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人教新教材“光合作用與能量轉化”教學參考幾個細節(jié)1.刪去了汽油作為層析液現(xiàn)行教材該實驗的層析液有兩種選擇:92號汽油,或者是石油醚、丙酮和苯按比例混合。這些年國家對?;返墓芸睾車栏?。購買?;沸枰獔蠊矙C關審批;加油站也不允許非車輛加油。但相對來說,你找人從加油站偷偷弄點汽油不合規(guī)矩;報公安機關審批走程序雖然麻煩一些,但是合法合規(guī)。新教材此處不再建議用92號汽油做層析液,可能有這方面的考量。2.濾紙條上色素的順序和寬窄為了應試,我會要求學生記住層析結果,也就是濾紙條上色素帶的順序是:橙黃色、黃色、藍綠色和黃綠色。甚至還有人根據(jù)色素帶的寬窄去判斷色素的含量。卻很少有人思考這樣做有沒有道理。先來說色素帶的順序。教材在分離(層析)原理中提到:在層析液中溶解度大的色素,在濾紙條上擴散得快(原理應該從分配系數(shù)的角度考慮,為了一致性,下述都用溶解度)。上述濾紙條上色素帶的順序是在特定層析液中獲得的,如果我們更換層析液,使得光合色素在另一種層析液中的溶解度出現(xiàn)差異,那么色素帶的位置也會隨之發(fā)生改變。再來看色素帶寬窄能不能代表色素的含量。首先,這個實驗并沒有對光合色素都進行完全提取。胡蘿卜素微溶于乙醇,因此,無水乙醇不能充分提取胡蘿卜素;與之相反,葉綠素在無水乙醇中的溶解度較高,提取也比較充分。這種情況下,色素帶上的葉綠素基本反映了其在綠葉內(nèi)的含量情況;而色素帶上的胡蘿卜素只是綠葉中胡蘿卜素一部分的反映,色素帶上的色素含量不能反映色素在綠葉中的實際含量。最后引用BiologicalScience6th(byScottFreeman)一書中的層析結果。從中能看到使用的固定相和層析液(展開劑)不同,最終色素帶的順序和寬窄都和教材實驗的結果不同。.胡蘿卜素類?葉黃素類?胡蘿卜素有多種類型(如a型、B型、丫型),此處提取的胡蘿卜素是混合物,由于性質(zhì)相似在本實驗中不能分開。新教材此處將葉黃素也說成一種色素,由于新教材沒有提供術語對應的英語,我無法判斷教材的意思是Lutein(單純的葉黃素)還是Xanthophylls(葉黃素類物質(zhì))。教材實驗結果顯示一條黃色的色素帶(葉黃素類均顯黃色或棕色),由于葉黃素類物質(zhì)的性質(zhì)相近,本實驗也難以將葉黃素類物質(zhì)分開,理論上色素帶上呈現(xiàn)的應該是Xanthophylls(葉黃素類物質(zhì))而不僅僅是Lutein(單純的葉黃素)。.光譜與吸收光譜卓、充卓、充W血名器求與國波長/tim新教材此處加入了光譜和吸收光譜的知識介紹, 這樣的小變化有助于學生理解光合色素的吸收光譜,也體現(xiàn)了學科間的聯(lián)系。.一般情況下,光合作用所利用的光都是可見光小標題這句話源自新教材旁欄中的學科交叉。與現(xiàn)行教材相比,這一部分的敘述有小改動,即不再講“光合作用所利用的光都是可見光”,而是在前面加了一個限定“一般情況下”,這是因為科學家發(fā)現(xiàn)一些植物在光合作用時能利用紫外光,新教材此處改動是為了更嚴謹。二植物光合作用的探索過程生命活動的能量是靠細胞呼吸消耗生物體內(nèi)貯存的養(yǎng)料產(chǎn)生ATP供應的,那么生物體內(nèi)貯存的養(yǎng)料又是怎么來的?對這個問題的回答,需要追溯科學家們對植物光合作用的一系列研究。前文已經(jīng)介紹了比利時科學家海爾蒙特的柳樹實驗。英國著名化學家波義耳(R.Boyle,1627—1691),用一種生長得更快的植物Vegetab1?02400做了類似的實驗,程到了相同的結果。但是波義耳認為植物增重大部分來自“空氣中的粒子”。約在1670年,馬爾皮格赫就指出植物體的主要成分是在樹葉中合成的。