资源简介

第二章第一节 三 提高农作物的光合作用效率
【学习目标】
1、光合作用效率的概念
2、提高农作物的光合作用效率的主要措施和原理（重点）
【学习过程】
知识点 观察与思考 归纳与结论
复习一、光照强弱的控制二、二氧化碳的供应三、必需矿质元素的供应四小结： 复习1、2阅读教材P34第一、二自然段，认识提高光能利用率与提高光合作用效率的区别和联系？影响光合作用效率的因素有哪些？采取什么措施才能提高光合作用效率呢？绿色植物为什么会产生“光饱和现象”回顾课本P34-35页回答右边的问题观察教材图2-8，分析并说明该曲线表示的含义根据必修本所学的内容，回忆植物体生活过程中，必需的矿质元素包括哪些大量元素和微量元素分析矿质元素在光合作用过程中的作用。讨论：请分析提高大田农作物光合作用效率的措施与提高温室农作物的措施有何不同？ 在农业生产中，采取哪些措施能够提高大棚蔬菜的产量，从而获得更大的经济效益？2．提高农作物对光能的利用率，可延长＿＿＿＿＿＿＿＿；增加＿＿＿＿＿＿＿＿；提高＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。3、光合作用效率是指 的能量与 的比值。4、光能利用率是指__________________________________的能量与_________________________________的比值。5、联系：光照强弱的控制光照的控制主要指 的控制，还包括 的控制。例如小麦、玉米等 植物和胡椒、田七等 植物分别分布在 和 地方。水稻培育壮秧需要用 色的薄膜。二氧化碳的供应1、二氧化碳的含量很低时，绿色植物不能　　　　，随着二氧化碳含量的提高，光合作用　　　　；当二氧化碳含量提高到一定程度时，光合作用的强度　　　　　　　　　　　　　　。 2、提高CO2的措施 ：___________________________________ _____________________________________________________三、必需矿质元素的供应 大量元素有________________________微量元素有________________________ 磷： 影响光合作用的 钾： 几重要元素的作用 镁： 氮： 四、提高大田农作物光合作用效率的措施与提高温室农作物的措施的不同之处：
【反馈训练】
一、选择题
1、下图表示原来置于黑暗环境中的阳生植物移到光下后，根据其吸收CO2的量绘成的曲线，下列叙述正确的是( )
A.曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用，BD段只进行光合作用
B.B点显示植物光合作用与呼吸作用速度相等，阴生植物的B点位置应左移
C.如果白天光照强度较长时间为B，植物就可以正常生长
D.整段曲线表明，随光照强度递增光合作用增强，呼吸作用减弱
答案：B
2、使用农家肥能提高温室作物光合作用效率的理由中，正确的是
A、促进植物对水的吸收 B、提高温室内CO2的浓度 （ ）
C、提高了光照强度 D、矿质元素含量高
答案：B
3.叶面积指数是指单位面积上所有叶的面积之和，下图是叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系。下列说法错误的是
A.A点表示叶面积指数为9时，植物的有机物净积累值为零
B.两线相交围成的面积代表叶面积指数从0至9时有机物的净积累量
C.叶面积指数为5时对农作物增产最有利，说明了合理密植的重要性
D.叶面积指数越大，光合作用越强
答案：D
4.下面对氮素与光合作用的关系的表述，不正确的是
A.土壤中氮素含量越多，光合速率越快
B.追施氮肥，促进叶片面积增大，叶片数目增多，增加了光合面积
C.施氮肥后，叶绿素含量大，加速了光反应
D.氮肥也能增加叶中蛋白态氮的百分率，酶数量增多，使暗反应顺利进行
答案：A
5、对于栽种农作物要“正其行，通其风”的不正确的解释是（ ）
A、有利于充分利用光能 B、有利于释放氧气，降低有机物消耗
C、有利于吸收叫多的CO2，提高光合作用效率
D、有利于通风透光，提高光能利用率
