第1节植物的光合作用
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植物的光合作用过程植物的光合作用是指植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。
这一过程是植物生存的基础,也是地球上所有生物能量的主要来源之一。
本文将详细介绍植物的光合作用过程,从光能的捕获到产生有机物质的步骤。
第一步:光的吸收和反应中心植物中的光合作用主要发生在叶绿素,特别是叶绿体中。
叶绿素是一种色素,能够吸收来自太阳的光能。
当光线照射到叶片上时,叶绿素会吸收红光和蓝光的能量。
该能量被传递到反应中心,这是植物光合作用的起点。
第二步:光合色素和光能转化在反应中心,光合色素接收到光能后,它会激发一个电子,并将其传递给一个叫做电子传递链的过程。
电子传递链由一系列蛋白质和辅助色素组成,这些辅助色素能够帮助电子传递。
在电子传递链中,光能逐渐转化为化学能。
第三步:ATP和NADPH的生成通过电子传递链,光合作用产生了两种重要的能量分子,即三磷酸腺苷(ATP)和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)。
ATP是一种能量储存分子,它能为细胞提供所需的能量。
而NADPH则是一种还原剂,用于将化学反应中的氢原子供应给产生有机物质的过程。
第四步:碳固定和光照反应在光照反应(光依赖反应)中,光合作用利用光能将从水中释放的氧气和电子传递链中的氢离子和NADP+还原成水和NADPH。
这个过程释放出的氧气是我们呼吸所需的氧气。
同时,在光照反应中,ATP和NADPH也被用于碳固定的过程。
第五步:光独立反应(Calvin循环)光独立反应,也被称为Calvin循环,是光合作用的最后一步。
该循环发生在叶绿体中的基质中,通过一系列酶的作用,将二氧化碳转化为有机物质,尤其是葡萄糖。
在Calvin循环中,ATP和NADPH提供能量和氢原子,驱动碳固定和有机物质的合成。
综上所述,植物的光合作用过程可以分为光依赖反应和光独立反应两个阶段。
在光依赖反应中,光能被吸收和转化为化学能,产生了ATP和NADPH。
而在光独立反应中,通过Calvin循环,植物利用ATP和NADPH将二氧化碳转化为有机物质。
第六章绿色植物的光合作用和呼吸作用第一节植物光合作用的发现目标瞭望1.说出绿色植物光合作用发现的过程。
2.说明绿色植物光合作用发现的意义。
3.说明绿色植物光合作用的概念及表达方式。
要点集优1. 范.海尔蒙特的实验结论是什么?范.海尔蒙特的实验结论:绿色植物生长需要的主要物质是水。
2. 普利斯特来的实验结论是什么?普利斯特来的实验结论:绿色植物可以更新气体成分,吸收二氧化碳释放氧气。
3.希尔的实验结论是什么?光合作用的原料是二氧化碳。
4.英格豪斯的实验结论是什么?植物的光合作用需要光。
5.光合作用的概念是什么?绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物,并释放出氧气的过程,叫做光合作用。
典例精点例1.下图为某种树叶的外形图,请据图及箭头所示,回答下列问题:若此图为光合作用示意图,箭头所指的物质分别是[1]是,[2]是,[3]是,[4]是。
分析:由概念知光合作用是将二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物,并释放出氧气的过程。
水是由根吸收由导管向上运输到叶片的,所以3是水。
二氧化碳由叶片从空气中获得,所以1是二氧化碳。
光合作用产生的氧气释放到空气中,所以2是氧气。
产生的有机物是由筛管向下运输到茎根的,所以4是有机物。
答案:1二氧化碳,2氧气,3水,4有机物例 2.普利斯特来的实验能说明()A.光合作用在叶绿体中进行B.氧气是由叶绿体产生的C.光合作用可以放出氧气D.光合作用需要光分析:普利斯特来的实验是用燃烧的蜡烛,活的小鼠,植物来做实验。
在实验中蜡烛熄灭,小鼠死亡都是因为缺氧,而分别与植物实验蜡烛继续燃烧,小鼠存活是因为植物的光合作用吸收了二氧化碳,释放了氧气。