他還認為植物體存在著一個向上的液體運動,即水分不斷從根部輸送到葉部;另外還有一個向下的運動,即將葉部合成的物質(zhì)輸送到適當?shù)奈恢谩?771年,英國科學家普利斯特利進行了一項著名實驗。他將一只鼠放在一個密封的大玻璃罩中,鼠很快耗盡了其中的氧氣,氣絕身亡。他將另一只鼠放在另一個密封的大玻營罩中,同時還放入了一盆植物,這一次,鼠在大玻璃罩中活得自由自在。用一支蠟燭代替鼠進行同樣的實驗,結果沒有植物的密封大玻璃罩中蠟燭很快熄滅了;相反,放入了植物的密封大玻璃罩中的蠟燭一直沒有熄滅。普利斯特利的實驗證明,植物可以更新空氣。當時,普利斯特利的進一步實驗有時能成功,有時卻不能重復上述結果,他當時也不知道是什么原因。1779年,荷蘭科學家英格豪斯(J.Ingen-housz,1730—1799)做了500多次植物更新空氣的實驗,結果發(fā)現(xiàn):普利斯特利的實驗只有在陽光照射下才能成功;植物只有綠葉才能更新污濁的空氣。然而,限于當時的科學發(fā)展水平,人們尚不了解植物吸入和呼出的是什么氣體。進一步的研究使英格豪斯知道植物的生活過程有兩個截然不同的“呼吸”循環(huán):一個和動物的呼吸一樣吸入氧氣,放出二氧化碳;另一個則把二氧化碳當作氣體食物吸入,放出氧氣。植物以后一種“呼吸”為主,而與動物相互依存。18世紀上半葉,黑爾斯對植物營養(yǎng)方式進行了系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn):植物的根從土壤中吸收水分,通過莖輸送到葉,絕大部分從葉片蒸發(fā)。他指出,植物體內(nèi)不存在嚴格的液體循環(huán)。水只不過是植物的營養(yǎng)物質(zhì)之一,空氣中確實存在植物所需的養(yǎng)分。1845年,德國科學家梅耶(R-Mayer)根據(jù)能量轉換和守恒定律指出,植物進行光合作用時,把光能轉換成化學能儲存起來。光能轉化成化學能儲存在什么物質(zhì)中呢?也就是說,植物在吸收水分和二氧化碳、釋放氧氣的過程中,還產(chǎn)生了什么物質(zhì)呢?這一問題直到1864年才被解決。1864年,德國植物學家薩克斯做了一個實驗:他把綠葉先在暗處放置幾小時,目的是消耗掉葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)。然后,他讓葉片一半曝光,另一半遮光。過一段時間后,他用碘蒸氣處理這片葉,發(fā)現(xiàn)曝光的一半呈深藍色,遮光的一半則沒有顏色變化。這一實驗成功地證明了光合作用的產(chǎn)物除氧氣外還有淀粉。薩克斯通過水培實驗發(fā)現(xiàn),植物體內(nèi)的碳水化合物(現(xiàn)稱糖類)不是來自土壤中的有機物質(zhì)。他指出,植物通過光合作用利用空氣中的二氧化碳合成淀粉。薩克斯創(chuàng)新的碘染色測定淀粉、數(shù)氣泡法測定光合速率等實驗技術,至今還在實驗室應用。1904年,植物學家布拉克曼什?Blackman,1866—1947),把化學動力學的方法引入了光合作用研究。通過反復實驗,他發(fā)現(xiàn)光合作用總過程中存在兩種反應:一個是與溫度相關的、以CO9為限制因子的暗反應;一個是與溫度無關的、2以光為限制因子的光反應。二者相互依賴,光反應時吸收的能量,供給暗反應時合成含高能量的糖類的需要。大約20年后,德國生理學家瓦爾堡用同化作用特別強的小球藻作為研究對象,通過一系列實驗,終于闡明了布拉克曼的發(fā)現(xiàn)。瓦爾堡進一步提出在光反應中不是溫度而是光的強度起作用。光合作用從葉綠素吸收光開始,經(jīng)過一系列的中間反應,以合成葡萄糖而告終。20世紀初,光合作用方程被解釋為光將CO裂解為氧和碳,氧被釋放到空氣2中,然后碳和水結合形成了糖類(葡萄糖)這一錯誤的假說。