH4+、P043-、K+、Ca2+共同置于500 mL水中，再放入一些新鮮的水稻根尖，幾小時(shí)后，測(cè)定混合液中上述四種離子和水的含量變化如下：下列分析與解釋正確的是 ( )離子大量減少而水卻沒有減少，說明根對(duì)水分的吸收和對(duì)礦質(zhì)離子的吸收是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程。四種離子都減少，說明根對(duì)這些離子都有吸收。根對(duì)四種離子的吸收量有差異，說明根對(duì)離子的吸收具有選擇性。Ca2+比K+明顯減少，說明水稻根細(xì)胞膜上運(yùn)輸Ca2+的載體比運(yùn)輸K+的載體多 A B C D都正確 6在光照充足的情況下，給綠色植物供應(yīng)用18O標(biāo)記的水，過一段時(shí)間18O最先出現(xiàn)在 ( ) A植物體內(nèi)的葡萄糖中 B植物體內(nèi)的淀粉中 C植物體內(nèi)的脂肪、蛋白質(zhì)和淀粉中 D植物體周圍的空氣中7某實(shí)驗(yàn)小組用小球藻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究影響光合速率的因素。他們將一定量的小球藻浸入盛有適宜培養(yǎng)液的試管中，以白熾臺(tái)燈作為光源。移動(dòng)臺(tái)燈改變光源與試管的距離；C02濃度分別設(shè)置為003和005，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成的曲線l、曲線2如圖236所示。請(qǐng)分析回答：(1)比較C、D兩點(diǎn)的光合作用速率，可知限制D點(diǎn)光合速率的主要因素是 ，EF段 不再是光合速率的主要限制因素。若在C處突然關(guān)閉臺(tái)燈，葉綠體中C3的含量將如何變化? 。(2)F點(diǎn)的含義是 。若用缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)小球藻，其他條件不變，F(xiàn)點(diǎn)應(yīng)向 移。(3)該小組又做了探究小球