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第三单元　细胞的能量供应和利用
课前自主预习案3　光合作用
素能目标★考向导航
基础梳理——系统化
知识点一　捕获光能的色素和叶绿体的结构
1．绿叶中色素的提取和分离实验
(1)实验原理
(2)实验步骤
(3)实验结果及分析
2．叶绿体的结构及其中的色素
(1)光合作用的结构——叶绿体
(2)色素的吸收光谱
①色素的功能：叶绿素主要吸收________；类胡萝卜素主要吸收________。
②色素吸收光的范围：一般叶绿体中的色素只吸收可见光(可见光的波长范围大约是400～760 nm)，对红外光和紫外光不吸收。
知识点二　探究光合作用的部分经典实验
科学家 关键设计或现象 实验结论 (观点)
希尔 离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O，没有CO2)，在光照下可以释放出氧气 水在叶绿体中光解、产生____
鲁宾和 卡门　 光合作用释放的氧气全部来自____
阿尔农 在光照下，叶绿体合成ATP总是与水的光解相伴随 叶绿体中水的光解过程伴随ATP合成
卡尔文 用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性：14CO2→14C3→(14CH2O)和14C5 光合产物中的碳来自________
知识点三　光合作用的过程
(1)图中：①____，②____，③____，④____。
(2)光反应和暗反应的比较
项目 光反应 暗反应
条件 ______、色素、酶 ____、NADPH、____、 多种____
场所 ________ ________
物质 变化
能量 变化 光能转化为ATP中____________ ATP中__________转化为有机物中稳定的化学能
联系 光反应为暗反应提供__________，暗反应为光反应提供__________________________。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成
(3)光合作用和化能合成作用的比较
项目 光合作用 化能合成作用
区别 能量来源 ________ ________________
代表生物 绿色植物 ________
相同点 都能将________等无机物合成有机物
知识点四　光合作用原理的应用
1．光合作用强度
2．影响光合作用强度的因素
基能过关——问题化
一、判一判(判断正误并找到课本原话)
1．阳光是由不同波长的光组合成的复合光，在穿过三棱镜时形成的不同颜色的光带叫作光谱。(必修1 P98正文)(　　)
2．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同。(必修1 P99图5－12)(　　)
3．叶绿体中的色素一般只利用波长在400～760 nm之间的可见光。(必修1 P99学科交叉)(　　)
4．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内。(必修1 P100正文)(　　)
5．光合作用的酶分布于叶绿体内膜、外膜、类囊体薄膜和叶绿体基质中。(必修1 P100正文)(　　)
6．夏天叶片呈绿色是叶片吸收绿光导致的，秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的。(必修1 P101概念检测1)(　　)
7．绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中。(必修1 P98探究·实践)(　　)
8．未加入CaCO3，色素会被破坏。(必修1 P98探究·实践)(　　)
9．滤纸条上扩散速度最快的是叶绿素a。(必修1 P98探究·实践)(　　)
10．光反应必须在光照下进行，暗反应必须在暗处进行。(必修1 P103正文)(　　)
11．叶绿体中光合色素吸收的光能，一方面用于H2O分解产生氧和NADPH；一方面用于ATP的合成。(必修1 P103正文)(　　)
12．水分解为氧和H＋的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递可用于NADP＋与H＋结合形成NADPH。(必修1 P103相关信息)(　　)
13．NADPH既可作还原剂，又可为暗反应提供能量。(必修1 P103正文)(　　)
14．光合作用制造的有机物中的氧来自水。(必修1 P104正文)(　　)