那么,這一錯誤的假說是如何被糾正的呢?1930年,美國斯坦福大學的研究生尼爾(C?BVanNiel)在研究細菌光合作用時發(fā)現(xiàn),細菌光合作用時吸收H2s和CO2同時放出S。通過對比植物光合作用和細菌光合作用,尼爾認為H2s和H2O是對應的,應具有相同的作用。既然S可以來源于HS,植物光合作用時放出的氧一定來源于HO。221941年,美國生物化學家魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)制備了含有少量同位素18O的水和碳酸氫鹽,其中碳酸氫鹽能為水生植物提供二氧化碳。在適宜光照下,給3組小球藻提供含有不同比率18O的水和碳酸氫鹽,一段時間后檢測光合產(chǎn)物氧氣中含18O的比率,結果見表。水中18O比率(%)碳酸氫鹽中18O比率(%)氧氣中18O比率(%)第1組0.850.610.86第2組0.200.400.20第3組0.200.570.20從實驗結果可以看出,光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水。20世紀50年代,美國生物化學家卡爾文(M-Calvin,生于1911年)開始用小球藻懸液研究光合作用的暗反應??栁慕o小球藻提供持續(xù)的光照和CO2,一段時間后,加入放射性同位素標記的14CO,在不同時段(間隔3s、5s、10s2等)內(nèi)將細胞懸液迅速傾入煮沸的乙醇中以殺死細胞,使酶失活。最后,使用雙相紙電泳和放射自顯影分離等方法分析產(chǎn)物,終于闡明了co2的固定、還原及受體再產(chǎn)生的循環(huán)機制(即碳的同化途徑)。他們證明,在葉綠體內(nèi)一種五碳糖起了二氧化碳接收器的作用,經(jīng)過一系列的酶促反應,不斷地循環(huán)同化二氧化碳,形成一個一個的六碳糖,再聚合成蔗糖或淀粉。卡爾文的工作促進了人們對光合作用的認識,他因此榮獲了1961年諾貝爾化學獎。1954年,阿爾農(nóng)(D.Amon)在用菠菜葉綠體研究二氧化碳的同化時,發(fā)現(xiàn)葉綠素受光的激發(fā)產(chǎn)生電子,電子傳遞過程與磷酸化偶聯(lián),產(chǎn)生ATP,電子仍回到葉綠素分子上,繼續(xù)上述過程,這一過程被稱為循環(huán)光合磷酸化。幾乎與此同時,有人證明細菌中也存在類似的過程。1957年,阿爾農(nóng)等又發(fā)現(xiàn)另一類型的光合磷酸化。在這個過程中,光使葉綠素從水中得到電子,電子傳遞過程中與希爾反應偶聯(lián),形成還原輔酶H,放氧,同時產(chǎn)生ATP,這一過程稱為非循環(huán)光合磷酸化。光合作用中兩個光反應系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)推動了光合磷酸化研究的不斷深入。這項工作主要是美國植物生理學家R-埃默森及其合作者,從20世紀40年代初開始的十幾年內(nèi)進行的。1943年,他們發(fā)現(xiàn)紅光波段中,短波區(qū)光比長波區(qū)光的光合效率高。1957年,他們又發(fā)現(xiàn)遠紅光和紅光兩者同時照射比單一照射所產(chǎn)生的光合效率高。根據(jù)他們的工作以及其他人的工作,英國的希爾等提出可能存在著兩個光反應系統(tǒng):系統(tǒng)I由遠紅光激發(fā),系統(tǒng)II則依賴于較高能的紅光。非循環(huán)光合磷酸化對此就是一個有力的支持事例。根據(jù)這一設想及大量實驗結果,他們設計出一個圖解,表達兩個光反應系統(tǒng)的協(xié)同作用。這一結論得到了廣泛的支持,由此掀起了研究兩個光反應系統(tǒng)結構與功能的熱潮,推動了光合作用的核心問題一一原初反應和水的光解問題的研究。