答案：B
6、.对于农田里的农作物来说，确保良好的通风透光的意义不包括
A.可充分利用光能家 B.可增大光合作用面积
C.可提高光合作用效率 D.可提供较多的二氧化碳
答案：B
7、夏季，某植物在提高了CO2的浓度后，光合作用的强度并没有发生变化，原因可能是（ ）
A、阴雨天光照不足 B、温度过低，酶的活性降低
C、CO2的浓度过高，抑制了光合作用
D、光照过强抑制了光能转变为电能的过程
答案：A
8、有关光照与光合作用效率的叙述正确的是（ ）
A、光照越强，光合效率越高 B、阴生植物在光照条件下光合效率为零
C、阴生植物的光合作用效率与光照强度呈反比
D、适宜的光照可以提高光合效率
答案：D
9、在绿色植物的合成及运输糖类过程中，必需供应的矿质元素是（ ）
A、氮 B、磷 C、钾 D、镁
答案：C
10、下列光的生态效应实例中，不属于光强度效应的是
A.用浅蓝色薄膜育稻秧能提高秧苗质量
B.人工栽培三七时必须搭棚，否则植物生长缓慢
C.绿色植物在200米以下水域难生存
D.山坡阳面的小麦长势更好
答案：A
二、非选择题
10、农业生产中，要提高农作物的产量，需强农作物的 ，适当抑制农作物的 。在大棚内可采取的相关措施是 。
答案：光合作用 呼吸作用 晚上降温白天升温；增施农家肥料和使用二氧化碳发生器等
11、通过研究绿色植物周围空气中CO2含量与光合作用强弱的关系绘出下图，请回答：
⑴当CO2浓度很低，小于A点的浓度时，绿色植物 ，随着CO2浓度提高，光合作用 。
⑵在温度适宜时，CO2含量如果超过B点，光合作用强度 ，这时增大 ，暗反应提供更多的 ，可进一步提高光合作用的强度。
⑶如果改绘另一光照强度更弱条件下的该曲线，那么图中A点应向 移。
⑷当外界CO2浓度逐渐降低时，光合作用逐渐减弱，图中表示有机物净积累量为零时的外界CO2含量应 A点时的CO2含量。
　　　　　　　　　　　　　　　　光合作用的强度
　　　　　　　　　　　　　　　０　　　　　　二氧化碳的含量　
答案：1）不能制造有机物 逐渐加强
2）不再发生变化 光照 ATP、NAKPH 3）右 4）小于
12、在可控制温度和大气成分的温室中，以人工配制的营养液无土栽培蔬菜，请回答下列问题： 1）春季天气晴朗、光照充足时，为使作物增产，除满足矿质元素的需求外，应采取的措施是 。此措施可通过 或 等方法实现。
（2）当阴雨连绵、光照不足时，温室温度应 ，以降低蔬菜的 。 （3）向培养液中泵入空气的目的是 。
（4）营养液中的矿质元素有一定配比，这些矿质元素在植物体内的作用是① ，② 。
答案：1）增加二氧化碳 增施农家肥 使用二氧化碳发生器
2）适当降低 呼吸作用 3）促进根系的有氧呼吸
4）作原生质的组成成分 参与酶的活动调节生命活动
13、.在适宜温度、水分和CO2供应下，测得不同植物净光合作用量值(环境CO2减少量)，如下图所示。请据图分析：
(1)该实验条件下，使植物吸收CO2量增加或减少的主要生态因素是_________。
(2)在_________________条件下，阴生植物比阳生植物的光合效率低。
(3)同等光照条件下，玉米比小麦的光合产量_________，原因是_________。
(4)小麦、玉米、高梁等农作物光合产量比野生草木_________，这与_________(因素)有关。
答案： (1)光照强度 (2)光照强度大于20Lux (3)高 玉米是C4植物，小麦是C3植物，C4植物光合作用效率高于C3植物 (4)高 光照强度
【补充材料】：
1、 光合作用效率和光能利用率对农作物产量的影响
光能利用率是指光合作用合成的有机物中的能量与照在单位地面上的光能的比值。提高光能利用率的措施有：延长光合作用时间；增加光合作用面积和提高光合作用效率。但光合作用效率提高农作物的产量，是在不增加其他方面光能利用率的基础上实现的，在光合作用的面积和时间一定时，光合作用效率越高农作物的产量越高；光合作用时间的延长和面积的家大，使积累更多有机物的可能性加大，从而使产量增高，这样虽提高了光能利用率，却不一定能提高光合作用效率。
2、 光合作用强度是指单位时间内，单位光合作用面积所固定的太阳能，可以用生产的有机物的量表示，也可以用植物释放的氧气的良表示，还可以用植物吸收的二氧化碳的量来表示。
