1、1学案 6 绿色植物的新陈代谢与生物固氮课堂知能整合考点探究一、光合作用过程1联系：光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系。光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量(ATP)和还原剂(H或 NADPH)，暗反应产生的 ADP 和 Pi 为光反应合成 ATP 提供原料。2区别比较项目光反应 暗反应部位 基粒的囊状结构薄膜上 基质中条件 光、叶绿体中的色素和有关酶 许多有关的酶物质变 化能量变 化光能转变成电能，电能转变成ATP、NADPH中活跃的化学能ATP、NADPH中活跃的化学能转变成糖类等有机物中稳定的化学能二、C 3 植物、C 4 植物结构差异 功能差异C3植物维管束鞘细胞无
2、叶绿体，叶肉细胞含正常叶绿体2C4植物维管束鞘细胞及其外面的叶肉细胞构成“花环型”结构，内层的维管束鞘细胞含无基粒的叶绿体，外圈的叶肉细胞含正常的叶绿体特点 C4 途径可以固定低浓度 CO2，因而 C4 植物能利用低浓度 CO2三、影响光合作用的因素及其在生产上的应用因素 对光合作用的影响 在生产上的应用光光照强度：光合作用随光照强度的变化而变化，在一定范围内，光合作用速率随光照强度的增强而加快；但光照强度增加到一定强度，光合作用速率不再加快。如图所示：光质不同也影响光合作用速率，复色光(白光)下，光合速率最快；单色光中以红光下光合速率最快，蓝紫光次之，绿光最差轮作延长光合作用时间合理密植增加
3、光合作用面积温室大棚使用无色透明玻璃充分利用各种光能温度光合作用过程需要多种酶催化，温度会直接影响酶的活性，进而影响光合作用速率。在一定范围内光合作用速率随温度升高而加快；温度过高会使酶活性下降，从而使光合作用速率下降适时播种温室栽培农作物时，白天适当提高温度，晚上适当降温3CO2浓度CO2是光合作用的原料之一。在一定范围内，植物光合作用速率随CO 2浓度增大而加快，但达到一定浓度时，再增加CO 2浓度，光合作用速率也不再增加。如下图所示： 施用有机肥及其他措施，提高大田或温室CO 2浓度必需矿质元素矿质元素会直接或间接影响光合作用。N、Mg、Fe、Mn等是叶绿素生物合成所必需的元素；K、P等
4、参与碳水化合物代谢，缺乏会影响糖类的转变和运输；P参与叶绿体膜的构成及光合作用中间产物的转变和能量传递合理施肥水水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质。另外，水还影响气孔的开闭，间接影响CO 2进入植物体，所以水对光合作用影响很大预防干旱，合理灌溉四、水分和矿质元素的吸收、运输与利用水分 矿质元素吸收部位 主要：根尖成熟区 根尖成熟区、叶片(根外施肥)吸收形式 水分子 离子吸收方式 自由扩散 主动运输吸收动力 细胞液与外界溶液的浓度差 细胞呼吸产生的ATP运输 导管 导管运输主要动力 蒸腾作用 蒸腾作用散失(或利用) 蒸腾作用 参与各种代谢 以离子形式存在，被植物体反复利用形成不稳定
5、化合物，可被多次利用形成难溶化合物，只被利用一次 联系矿质元素溶于水中，才能被根部吸收矿质元素在植物体内随水分运输到达各部位矿质元素被吸收进入细胞后，影响细胞液与外界溶液的浓度，从而影响水分的吸收4五、生物固氮与氮循环(1)固氮微生物常见类型 特点 代谢类型 产物 固氮量 应用共生固氮微生物 根瘤菌与豆科植物共生时才能固氮，有专一性异养需氧型 氨 大 根瘤菌拌种自生固氮微生物圆褐固氮菌独立固氮 异养需氧型 氨 小 菌剂(2)氮循环中的微生物生物种类 作用 代谢类型 在生态系统中的地位根瘤菌圆褐固氮菌 将N 2NH 3 异养需氧型根瘤菌为消费者，圆褐固氮菌为分解者细菌真菌将生物遗体中的含氮化合物