進入20世紀80年代,光合反應中心的結構研究取得了重要突破。1982年,前西德生化學家H.米舍爾成功地分離出生物膜上的色素復合體,即光合反應中心。之后,德國西蛋白質(zhì)晶體結構分析專家R?休伯和J?戴維森,經(jīng)過4年的努力,用X射線衍射分析的方法,測定出這個復合體的蛋白質(zhì)結構。這一成果在光合作用研究上是一個飛躍,有力地促進了太陽光能轉變?yōu)橹参锘瘜W能的瞬間變化原理的研究。小球藻——未來的宇宙植物隨著宇航技術的飛速發(fā)展,人類進行星際旅行的時代很快就會到來。可是,要進行遙遠的太空旅行,最理想的是由宇宙飛船自己制造食物和氧氣,這就需要在飛船中栽種植物。能在飛船中栽種的植物必須是身體小而輕,繁殖迅速,既能提供食物又能提供氧氣的??茖W工作者經(jīng)過研究,發(fā)現(xiàn)小球藻是充當這于角色最理想的植物。小球藻是一種單細胞藻類,渾身發(fā)綠,屬于綠藻。它生活在水中,分布極為廣泛。從熱帶到溫帶,凡是有水的地方都可以找到它。有時,在郊外的池塘中或者在庭院的水缸里,二以看到一汪綠水,綠水中除了少數(shù)其他綠藻外,多數(shù)是小球藻。但是我們不能用肉眼看到它們,因為小球藻的身體直徑只有3?5um,用顯微鏡放大到600多倍,看到的小球藻也只有一個小米粒那么大。小球藻是單細胞生物,結構極為簡單。細胞呈圓球形,內(nèi)有1個很大的葉綠體,能進行光合作用。小球藻通過自身的光合作用,能制造大量營養(yǎng)價值極高的營養(yǎng)物質(zhì)。經(jīng)過分析,在小球藻的干粉中,含有40%?50%的蛋白質(zhì)、10%?30%的脂肪,還含有糖類、礦物質(zhì)和11種維生素。小球藻的蛋白質(zhì)中,有40%左右的氨基酸是人體需要、而人體本身又不能合成的。它含有的脂肪是大量的不飽和脂肪酸,在常溫下呈液體狀態(tài)。它含有的糖類中,有葡萄糖和果糖,很適合作人類的食品。因此,它獲得了“植物肉”的美稱,營養(yǎng)價值大大超過雞蛋、牛肉和大豆等高蛋白食物。這種食物對宇航員來說,是再好不過的了。..教材答案和提示問題探討你參觀或聽說過植物工廠嗎?植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分等條件下,生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源,其中常見的是紅色、藍色和白色的光源。討論.靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處?【答案】用人工光源生產(chǎn)蔬菜,可以避免由于自然環(huán)境中光照強度不足導致光合作用強度低而造成的減產(chǎn)。同時,人工光源的強度和不同色光是可以調(diào)控的,可以根據(jù)植物生長的情況進行調(diào)節(jié),以使蔬菜產(chǎn)量達到最大。.為什么要控制二氧化碳濃度、營養(yǎng)液成分和溫度等條件?【答案】影響光合作用的因素很多,既有植物自身條件,也有外界環(huán)境條件。二氧化碳濃度、營養(yǎng)液和溫度是影響植物生長的重要外部條件,因此要進行控制,以便讓植物達到最佳的生長狀態(tài)。一、捕獲光能的色素和結構探究?實踐.濾紙條上有幾條色素帶?它們是按照什么次序分布的?【答案】濾紙條上有4條不同顏色的色素帶,從上到下依次為:胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍綠色)和葉綠素b(黃綠色).濾紙條上色素帶的分布情況說明了什么?【答案】濾紙條上的色素帶說明了綠葉中的色素有4種,它們在層析液中的溶解度不同,隨層析液在濾紙上擴散的快慢也不同;同時由于4種色素的顏色不同,也說明不同色素吸收了不同波長的光。