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1鉴湖中学高三生物组
第二章第二节 生物固氮
学习目标
1、知道固氮生物的种类和生物固氮的过程
2、领会生物固氮的意义
3、灵活掌握氮在自然界氮循环中的作用及其在农业生产中的应用
重难点：
1、微生物的种类、生物固氮的意义（重点）
2、生物固氮的过程（难点）
学习过程
知识点 观察与思考 归纳与结论
一、生物固氮的概念 1.自然界中的氮素物质有几种存在的形式？什么叫做氮的固定、生物固氮？2、放电条件下氮气与氧气化合以及工业上合成氨也属于氮的固定。请简述过程或写出反应式。 氮的存在形式有________________________________氮的固定是指 ________________________________ 生物固氮是指 ________________________________ __________________2、简述过程或写出反应式：__________________________________________________________________________
二、固氮微生物的种类 3、全世界工业合成的氮肥中的Ｎ只占固氮总量的２０％，绝大多数是通过生物固氮进行的。自然界中哪些生物可以完成生物固氮？ 常见类型与豆科植物关系代谢类型对植物的作用——固氮微生物——固氮微生物
三、生物固氮过程简介 4、生物固氮是如何完成的？ 生物固氮过程简介在ＡＴＰ提供能量的情况下，电子和Ｈ＋通过固氮酶传递给Ｎ２和乙炔，使它们分别还原成＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿，可用反应式表示为:
四、生物固氮的意义 5、据科学家估算，每年生物固氮的总量占地球固氮总量的９０％左右。生物固氮在地球的氮循环中具有哪些重要作用？ 生物固氮的意义大气中的氮，必须通过以＿＿＿＿＿＿为主的固氮作用，才能＿＿＿＿＿＿＿；生物固氮在自然界＿＿＿＿循环中具有十分重要的作用。
五、应用 6、应用举例 1.___________________________________________2._____________________________________________3.________________________________________________
反馈训练：
一、选择题
１．关于生物固氮的正确叙述是
A.生物遗体中的含氮化合物首先被转化成硝酸盐
B.硝化细菌可以使氮元素回归大气
C.圆褐固氮菌固定的氮可直接被植物吸收利用
D.硝化细菌可以把植物不能吸收的氨转变为能吸收的硝酸盐
２．关于固氮生物的正确说法是（ ）
Ａ．固氮生物都是异养的 Ｂ．固氮生物都是共生的
Ｃ．固氮生物都是细菌或放线菌 Ｄ．根瘤菌固定的氮素占生物固氮的绝大部分
3．在一块从未种过豆科植物的贫瘠土地上种植大豆，为提高产量，下列措施最具生态效益的是
A.加施氮肥，合理密植 B.根瘤菌很“随和”，在土壤中广泛分布，故无需施肥
C.播种前在避光条件下进行根瘤菌拌种 D.播种前对种子进行消毒处理
4．豆科植物与根瘤菌的互利共生关系主要体现在（ ）
Ａ．豆科植物从根瘤菌获得ＮＨ4，根瘤菌从豆科植物获得糖类
Ｂ．豆科植物从根瘤菌获得含氮有机物，根瘤菌从豆科植物获得ＮＨ３
Ｃ．豆科植物从根瘤菌获得Ｎ２，根瘤菌从豆科植物获得有机物
Ｄ．豆科植物从根瘤菌获得Ｎ２，根瘤菌从豆科植物获得ＮＨ３
5.农田土壤的表层，自生固氮菌的含量比较多。将用表土制成的稀泥浆，接种到特制的培养基上培养，可将自生固氮菌与其他细菌分开。对培养基的要求是
①加抗生素 ②不加抗生素 ③加氮素 ④不加氮素 ⑤加葡萄糖 ⑥不加葡萄糖 ⑦37℃恒温箱培养 ⑧28℃~37℃温度下培养
A.①③⑤⑦ B.②④⑥⑧ C.②④⑤⑧ D.①④⑥⑦
6.从土壤中分离自生固氮菌制成临时涂片的步骤是
A.观察→培养→接种→涂片 B.接种→观察→培养→涂片
C.培养→接种→观察→涂片 D.接种→培养→观察→涂片