15．C3是指三碳化合物——3 磷酸甘油酸，C5是指五碳化合物——核酮糖 1，5 二磷酸(RuBP)。(必修1 P104相关信息)(　　)
16．光合作用的产物有淀粉和蔗糖，淀粉和蔗糖可以进入筛管，通过韧皮部运输到植株各处。(必修1 P104相关信息)(　　)
17．光能通过驱动光合作用而驱动生命世界的运转。(必修1 P104正文)(　　)
二、连一连
　光合作用的探究历程
三、议一议
【教材易漏拾遗】
1．[必修1 P97问题探讨拓展]有的植物工厂在种植蔬菜等植物时，完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝紫色和白色的光源，这是为什么？
2．[必修1 P99旁栏思考]植物工厂里不用发绿光的光源，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．[必修1 P101拓展应用1拓展]海洋中绿藻、褐藻、红藻在海洋中的垂直分布大致依次是浅层、中层、深层。分析原因：这种现象与________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．[必修1 P98探究·实践拓展]分离叶绿体中的色素，也可用如图所示的方法：即在圆心处滴加适量滤液，待干燥后再滴加适量层析液进行层析，结果会出现4个不同颜色的同心圆，则①～④依次对应哪种色素及颜色？
5．[必修1 P102思考·讨论拓展]希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
6．[必修1 P102思考·讨论拓展]模拟鲁宾和卡门的实验时，能对同一实验中的CO2和H2O同时进行标记吗？为什么？
7．[必修1 P103图5－14拓展]假如白天突然中断了CO2的供应，叶绿体内首先积累起来的物质是____。突然停止光照，叶绿体内含量减少的物质是________________。
8．[必修1 P103图5－14拓展]下图表示绿色植物光合作用的部分过程，图中a～c表示相关物质，甲、乙为结构。
(1)图中所示的过程属于光合作用的________阶段，甲为______________。
(2)图中a为________，b为________。当外界CO2浓度升高时，b的含量会暂时________。
(3)该过程将光能转化为化学能储存在____________________中。
(4)乙为叶绿体基质，是________________的场所。
第三单元　细胞的能量供应和利用
课前自主预习案3　光合作用
基础梳理——系统化
【知识点一】
1．(1)有机溶剂　层析液　(2)二氧化硅　防止色素被破坏　无水乙醇　使扩散均匀　滤液细线　(3)橙黄色　色素种类　色素含量　溶解度
2．(1)囊状结构　光合色素　光反应　基质　暗反应　(2)红光和蓝紫光　蓝紫光
【知识点二】
氧气　水　二氧化碳
【知识点三】
(1)O2　NADPH　2C3　CO2　(2)光　ATP　CO2　酶　类囊体薄膜　叶绿体基质　H＋＋O2　ATP　CO2　2C3　2C3　(CH2O)　活跃的化学能　活跃的化学能　NADPH和ATP　NADP＋、ADP和Pi　(3)光能　氧化无机物放出的能量　硝化细菌　CO2和H2O
【知识点四】
1．糖类　消耗量　生成量
2．水分　温度　CO2浓度　强度
基能过关——问题化
一、判一判
1．√　2.√　3.√　4.×　5.×　6.×　7.√　8.√　9.×　10.×　11.√　12.√　13.√　14.×　15.√　16.×　17.√
二、连一连
三、议一议
1．提示：红色光源、蓝紫色光源发出的分别是红光、蓝紫光，光合色素对红光、蓝紫光吸收最多。白光是复合光，含有不同波长的光，光合色素能吸收更多的光。
2．答案：绿色光源发出绿色的光，这种波长的光被光合色素吸收的最少，不适合用于植物工厂
3．答案：不同颜色的藻类吸收不同波长的光有关
4．提示：①胡萝卜素(橙黄色)，②叶黄素(黄色)，③叶绿素a(蓝绿色)，④叶绿素b(黄绿色)。
5．答案：水的光解实验是在没有CO2的情况下进行的，没有碳参与反应，而糖的合成需要碳的参与
6．提示：不能，因为若CO2和H2O中的氧均标记，则无法分辨氧气的来源。
7．答案：C5　ATP、NADPH、C5
8．(1)光反应　类囊体薄膜　(2)氧气　NADPH　下降　(3)b和ATP　(4)光合作用暗反应

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