旁欄問題植物工廠里為什么不用發(fā)綠光的光源?【答案】綠色光源發(fā)出綠色的光,這種波長的光線不能被光合色素吸收,因此無法運用到光合作用中制造有機物。思考?討論.恩格爾曼第一個實驗的結論是什么【答案】恩格爾曼第一個實驗的結論是:氧氣是葉綠體釋放出來的,葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。.恩格爾曼在選材、實驗設計上有什么巧妙之處?【提示】實驗材料選擇水綿和好氧細菌,水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察,好氧細菌可確定釋放氧氣多的部位;沒有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾;用極細的光束照射,葉綠體上有光照多和光照少的部位,相當于一組對比實驗;臨時裝片暴露在光下的實驗再一次驗證了實驗結果,等等。.在第二個實驗中,大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域,為什么?【答案】這是因為水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍紫光,在此波長光的照射下,葉綠體會釋放氧氣,適于好氧細菌在此區(qū)域分布。.綜合上述資料,你認為葉綠體具有什么功能?【答案】葉綠體是進行光合作用的場所,并且能夠吸收特定波長的光。練習與應用一、概念檢測1.基于對葉綠體的結構和功能的理解,判斷下列相關表述是否正確。⑴葉綠體中只有葉綠素吸收的光能才能用于光合作用。(X)⑵葉綠體的類囊體上有巨大的膜面積,有利于充分吸收光能。( M⑶植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色,是因為葉片中的葉綠體吸收了綠光。 (X2,下列關于高等植物細胞內(nèi)色素的敘述,錯誤的是(AA,所有植物細胞中都含有4種色素B.有些植物細胞的液泡中也含有色素C,葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收光能D,植物細胞內(nèi)的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類二、拓展應用.海洋中的藻類,習慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻,它們在海水中的垂直分布大致依次是淺、中、深。這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關嗎?【答案】有關,不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光,即紅藻反射出了紅光,綠藻反射出綠光,褐藻反射出黃色的光。水對紅、橙光的吸收比對藍、綠光的吸收要多,即到達深水層的光線是短波長的光,因此,吸收紅光和藍紫光較多的綠藻分布于海水的淺層,吸收藍紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。.與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比,植物工廠生產(chǎn)蔬菜等食物有哪些優(yōu)勢?又面臨哪些困難?你對植物工廠的發(fā)展前景持什么觀點?請搜集資料,結合自己的思考寫一篇綜述性短文?!咎崾尽颗c傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比,植物工廠生產(chǎn)蔬菜可以精確控制植物的生長周期、生長環(huán)境、上市時間等,但同時面臨技術難度大、操控要求高、需要掌握各種不同蔬菜的生理特性等問題。