7．大气中的Ｎ２，经过固氮形成的化合物中，哪一组化合物被植物体吸收后直接用于蛋白质的合成（ ）
Ａ．ＮＨ３和ＮＯ３－ Ｂ．ＮＨ４＋和ＮＯ２－ Ｃ．ＮＨ４＋和ＮＨ３ Ｄ．ＮＯ３－和ＮＯ２－
8．选择根瘤生长旺盛的豆科作物根系，留待明年拌种，应把根瘤放在
A.阴凉、通风避光处 B.高温干燥处 C.阴凉潮湿处 D.干燥向阳处
9.下图是生态系中碳循环和氮循环的一部分，A、B、C三类微生物参与其中，下列说法错误的是
A.A类细菌是自养需氧型，B类细菌是异养厌氧型
B.进行C过程的微生物，有的是自生的，有的是共生的
C.A和C的活动可增加土壤肥力
D.B的活动导致土壤氮素丧失
二、非选择题
10、下图是自然界中氮循环示意图，依由回答
(1)大气中的氮主要通过［ ］_________进入生物群落，其次通过［ ］_________、［ ］_________等途径也可少量供给植物氮素。
(2)图中A物质代表______________，可被土壤中的微生物分解形成B物质。B物质在土壤_________细菌的作用下形成C，C物质代表_________。
(3)将B物质转化成C物质的细菌，其新陈代谢的类型属于_________。
(4)在_________的情况下，一些细菌可将C物质最终转化成_________返回大气中，由此可见，土壤中这些微生物在包括氮循环在内的自然界中的_________中起着重要作用。
(5)目前，全世界每年施用的氮素化肥大约有8×107t，这样做对环境可能带来的负面影响是____________________________。据你所学的知识，提出一种即不会影响环境，又能满足农作物生长的方法___________________________________________________________________________。
【答案】 (1)①生物固氮 ②高能固氮 ③工业固氮 (2)尿素及动植物遗体 硝化 硝酸盐 (3)自养需氧型 (4)氧气不足 氮气 物质循环 (5)水体的富营养化；将固氮微生物的固氮基因分离出成人工合成后导入农作物中，并使之表达
补充材料1、生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。氨化作用微生物分解有机氮化物产生氨的过程。产生的氨，一部分供微生物或植物同化，一部分被转变成硝酸盐。很多细菌、真菌和放线菌都能分泌蛋白酶，在细胞外将蛋白质分解为多肽、氨基酸和氨（NH3）。其中分解能力强并释放出NH3的微生物称为氨化微生物。氨化微生物广泛分布于自然界，在有氧（O2）或无氧条件下，均有不同的微生物分解蛋白质和各种含氮有机物，分解作用较强的主要是细菌，如某些芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌和假单孢菌等。在有氧的条件下，土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐，这一过程　叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮，都能被植物吸收利用。在氧气不足的条件下，土壤中硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐，并且进一步还原成分子态氮，分子态氮则返回到大气中，这一过程中做反硝化作用。
大气中的分子态氮还原成氨，这一过程叫做固氮作用。没有固氮作用，大气中的分子态氮就不能被植物吸收利用。地球上固氮作用的途径有三种：生物固氮、工业固氮（用高温、高压和化学催化的方法，将氮转化成氨）和高能固氮（如闪电等高空瞬间放电所产生的高能，可以使空气中的氮与水中的氢结合，形成氨和硝酸，氨和硝酸则由雨水带到地面）。据科学家估算，每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的９０％左右，可见，生物固氮在地球的氮循环中具有十分重要的作用。
2、联合固氮