答案:C集优导练一、基础达标1.绿色植物通过________,利用________,把_________和_________转化成贮存能量的_______________,并且释放出______________的过程,叫做光合作用。
大班科学活动植物的光合作用大班科学活动:植物的光合作用植物是我们生活中不可或缺的一部分,它们给我们提供了氧气和食物。
但是,你知道植物是如何制造食物的吗?这就涉及到植物的光合作用。
在本次大班科学活动中,我们将探索植物的光合作用,并了解它的重要性。
一、植物的光合作用简介光合作用是植物通过光能将二氧化碳和水转化为氧气和葡萄糖的过程。
它是一种发生在植物叶绿体中的化学反应,需要光能的驱动。
光合作用是地球上最重要的化学过程之一,也是维持生命链条的关键环节。
二、光合作用的过程1. 光合作用的化学反应:光合作用的化学反应可以总结为:6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2即:六分子二氧化碳和六分子水,在光能的作用下,转化为一分子葡萄糖和六分子氧气。
2. 叶绿素的重要性:叶绿素是植物中最重要的色素,它们能够吸收和利用光能。
叶绿素存在于叶子的叶绿体中,赋予了植物绿色的外观。
3. 光合作用的光合色素:除了叶绿素外,植物还含有其他光合色素,如类胡萝卜素和叶黄素。
这些色素能够吸收不同波长的光,并参与光合作用的反应。
三、光合作用的影响因素光合作用的强度受到许多因素的影响,我们来了解一下其中几个重要的因素:1. 光照强度:光照强度越强,植物进行光合作用的速度就越快。
因此,在栽培植物或种植园艺作物时,提供适当的光照是至关重要的。
2. 二氧化碳浓度:二氧化碳是植物进行光合作用所需的重要原料。
增加二氧化碳的浓度可以促进光合作用的进行。
这也是温室种植中常采用的方法之一。
3. 温度:光合作用受温度的影响较大,适宜的温度能够提高光合作用的效率。
不同的植物对温度的要求也有所不同。
四、植物的光合作用对人类的重要性植物的光合作用对人类有着重要的意义,主要表现在以下几个方面:1. 氧气的来源:光合作用产生的氧气为地球上所有生物提供了呼吸所需。
通过光合作用,植物将CO2转化为O2,维持了大气中氧气的含量。
2. 食物的生产:光合作用是食物链的起始点。
第4章绿色植物是有机物的生产者一、选择题1.把蒜瓣种下,若在一直露天环境下则长成绿色的蒜苗,若长期在黑暗中则长成蒜黄,由此可推测,与叶绿素的形成有关的是()A. 光B. 温度C. 土壤D. 空气2.在生物圈的水循环中,一般来说,水分进入植物体,再由植物体返回大自然的途径是()A. 土壤中的水分→根毛细胞→(根、茎、叶)筛管→气孔→大自然B. 土壤中的水分→根毛细胞→(根、茎、叶)导管→气孔→大自然C. 土壤中的水分→(根、茎、叶)导管→根毛细胞→气孔→大自然D. 土壤中的水分→(根、茎、叶)筛管→根毛细胞→气孔→大自然3.下列各实验装置中,能迅速、安全地脱去叶绿素的是()A. B. C. D.4.正常情况下,根毛表皮以内的各层细胞,由外向内,细胞液浓度()A. 依次递减B. 依次递增C. 均相同D. 不能确定5.绿色植物在光下制造淀粉的实验步骤依次应该是(将以下步骤排序)()①向清水漂洗后的叶片加碘液后用清水冲洗掉碘液②实验植物在暗处置一昼夜③观察叶片遮光与未遮光部分的颜色④把遮光处理后的叶片放入酒精中隔水加热溶解叶片中的叶绿素⑤把叶片的一部分作遮光处理再移到光下.A. ①②③④⑤B. ②③⑤④①C. ③④⑤①②D. ②⑤④①③6.构成植物叶片的下列细胞中,能进行光合作用的有()①叶肉细胞②保卫细胞③无色素的叶表皮细胞.A. ①B. ①②C. ①②④D. ①②③7.图是“探究绿叶在光下制造有机物”实验的部分步骤,下列说法错误的是()A. ①是转运和耗尽叶片原有的淀粉B. ②是为了设置对照实验C. ③是溶解叶片中的叶绿素D. ④叶片遮光部分遇碘液变蓝色8. 某同学在“探究阳光与有机物的关系”实验时,先将植物放在暗室中24小时,再用一长条铝箔纸包住叶片的一部分,放置在阳光下4小时后,取下此叶片用酒精隔水加热,去除叶绿素,清水漂洗后在叶片上滴加数滴碘液,叶片颜色变化正确的选项是()A. B. C. D.9.如图是光合作用的实验中的部分装置.