綜述性短文只要證據(jù)確鑿、邏輯清晰、言之有理,就可以的。二、光合作用的原理和應用思考■討論.希爾的實驗說明水的光解產(chǎn)生氧氣,是否說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來自水?【答案】 不能說明。希爾反應僅說明了離體葉綠體在適當條件下可以發(fā)生水的光解,產(chǎn)生氧氣。該實驗沒有排除葉綠體中其他物質(zhì)的干擾,也并沒有直接觀察到氧元素的轉移。.希爾的實驗是否說明水的光解與糖的合成不是同一個化學反應?【答案】希爾反應是將離體葉綠體置于懸浮液中完成的,懸浮液中有HO,沒有合成糖的另一種必需原料CO,因此,該實驗說明水的光解并非必須與糖的合成相關聯(lián),暗示著希爾反應是相對獨立的反應階段。.分析魯賓和卡門做的實驗,你能得出什么結論?【答案】光合作用釋放的氧氣中的氧元素全部來源于水, 而并不來源于CO。.嘗試用示意圖來表示ATP的合成與希爾反應的關系。 2合理即可.例如:HiO-盔普LQ/NAIJPH:能更ADP+Pi+」-MTP旁欄問題植物在進行光合作用的同時,還會進行呼吸作用。我們觀測到的光合作用指標,如O的產(chǎn)生量,是植物光合作用實際產(chǎn)生的總O量嗎?【答案】用這種方法觀察到的O的產(chǎn)生量,實際是光合作用的O釋放量,與植物光合作用實際產(chǎn)生的O量不同,沒有考慮到植物自身呼吸作用對O的消耗。 2 2思考?討論.光反應和暗反應在所需條件、進行場所、發(fā)生的物質(zhì)變化和能量轉化等方面有什么區(qū)別?.光反應和暗反應在物質(zhì)變化和能量轉化方面存在什么聯(lián)系?【答案】物質(zhì)聯(lián)系:光反應生成的ATP和NADPH供暗反應"的還原,而暗反應為光反應提供了ADP、Pi和NADP+;能量聯(lián)系:光反應為暗反應提供了活躍的化學能,暗反應將活躍的化學能轉化為有機物中穩(wěn)定的化學能。練習與應用
一、概念檢測.依據(jù)光合作用的基本原理,判斷下列相關表述是否正確。⑴光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水。(M,⑵光反應只能在光照條件下進行,暗反應只能在黑暗條件下進行。(⑶影響光反應的因素不會影響暗反應。(xD).如果用含有1£的CO2D)AC(X?葉綠索>ADP11.CO.?葉綠體>在中C.8二?乙醉?神美IX*:讖化尸物f改3.根據(jù)光合作用的基本過程填充下圖。【提示】按照教材第103頁圖5-14【提示】按照教材第103頁圖5-14解答。(1)7-10時的光合作用強度不斷增強的原因是。(2)10-12時左右的光合作用強度明顯減弱的原因是。(3)14-17時的光合作用強度不斷下降的原因是。⑷從圖中可以看出,限制光合作用的因素有。⑸依據(jù)本題提供的信息,提出提高綠色植物光合作用強度的一些措施。二、拓展應用1.下圖是在夏季晴朗的白天,某種綠色植物葉片光合作用強度的曲線圖。分析曲線圖并回答問題?!敬鸢浮浚?)光照強度逐漸增大⑵此時溫度很高,導致氣孔大量關閉,CO2無法進入葉片組織,致使光合作用暗反應受到限制⑶光照強度不斷減弱⑷光照強度、溫度⑸根據(jù)本題信息,可以利用溫室大棚控制光照強度、溫度的方式,如補光、遮陰、生爐子、噴淋降溫等,提高綠色植物光合作用強度。2.在玻璃瓶底部鋪一層潮濕的土壤,播下一粒種子,將玻璃瓶密封,放在靠近窗戶能照到陽光的地方,室內(nèi)溫度保持在 30°C左右。不久,這粒種子萌發(fā)長成幼苗。你能預測這株植物幼苗能夠生存多長時間嗎?如果能,請說明理由。如果不能,請說明你還需要哪些關于植物及其環(huán)境因素的信息。