高中生物 第3章 光合作用2全套导学案 新人教版必修1.doc

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1、光合作用【本章知识框架】【疑难精讲】1．特殊状态的叶绿素a：特殊状态的叶绿素a接受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，它的全名叫做烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，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具有很强的还原能力。在需要氢的反应中，烟

2、酰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个氢离子）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．C4植物叶片中为什么只有在维管束鞘细胞出现淀粉粒：C4植物叶片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胞间连丝与

3、维管束鞘细胞紧密相连，这层叶肉细胞的叶绿体具有基粒。C4植物的叶片内的维管束鞘细胞和这层叶肉细胞组成了“花环型”的结构，这种结构是C4植物叶片特有的。C3植物的维管束鞘细胞比较小，不含或很少含叶绿体，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”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形成淀粉，而叶肉细胞中不形成淀粉，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

4、。4．在干旱的环境中，为什么C4植物生长得比C3植物好：C3途径中CO2的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60倍，因此C4植物的光合效率比C3植物高许多，这在CO2浓度低的情况下更为明显。由于C4植物能够利用低浓度的CO2，当天气干旱、气孔关闭时，C4植物甚至能够利用细胞间隙中含量很低的CO2继续进行光合作用，而C3植物则不能，所以，在干旱的环境中，C4植

5、物比C3植物生长得好。5．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无叶绿体、C4植物的维管束鞘细胞内含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CO2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。6．适当增加CO2浓度的利与弊：空气中CO2含量一般是330mg/L，这与农作物进行光合作用时最适浓度1000mg/L相差甚远。特别是在密植栽种，

6、肥水多的情况下，农作物需要CO2就更多。显然，只靠空气中CO2的浓度差所形成的扩散作用来补充CO2远远不能满足农作物进行光合作用时对CO2的需要。通风良好则能使大量空气（内含CO2）流过叶面，这显然有利于光合作用的正常进行。有三种措施可以提高农田中的CO2的浓度：一是控制好农作物的密度，使农田后期通风良好；二是增施有机肥料，原理是利用土壤微生物分解有机肥料时，会释放出较多的CO2；三是适当施用NH4HCO3肥料，NH4HCO3分解后能够释放出较多的CO2。必须强调指出的是，空气中高浓度CO2可以强烈地吸收红外线。这样，随

7、着大气中CO2浓度的不断提高，太阳辐射能在大气中就会“易入难出”，从而使地球好像温室一样逐渐变暖，这样就会造成冰川融化，海面上升和气候异常。可见，农田中增施CO2也要适量，避免造成“温室效应”。 【学法指导】本部分建议复习1课时。联系必修的光合作用进行复习。1．“光合作用”一节先从光能转换成电能、电能转换成活跃化学能以及活跃化学能转换成稳定的化学能这三个步骤讲述了光能在叶绿体中的转换；又讲述了C3植物和C4植物叶片结构的特点及C4植物光合作用的特点；还从控制光照强弱、CO2的供应和矿质元素的供应这三方面介绍了提高农作物光

8、合效率的重要措施及原理，这将有利于我们将来在农业生产实践中更加自觉地运用各种措施来提高农作物的光合效率，达到增产目的。2．本节学习重点：光能在叶绿体中如何转换成储存在糖类等有机物中的稳定的化学能，提高农作物光合作用效率的措施及其原理。同时注意相关知识的比较，光能在叶绿体转换的三个步骤、C3与C4植物的叶片的结构、叶绿