有些固氮微生物如固氮螺菌、雀稗固氮菌等，能够生活在玉米、雀稗、水稻和甘蔗等植物根内的皮层细胞之间。这些固氮微生物和共生的植物之间具有一定的专一性，但是不形成根瘤那样的特殊结构。这些微生物还能够自行固氮，它们的固氮特点介于自生固氮和共生固氮之间，这种固氮形式叫联合固氮。
3、氮循环示意图
四、生物固氮在农业生产中有哪些应？
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4第二章第一节光合作用 (一、二)
学习目标 1、知道光能在叶绿体中如何转换成电能，
2、理解电能如何转换成活跃的化学能，以及化学能如何转换成稳定的化学能。
重难点： 1．光能转换成电能，再由电能转换成活跃化学能过程
2．光合作用过程中的能量在叶绿体中的转换过程。
学习过程
知识点 观察与思考 归纳与结论
一叶绿体的结构与光合作用 复习与巩固 １．下图为叶绿体平面结构示意图，请根据图回答：（1）组成（1）＿＿＿，（2）＿＿＿，（3）＿＿＿的基本骨架是＿（2）光合作用的酶存在于＿＿＿＿和＿＿＿＿中；光合作用的色素存在于＿＿＿＿上。（3）叶绿体主要存在于绿 （１） 色植物的＿＿＿细 胞和幼茎皮层细胞中， （ ２）是进行＿＿＿＿细胞器。 （３） ( ４)２．叶绿体的囊状体结构上存在的色素有_____(_____色)，_____(____色)，_____(___色)，_____(____色)四种。它们的主要功能是________________。其中_______光对叶绿素是有效光，__________光对类胡萝卜素是有效光。３．根据＿＿＿＿＿＿，光合作用的过程可分为＿＿＿＿＿和＿＿两个阶段。试比较这两个阶段。比较项目光反应暗反应场所条件物质变化1、２、１、２、能量变化＿＿能转变成＿＿＿中活跃的化学能 ＿＿＿中活跃的化学能转变成贮存在＿＿＿＿中稳定的化学能。 相互联系 光反应为暗反应进行提供了＿＿＿和＿＿＿＿：暗反应产生的＿＿＿＿和＿＿＿为光反应形成ATP提供了原料。
二、光能在叶绿体中的转换三、小结 1、回顾课本回答光能转变成电能的有关问题 1、叶绿体中色素功能 、 光能：包括 、 、 、 叶绿体中的色素 、 光能：是指 ________________________ ２．最初的电子供体是：________,其释放出电子的方程式为：___________________________________________________最终的电子受体为：_______________.在＿＿＿＿＿＿下，＿＿＿＿＿＿＿＿＿（色素），连续不断地＿＿＿电子和＿＿＿电子，形成＿＿＿＿。从而使光能转换成电能。
2、电能转变成活跃的化能？ 写出NADPH和ATP形成的反应方程式是：NADPH:_________________________________________________ATP:____________________________________________________
3、活跃的化学能是如何转变成稳定的化学能的？回顾本节内容并填写右表 在此阶段，三碳化合物在有关酶的催化作用下，接受＿＿＿＿＿释放的能量并被＿＿＿＿＿还原，经过一系列变化最终形成糖类等富含稳定化学能的有机物。活跃的化学能转换成稳定的化学能。能量转换物质变化反应场所光反应１．在光照射下，＿＿＿＿＿＿连续不断地丢失e和获得e，形成＿＿＿＿＿２．２Ｈ２Ｏ １． ＮＡＤＰＨ ２． ＡＴＰ暗反应１． ＣＯ２＋Ｃ５ ____ ２ ２．Ｃ３ （ＣＨ２Ｏ）ＡＴＰ＿＿＿ ＮＡＤＰＨ＿＿＿＿
反馈训练：
一、选择题
1. 光合作用过程中，电能转换成活跃化学能的反应式之一为：NADP++2e+H+→NADPH，
该反应式中电子的根本来源是( )
A.叶绿素a B.特殊状态的叶绿素a
C.吸收和传递光能的色素分子 D.参与光反应的水分子
答案：D
2．一分子NADP+成为NADPH，接受的电子数和氢的数目分别是( )
A. 1,1 B. 1,2 C. 2,1 D. 2,2
答案：C
3.光合作用过程中，叶绿素a将光能转变成的电能被下列那种物质贮存？（ ）
A. NADP+和ATP B. NADP+和ADP C. NADPH和ATP D. NADPH和ADP
答案：C