6、NH 3 (氨化作用 ) 异养需氧型 分解者硝化细菌将(硝化作用)自养需氧型 生产者反硝化细菌异养厌氧型 分解者典例精析 考查目标 1 光合作用【例 l】光反应为暗反应提供的物质是 ( )AH和 H20 BH和 ATPCATP 和 C02 DH 20 和 C02考查目标 2 C3 植物、C 4 植物光合作用的比较【例 2】小麦和玉米的 C02 固定量随外界 C02 浓度的变化而变化 (如图 235)。下列相关叙述不正确的是 ( )5A小麦的 C02 固定量与外界 C02 浓度呈正相关BCO 2 浓度在 100 mgL-1 时小麦几乎不固定 CO2CC0 2 浓度大于 360 mgL-1 后玉米
7、不再固定 CO2DC 4 植物比 C3 植物更能有效地利用低浓度 CO2考查目标 3 水、矿质元素的代谢【例 3】水稻是我国主要的粮食作物之一。下列有关水稻生命活动的叙述，正确的是( )A对水稻进行根瘤菌拌种,有利于水稻对 N2 的利用B水稻叶片的维管束鞘细胞中含有叶绿体，能固定二氧化碳并形成淀粉C硅元素能在水稻体内大量积累，该事实说明硅是水稻必需的大量元素D尽管水稻生长在水生环境中，其吸水的主要动力仍是蒸腾拉力考查目标 4 生物固氮【例 4】与酵母菌相比，硝化细菌具有的特点是A无线粒体，只能通过无氧呼吸获得能量B无固氮酶，只能以含氮有机物作为氮源C无细胞核，只能通过出芽生殖方式繁殖后代D无染
8、色体，只能在 DNA 水平产生可遗传变异课内消化吸收1叶绿体含多种色素，其中一种色素能接受其他色素所吸收的光能、转化成电能，该色素是 ( )A胡萝卜素 B叶黄素 C叶绿素 a D叶绿素 b2下图表示在一定范围内，不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系，其中错误的是 3某地因台风影响，连降特大暴雨，使部分耕地被雨水淹没。此时，下列生理作用不会因此降低的是 ( )A微生物的硝化作用 B微生物的反硝化作用C农作物体内矿质元素和水的运输 D根对矿质元素的吸收4玉米和小麦在适宜条件下照光一段时间后，将叶横切片用碘液染色，在显微镜下观察这两种植物的维管束鞘细胞和叶肉细胞，结果发现玉米和小麦的叶片被染成蓝
9、色的细胞分别是 ( ) A维管束鞘细胞；维管束鞘细胞 B叶肉细胞；维管束鞘细胞C维管束鞘细胞；叶肉细胞 D叶肉细胞；叶肉细胞5将等量的 NH4+、P0 43-、K +、Ca 2+共同置于 500 mL 水中，再放入一些新鲜的水稻根尖，几小时后，测定混合液中上述四种离子和水的含量变化如下：6下列分析与解释正确的是 ( )离子大量减少而水却没有减少，说明根对水分的吸收和对矿质离子的吸收是两个相对独立的过程。四种离子都减少，说明根对这些离子都有吸收。根对四种离子的吸收量有差异，说明根对离子的吸收具有选择性。Ca 2+比 K+明显减少，说明水稻根细胞膜上运输Ca2+的载体比运输 K+的载体多A B C
10、 D都正确 6在光照充足的情况下，给绿色植物供应用 18O 标记的水，过一段时间 18O 最先出现在 ( ) A植物体内的葡萄糖中 B植物体内的淀粉中C植物体内的脂肪、蛋白质和淀粉中 D植物体周围的空气中7某实验小组用小球藻进行实验，探究影响光合速率的因素。他们将一定量的小球藻浸入盛有适宜培养液的试管中，以白炽台灯作为光源。移动台灯改变光源与试管的距离；C0 2浓度分别设置为 003和 005，根据实验结果绘制成的曲线 l、曲线 2 如图 236所示。请分析回答：(1)比较 C、D 两点的光合作用速率，可知限制 D 点光合速率的主要因素是 ，EF段 不再是光合速率的主要限制因素。若在 C 处突然关闭台灯，叶绿体中 C3 的含量将如何变化? 。(2)F 点的含义是 。若用缺镁培养液培养小球藻，其他条件不变，F 点应向 移。(3)该小组又做了探究小球藻最适生长温度的预实验，实验结果见下表：请根据预实验结果，设计进一步的探究实验：材料用具：小球藻若干、大试管若干、含 C02 缓冲液的培养液、水浴锅(控制温度)、量筒等。该实验应控制好的两个主要无关变量是：7 ； 。实验步骤：第一步： 。第二步：分组控制温度， (温度梯度差值为 1)。第三步：光照 6 h 后测定 O2 释放量。