实验时先将植物放在暗室中24小时,再用一长条铝箔纸包住其中一叶片的部分(右图),放置在阳光下4小时后,取下此叶片用酒精隔水加热,去除叶绿素,清水漂洗后在叶片上滴加数滴碘液,叶片颜色变化正确的是()A. B. C. D.10.做“绿叶在光下合成淀粉”实验,正确的顺序是:()①黑暗处理②酒精脱色③选叶遮光④滴加碘液⑤阳光照射⑥清水漂洗.A. ①③⑤②④⑥B. ①③⑤②⑥④C. ③①②⑤④⑥D. ①③⑤④②⑥11.我国规定的植树节是每年的()A. 4月12日B. 5月4日C. 7月1日D. 3月12日12.将盆栽扶桑枝条上一叶片的主脉切断(见右图).在阳光下照射4小时后,取下该叶片脱色,加碘液处理,叶片的上半部呈棕黄色,下半部呈蓝黑色.这个实验结果表明光合作用需要()A. 水B. 阳光C. 空气D. 温度13. 如图是显微镜下观察到的某种陆生植物叶的上下表皮(ab表示细胞).以下判断错误的是()A. 甲是上表皮B. a能进行光合作用C. 乙是下表皮D. b能进行光合作用14.将大叶黄杨的叶片脱色后,横切并制成切片,用碘酒染色,在显微镜下观察到颜色最深的结构是()A. 上表皮B. 叶肉C. 下表皮D. 叶脉15.下列关于绿叶细胞在光下进行光合作用的描述中,正确的是()A. 只有栅栏层细胞进行光合作用B. 只有海绵层细胞进行光合作用C. 表皮层细胞都不进行光合作用D. 含叶绿体的细胞进行光合作用16.科学家萨克斯做过这样的实验:绿叶放在暗处数小时后,把叶片的一部分遮光,另一部分暴露在光下.一段时间后,用碘蒸汽处理,结果如图.对实验的解释,错误的是()A. 可以证明绿叶在光合作用中产生了淀粉B. 可以证明光照是绿叶进行光合作用的条件之一C. 实验中变量不是单一的,所以没有形成对照D. 将绿叶放在暗处数小时的目的是消耗掉叶片中的有机物17.1864年德国科学家将天珠葵的绿色叶片放在暗处12小时,再将此叶片一半曝光,一半用锡箔遮光如图1.经过一段时间光照后,进行脱色后再用碘液处理叶片,结果发现叶片的曝光部分显蓝色,遮光部分显棕色如图2,该实验可以证明()①光合作用需要水②光合作用需要光③光合作用需要叶绿素④光合作用能产生淀粉.A. ①②B. ②④C. ③④D. ②③18.关于用天竺葵验证“绿叶在光下制造淀粉”的实验,有关说法错误的是()A. 遮光处理之前要将天竺葵暗处理一昼夜B. 实验中的变量是光,需要在常温下进行C. 实验结果应该是叶片遮光部分呈蓝色D. 本实验能证明光合作用产生淀粉和需要光19. 马铃薯露出地面的部分常会变成绿色,而地下部分则不会,这可以说明()A. 叶绿体中含叶绿素B. 光合作用能制造淀粉C. 叶绿素只有在光下才能合成D. 叶绿素在光下才能进行光合作用20.某生物小组的同学在探究“水分进入植物体内的途径”后,得出了如下结论,其中不正确的是()A. 根尖吸水的主要部位是成熟区B. 根、茎、叶内的导管是连通的C. 筛管是运输水和无机盐的附属结构D. 水和无机盐的运输方向是“根→茎→叶”二、综合题21. 在“绿叶在光下制造淀粉”的实验中,将一盆天竺葵放置黑暗处一昼夜,其中一个叶片,用三角形的黑纸片将叶片的上下两面遮盖起来,如图所示.置于阳光下照射一段时间,摘下叶片,经过酒精脱色、漂洗,最后在叶片上滴加碘液.请分析回答:(1)将天竺葵放置黑暗处处理一昼夜的目的是________ .(2)叶片的一部分遮光,一部分不遮光,这样处理可起到作用________ .(3)图乙中对叶片进行酒精脱色的装置正确的是________ .(4)在脱色后的叶片上滴加碘液,变蓝的是图甲中________部分,由此说明绿叶在光下制造淀粉.22.如图,银边天竺葵在黑暗处放置一昼夜后,用黑圆纸片将B处从两面遮盖,光照几小时,摘下这片叶,经过酒精隔水加热后取出,滴加碘液.分析回答:(1)叶片在酒精中隔水加热,酒精变绿,说明________会溶解于酒精.取出叶片,并滴加碘液.滴加碘液的目的是为了证明光合作用的产物是________ .(2)加碘液处理后发现A,B两处不变色,其原因是:A处:缺少________ ,不能进行光合作用;B处:缺少________ ,不能进行光合作用.(3)实验前将其放在黑暗处一昼夜的目的是________ .23.某生物兴趣小组为了验证“绿叶在光下制造淀粉”,进行了如下图所示的实验操作(次序已打乱),请你结合所学知识回答下列有关问题.