4、叶绿体中色素的直接作用是①吸收光能 ②传递光能 ③转化光能 ④分解水 ⑤合成ＡＴＰ
Ａ．①②③④⑤ Ｂ．①②③④ Ｃ．②③④⑤ Ｄ．①②③
答案：D
5．光照条件下，能够吸收并传递光能的色素，将光能传递给少数叶绿素a，这时，叶绿素a分子所处的状态为（ ）
A.被激发，得到电子 B.被抑制，得到电子
C.被抑制，失去电子 D.被激发，失去电子
答案：D
6．光能转换成电能的标志是（ ）
Ａ．电子被激发 Ｂ．电子流形成 Ｃ．ＮＡＤＰＨ的形成 Ｄ．水失去电子
答案：B
7．下列与光反应相联系的过程是
NADP+ NADPH ATP ADP
CO2 (CH2O) 激发态的叶绿素a 叶绿素a
A.①③⑤⑥ B.①④⑦⑧ C.②③⑥⑧ D.②④⑥⑧
答案：C
8．从能量转换的角度看，碳同化是（ ）
Ａ．将ＡＴＰ和ＮＡＤＰＨ中活跃的化学能，转换成储存在有机物中稳定的化学能 Ｂ．光能转换成电能
Ｃ．电能转换成活跃的化学能 Ｄ．光能转换成活跃的化学能
答案：A
9．光合作用过程中，叶绿体中能量转换的正确顺序时（ ）
答案：C
10．光合作用过程中，不在叶绿体的囊状结构的薄膜上进行的是（ ）Ａ．ＮＡＤＰ＋变为ＮＡＤＰＨ Ｂ．氧气的生成
Ｃ．ＡＤＰ转变为ＡＴＰ Ｄ．ＣＯ２的固定和还原
答案：D
11．绿色植物细胞内最早将光能转变为电能的生理过程与下列哪种物质紧密相关（　　　）
A、辅酶Ⅱ　　　B、水　　　　　C、叶绿素a　　D、ATP 吸收和辅酶
答案：C
12．　光合作用光反应产生的物质有（　　　）
A、C6H12O6 NADPH ATP　 B、NADPH CO2 ATP
C、NADPH O2 ATP　　 D、C6H12O6 CO2 H2O
答案：C
二、非选择题
13．下图是光能转换成电能的示意图，依图回答：
(1)光能转换成电能，电能转换成活跃的化学能，是在叶绿体的_________中进行的。
(2)图中B代表的色素是_________。A代表的色素是_________。
(3)图中C和D是_________。
(4)E是_________，当它得到_________和_________就形成F_________。这样一部分电能转化成_________储存在F_________中。
(5)光能在叶绿体中的转换过程中，_________变成强氧化剂，_________是很强的还原剂。
(6)在光的照射下，叶绿体内能形成电子流的原因是由于少数处于特殊状态的_________连续不断地_________和_________的缘故。
【答案】 (1)囊状结构的薄膜 (2)吸收和传递光能的色素 特殊状态的叶绿素a (3)传递电子的物质 (4)NADP+ 两个电子 一个氢离子 NADPH 活跃的化学能 NADPH、ATP (5)失去电子的叶绿素a，NADPH (6)叶绿素a 失去电子 获得电子
14、学习科学家的实验思路，利用下列仪器和设备：一盆生长良好的天竺葵、电池、电线、碘液和黑布等，设计一组实验证明光能、电能与有机物的生成之间的关系。
本实验设计的基本思路是：将天竺葵分别放在光下和暗处，测量其电流的变化，从而验证只有在光下，植物才出现电流，说明光能与电能的转化；一段时间后，用碘液分别检验放在光下和暗处的植物有机物的生成量，只有放在光下的植物才有电流形成并有有机物生成，从而验证光能转变为电能进而转变为有机物中的化学能。
小资料：1、特殊状态的叶绿素a。特殊状态的叶绿素a能接收光能被激发而失去电子，失去电子的特殊状态的叶绿素a在结构上发生了变化，失去了一个电子；在功能上也发生了变化，成为强氧化剂，可以最终从水中夺得电子而恢复原结构。
2、辅酶II的特性。辅酶II是一种带正电荷的有机物，它的全名叫烟酰胺嘌呤二核苷酸磷酸，简称NADP+。这种辅酶II具有一个十分重要的特性，就是它的烟酰胺部分很容易与氢（两个电子和一个氢离子）结合而被还原，成为还原型辅酶II（NADPH）。这种还原型辅酶II具有很强的还原力。在需要氢的反应中烟栈胺部分又很容易与氢分离，用它分离出来的氢去还原别的物质。一个被子还原的物质再氧化时会放出能量，因此，当辅酶II接受氢（2个电子，1个氢记子）而变成还原型辅酶II时，就意味着电能在这里是以化学能的形式积蓄起来的。所以还原型辅酶II可以看成是携带一定能量的还原剂。