【提示】植物的生活需要水、無機鹽、陽光、適宜的溫度、空氣(含有二氧化碳),從給出的信息可以看出,植物生長的基本條件都是滿足的,因此,只要沒有病蟲害等不利因素,這株植物(幼苗)就能夠生存一段時間但究竟能夠生存多長時間,涉及的問題很多。潮濕的土壤含有水分,植物根系吸收水分后,大部分可通過蒸騰作用散失到空氣中,由于瓶是密閉的,散失到空氣中的水分能夠凝結,回歸土壤供植物體循環(huán)利用。但是,隨著植株的生長,越來越多的水分通過光合作用成為有機物的組成部分,盡管有機物能夠通過呼吸作用釋放出二氧化碳和水(這些水既可以散失到空氣中回歸土壤,也可以在葉片細胞中直接用于光合作用),畢竟有機物是不斷積累的,這意味著回歸到土壤的水分會越來越少,有可能成為影響植物生存的限制因素,因此,要預測植物生存的時間,需要知道土壤含水量和植物體內(nèi)有機物積累速率等信息。土壤中的無機鹽被植物根系吸收以后,絕大部分成為植物體的組成成分(少量可能隨落葉歸還土壤),因此難以循環(huán)利用,但植物對無機鹽的需要量是很少的,土壤中無機鹽到底能滿足植物體生長多長時間的需要與土壤的多少土壤中各種無機鹽的含量,植株的大小等有關,這些信息是任務提示中沒有給出的,因此不能從這方面做出準確預測,從給出信息可知,在陽光和溫度方面不存在制約瓶中植物生存的問題。二氧化碳是植物進行光合作用必需的原料之一瓶中的二氧化碳通過植物的光合作用被植物體利用,轉化為有機物。有機物通過植物的呼吸作用分解成二氧化碳和水,可見二氧化碳在植物體和瓶中空氣之間是可以循環(huán)的。但是隨著植株的生長,有機物會不斷積累,這意味著中空氣所含的二氧化碳會逐漸減少要預測瓶中二氧化碳能維持植物體生存多長時間,還需要知道瓶中二氧化碳總量、植物體光合速率呼吸速率或有機物積累速率等信息。上述推理大多是建立在植物體不斷生長基礎上的,這是因為玻璃瓶容積小,植物幼苗正在處于生長期。此外,瓶中植物生存時間的長短,還與植物的種類有關。如果是壽命很短的某種草本植物,即使瓶中各種條件長久適宜,植物生存的時間也不會長。復習與提高一、選擇題.下列關于水稻細胞內(nèi)ATP的敘述,錯誤的是(BA.能與ADP相互轉化B,只能由細胞呼吸產(chǎn)生C.可為物質(zhì)跨膜運輸提供能量D.釋放的磷酸基團能與某些蛋白質(zhì)結合.在不損傷植物細胞內(nèi)部結構的情況下,下列可用于去除細胞壁的物質(zhì)是(B)A.蛋白酶B,纖維素酶C.鹽酸D,淀粉酶.下圖表示酶活性與溫度的關系。下列敘述正確的是 (B人.當溫度為t時,該反應的活化能最高B.當反應物濃度提高時,t對應的數(shù)值可能會增加C溫度在t時比在t時更適合酶的保存D.酶的空間結構在t1時比t時破壞更嚴重.葉綠體不同于線粒體的特點3有 (CA,具有雙層選擇透過性膜B,利用水進行化學反應C.能分解水產(chǎn)生氧氣和H+D.合成ATP為生命活動供能.葉肉細胞中不能合成ATP的部位是(DA.線粒體內(nèi)膜 B,葉綠體的類囊體膜C.細胞質(zhì)基質(zhì) D.葉綠體基質(zhì).在我國西北地區(qū),夏季日照時間長,晝夜 溫差大,那里出產(chǎn)的瓜果往往特別甜。這是因為(DA.白天光合作用微弱,晚上呼吸作用微弱B.白天光合作用旺盛,晚上呼吸作用強烈C.白天光合作用微弱,晚上呼吸作用強烈D.白天光合作用旺盛,晚上呼吸作用微弱二非選擇題1.請設計并填寫一個表格,簡明而清晰地體現(xiàn)出你對光合作用與細胞呼吸之間主要區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系的理解。2.CO濃度增加會對植物光合作用速率產(chǎn)生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、2
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