(1)该实验正确的操作步骤是1→________→2→________→4→________→5(用图中的数字和箭头表示).(2)图2用黑纸片把一片叶的部分区域从上、下两面遮盖,这样做的目的是设置________,该实验控制的变量是________.(3)图6中滴加的液体是________.图7小烧杯中的液体是________,其作用是________.(4)若生物兴趣小组同学的操作步骤完全正确,那么在图5中可观察到的实验现象是________,这说明________是光合作用的产物.该实验还可以证明________是光合作用的必要条件.24.分别把一段绿色的枝条放在甲.乙两个玻璃罩内.在甲玻璃罩内放清水,乙玻璃罩内放氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳).把它们放在黑暗中一天,然后移到光下照射几个小时.分别剪下一片绿叶,放在酒精里隔水加热,脱去叶绿素.用请水冲洗干净,再滴上几滴碘液.(1)这个实验可以证明________.滴加碘液后,在________玻璃罩内剪下的叶片会变蓝.(2)实验中把两个装置放在黑暗中一天的目的是________.当把两个装置放在光下照射几小时后,装置________内的氧气含量比较高.如果对上述实验作如下的改变:①把乙罩内的氢氧化钠溶液换成与甲一样的清水;②只将装置乙从暗处移到光下照射,甲仍旧放在黑暗的环境中;其余实验操作不变,并保持两个装置其他条件的一致.请针对改变后的实验回答:(3)该实验的假设是________.实验过程中,检测两个装置内二氧化碳浓度,较高的应是________.25.选取牵牛花的叶子进行如图所示的光合作用实验,图中第Ⅰ、Ⅲ号叶子为绿叶,Ⅱ号叶子为白斑叶(部分为绿色,部分为白色).请分析回答:(1)实验前,首先要将这株牵牛花放在暗处一昼夜,目的是为了使叶片的________先耗尽.(2)然后将这株牵牛花放置光下数小时,再将这三片叶子取下,分别放入盛有酒精的烧杯中,使叶中的________ 溶解.注意隔水加热,否则危险.(3)清洗后,依次向这三片叶子滴加碘酒.I叶片中被铝箔遮住的部分________(会或不会)变蓝,没有被遮住的部分________(会或不会)变蓝,这说明________;Ⅱ叶片绿色部分变蓝而白色部分不会变蓝,这又说明________;Ⅲ叶片________(会不会)变蓝(Ⅲ叶片放在含有氢氧化钠溶液的无色密封玻璃瓶中,氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳),这说明________.(4)下列哪种情况不能作为对照实验?()A. 将叶片Ⅰ的被铝箔遮住的部分和未被铝箔遮住的部分进行比较B. 将叶片Ⅱ的绿色部分和白色部分进行比较C. 将叶片Ⅱ的白色部分和绿色叶片III进行比较.答案解析一、选择题1.【答案】A【解析】:露天栽培的蒜苗是绿色的是因为在光下能形成叶绿素;在暗室中培养的蒜黄是黄白色的,是因为没有接受到阳光的照射,没有叶绿素形成.因此,造成二者颜色不同的原因是光.故选:A【分析】叶绿素是位于叶绿体中的色素,植物体呈现绿色就是因为细胞内有叶绿体,叶绿体中有叶绿素的缘故,光是形成叶绿素的重要条件.2.【答案】B【解析】水分在植物体内运输和散失的过程是:土壤中的水分被植物的根吸收进入生物体后,通过茎中的导管运输到叶,再通过叶中的导管进入叶,最后以气体的形式通过气孔散失到空气中。
所以植物体吸收水分,到蒸腾作用散失水分的四步,正确的顺序应该是:②根吸收水分;④通过导管输送到叶;③水分化为水蒸气;①通过气孔散失到空气。
故答案为:B【分析】植物的生长离不开水,水分在植物体内运行的路线:土壤中的水分→根毛细胞→表皮内的层层细胞→根内的导管→茎内的导管→叶脉的导管→叶片的导管→叶肉细胞→气孔→大气(水蒸气).3.【答案】B【解析】因为叶绿素难溶于水而易溶于酒精,所以常用酒精来进行脱色,但是酒精易燃、易挥发,直接加热容易引起燃烧,而引发危险,所以一般采用隔水加热的方式进行,即将叶片放在盛有酒精的小烧杯中,再放入盛有水的大烧杯内隔水加热,使叶片逐渐由绿色变为黄白色。
可见题干中的B符合题意。
故答案为:B【分析】本题考查实验操作,解答本题需要熟知叶绿体不溶于水,易溶于酒精,而酒精具有易燃、易挥发的特性,不能直接加热,故选择隔水加热的方式。