3、光能是如何在色素分子之间传递的？
物质处于激发态时，内部的能量高于基态时的能量，它很不稳定，将通过放出扫吸收的能量回复致电稳定状态。叶绿素分子吸收光能使其分子中的电子跃迁而变为激发态后，也将通过放出所吸收的光能（释放出高能电子）迅速回复其原来的能量水平，所释放出的能量绝大部分是向着能量较低的方向进行，最后汇集到作用中心色素分子。
⑤
⑥
⑦
⑧
③
④
①
②
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1第二章第一节 二 Ｃ３植物和Ｃ４植物
学习目标
１．Ｃ３植物和Ｃ４植物在叶片结构上的区别（重点）
２．Ｃ４植物光合作用特点（难点）
３．知道Ｃ４植物固定二氧化碳能力明显提高的原因
知识点 问题与探究 归纳与总结
一．Ｃ３植物和Ｃ４植物 1、明确两种植物的概念区别 Ｃ４植物：光合作用中，ＣＯ２固定的Ｃ首先转移到______中，然后才转移到______中的植物1.概念 Ｃ３植物：光合作用中，ＣＯ２固定的Ｃ仅转移到______中的植物
二．Ｃ３途径和Ｃ４途径 2、观察Ｃ３植物和Ｃ４植物叶片的结构。对比这两种叶片在结构上有哪些主要区别？3、回顾Ｃ４植物光合作用的大体过程填写右图。4、讨论：Ｃ３植物与Ｃ４植物光合作用途径的有什么主要区别什么是“二氧化碳泵”5、请用化学平衡知识来解释C4植物具有较强光合作用的原因？（从反应物、产物角度入手）6、讨论C3植物体内是否具有C4化合物？ 2、Ｃ３植物和Ｃ４植物叶片的结构的区别植物类型Ｃ３植物Ｃ４植物植物类型举例典型的＿＿带植物，如＿＿＿＿＿＿＿典型的＿＿＿植物，如＿＿＿＿＿叶片的解剖结构维管束鞘及周围＿＿＿＿＿＿维管束鞘及周围＿＿＿＿＿＿＿＿叶绿体的类型有＿＿种类型的叶绿体：位于＿＿＿＿有＿种类型的叶绿体：叶肉细胞的叶绿体＿＿；维管束鞘细胞的叶绿体＿＿ 3、Ｃ４植物光合作用特点示意图 叶肉细胞的叶绿体 维管束鞘细胞中的叶绿体4、Ｃ３植物与Ｃ４植物光合作用途径的区别植物种类Ｃ３植物Ｃ４植物ＣＯ２的固定途径ＣＯ２的固定场所ＣＯ２最初的受体ＣＯ２固定后产物ＣＯ２的利用效率5、用化学平衡知识解释C4植物具有较强光合作用的原因6、C3植物体内是否具有C4化合物？
反馈训练：
一、选择题
１．Ｃ４植物叶片内进行光合作用的细胞是（ ）
Ａ．维管束细胞 Ｂ．叶肉细胞
Ｃ．保卫细胞 Ｄ．维管束细胞和叶肉细胞
答案：D
２．在低浓度的ＣＯ２的环境中，下列哪一组植物的生长状况要良好一些（ ）
Ａ．小麦．水稻 Ｂ．大麦．大豆
Ｃ．高粱．玉米 Ｄ．菜豆．马铃薯
答案：C
３．Ｃ４植物维管束鞘细胞的特点是（ ）
Ａ．细胞大，叶绿体内有基粒 Ｂ．细胞小，无叶绿体
Ｃ．细胞大，叶绿体内无基粒 Ｄ．细胞小，有叶绿体，有基粒
答案：C
４．在显微镜下观察玉米和水稻叶的永久横切片如下图所示，对此做出的判断正确的是
A.甲是水稻，1是维管束鞘细胞
B.甲是玉米，2是不含基粒的叶绿体
C.乙是水稻，1是固定CO2
D.乙是玉米，3与光合作用有关
答案：B
５．科学家发现Ｃ４和Ｃ３植物光合作用的叶片中，合成淀粉等有机物的具体部位是（ ）
Ａ．前者只在维管束细胞；后者只在叶肉细胞
Ｂ．前者只在叶肉细胞；后者只在维管束鞘细胞
Ｃ．前者在维管束鞘细胞和叶肉细胞；后者在叶肉细胞和维管束鞘细胞
Ｄ．前者只在维管束鞘细胞；后者在叶肉细胞和维管束鞘细胞
答案：A
６．关于Ｃ４植物的Ｃ４和Ｃ３途径的有关叙述中，正确的是（ ）
Ａ．Ｃ４途径发生在维管束鞘细胞，Ｃ３途径发生在叶肉细胞
Ｂ．叶肉细胞可同时发生Ｃ３和Ｃ４途径
Ｃ．Ｃ３途径发生维管束鞘细胞，Ｃ４途径发生在叶肉细胞
Ｄ．Ｃ３和Ｃ４途径都发生在维管束鞘细胞
答案：C
７．把大小和生长状况基本相同的一株Ｃ３植物和Ｃ４植物，共同用一个玻璃钟罩罩住，使其与外界空气隔绝，每天给予１２小时的光照。几天后最可能的情况是（ ）
Ａ．Ｃ４植物生长优于Ｃ３植物 Ｂ．Ｃ３植物生长优于Ｃ４植物
Ｃ．Ｃ３植物和Ｃ４植物都生长迅速 Ｄ．Ｃ３植物和Ｃ４植物同时死亡
答案：A
８．Ｃ４途径中ＣＯ２的受体是（ ）
Ａ．叶肉细胞细胞质中的磷酸烯醇式丙酮酸
Ｂ．叶肉细胞细胞核中的磷酸烯醇式丙酮酸
Ｃ．维管束鞘细胞质中的天冬氨酸
Ｄ．叶肉细胞细胞质中的草酸乙酸
答案：A
９．下列对Ｃ４植物和Ｃ３植物的描述正确的是（ ）
Ａ．Ｃ３植物中叶肉细胞含有完整的叶绿体，利用ＣＯ２的能力更强
Ｂ．Ｃ４植物维管束鞘细胞的叶绿体无基粒结构，只进行ＣＯ２的固定和传递
Ｃ．Ｃ３植物和Ｃ４植物叶肉细胞的叶绿体功能一样，都进行物质合成作用
Ｄ．Ｃ４植物从进化上讲比Ｃ３植物高等，其叶脉颜色较Ｃ３植物的深
答案：D
１０．Ｃ４植物比Ｃ３植物固定ＣＯ２强的原因是（ ）
Ａ．有关酶的含量少 Ｂ．有关酶的含量多
Ｃ．有关酶对ＣＯ２的亲和力强 Ｄ．有关酶对ＣＯ２的亲和力弱
答案：C
11．将植物栽培在适宜光照．温度和充足的ＣＯ２条件下，如果将环境中的ＣＯ２含量突然降至极低水平，此时，叶肉细胞内的Ｃ３化合物．Ｃ５化合物和ＡＴＰ含量变化的情况是（ ）
Ａ．上升．下降．上升 Ｂ．下降．上升．下降
Ｃ．下降．上升．上升 Ｄ．上升．下降．下降
答案：C
二、非选择题
12、图是玉米植株代谢过程示意图，分析回答：
1） 玉米的叶片中，围绕维管束的是呈“花环型“的两圈细胞，这两圈细胞结构上的不同点是_____________________________________________________________________
___________________________________________________。
2） 图中D，E表示的物质分别是D_____________；E__________________
3） 图中A表示的物质是_____________________，它是在___________中产生的。
4） 图中未表示出的能使①正常进行的非生物因素还有__________________________
5） 写出①过程中电能转换成活跃化学能的反应式________________________________
答案：1）里面的一圈是维管束鞘细胞，细胞内含有较大的叶绿体，但无基粒。外面的一圈是一部分叶肉细胞，含有正常的叶绿体
2）水 矿质元素 3）丙酮酸 细胞质基质 4）适宜光照、温度
5）
补充材料：
1、Ｃ４植物叶片中为什么只有维管束鞘细胞出现淀粉粒？
Ｃ４植物叶片中的维管束鞘细胞比较大，其中含有许多比较大的叶绿体，但是，这些叶绿体没有基粒或基粒发育不良。在维管束鞘细胞的外侧，有一层与维管束鞘细胞接触紧密的、呈环状或近似环状排列的叶肉细胞。这层叶肉细胞通过大量的叶肉细胞组成了“花环型”的结构，这种结构是Ｃ４植物叶片所特有的。C3植物的维管束鞘细胞比较小，不含或很少含有叶绿体，维管束鞘细胞周围的叶肉细胞排列疏松，叶片内没有“花环型”的结构。由于Ｃ４植物的卡尔文循环（包括CO2的固定，还原及C5的再生和CH2O形成）是在维管束鞘细胞中进行的，所以，Ｃ４植物通过光合作用时，只有维管束鞘细胞中不形成淀粉，相反，C3植物通过光合作用产生的淀粉只存在于叶肉细胞中，维管束鞘细胞中则没有淀粉。
2、在干旱的环境中，这什么Ｃ４植物生长得比C3植物好？
C3途径中CO2固定是通过二磷酸核酮糖羧化酶的催化来实现的。C4途径中CO2的固定是通过 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的催化作用来实现的。这两种酶都能固定CO2，但是它们对CO2的亲和力却相差很远。实验证明，后者的亲和力比前者高约60倍，因此Ｃ４植物的光合效率比C3植物甚至能够利用细胞间隙中会计师很低的CO2继续进行光合作用，而C3植物生长得比C3植物好。
3、C3植物和C4植物的区别。一是维管束鞘，C3植物的维管束鞘细胞内无叶绿体，C4植物的维管束鞘细胞内含有无基粒的叶绿体且细胞比较大；二是光合作用中CO2的固定途径，C3植物CO2的固定是被C5与CO2结合形成C3，不需能量仅需酶，与暗反应中C02的还原发生在同一细胞的同一叶绿体内；C4植物的CO2的第一次固定需要消耗能量，第一次固定与还原不在同一细胞内完成。
Ｃ３（缩写＿＿名称＿＿
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