植物的光合作用练习题一
植物的光合作用练习题一
选择题
1、某实验小组试图采用下图中的部分装置来探究“光照是光合作用的必要条件”（以观察装满水并倒置的试管中有无气泡产生作为实验指标），应选择（）
A．①②B．③④C．②③D．②④
2、上海世博园中一些场馆的外墙种植了很多的绿色植物，让游人顿觉空气湿润而清新这是由于植物体的（）
A．光合作用和呼吸作用B．蒸腾作用和光合作用
C．呼吸作用和蒸腾作用D．光合作用和吸收作用
3、在观察了叶片的结构后，晓东将刚摘下的叶片放人70度的热水中，很快
发现叶片表面产生许多的小气泡，并且下表皮的气泡比上表皮的气泡多，这
种现象说明（）
A．叶片下表面的光照弱
B．叶片上表面含叶绿体比下表面的多
C．叶片下表面产生的氧气多
D．叶片下表面的气孔多
4、在验证“绿叶在光照下制造淀粉”的实验中，说法错误的是( )
A.实验前应将天竺葵放在暗处一昼夜
B.脱色过程中应把叶片放到酒精中隔水加热
C.遮光时应用不透光的黑纸或铝箔
D.滴加碘液后未漂洗便直接观察
5、某学校科学兴趣小组用打孔器从叶片中获得许多叶圆片，抽取其中空气，将等量的叶圆
（说明：O2在水中的溶解度小，叶圆片光合作用放出的O2在细胞间隙积累，能使叶圆片
上浮，叶圆片平均上浮所需要的时间可作为光合作用强弱的比较依据）该实验在研究何种因素对光合作用强度的影响？（）
A. CO2和温度
B.温度
C.CO2
D. 光照
6、医生忠告糖尿病患者，要尽量少吃像马铃薯一样含淀粉较多的食物。马铃薯块茎中的淀粉是（）
A．块茎细胞利用无机物自身合成的
B．块茎细胞从土壤中吸收并积累而成的
C．由叶肉细胞制造后运输到块茎细胞的
D．由根细胞合成后运输到块茎细胞的
7、绿色植物进行光合作用的场所是（）
A.叶绿体
B.线粒体
C.细胞壁
D.细胞
8、小李穿的白裤子被绿色的菠菜弄脏，将裤子上的绿色除去的最佳材料是（）
A．普通洗衣粉B．酒精C．沸水D．肥皂水
9、“绿叶在光下制造淀粉”的实验中，将天竺葵黑暗饥饿处理一昼夜后，用黑纸对叶片的一部分进行两面遮盖，光照一段时间，经酒精脱色处理后滴加碘液，变蓝的部位是（）Ａ．整个叶片都变蓝B．见光的部分
Ｃ．只是时片的边缘变蓝D．被遮光的部分
10、下图所示为一个封闭透明的生态瓶，该瓶放在有光的地方，3
天后小鱼仍能正常生活最关键的原因是（）
A．水草能制造氧气B．水草能制造有机物
C．水草能吸收二氧化碳D．水草能提供充足的食物
11、下图为“绿叶在光下制造有机物”实验的处
理及结果示意图，对此分析错误的是（）
A．说明叶片制造的有机物是淀粉
B．说明叶片制造有机物需要光
C．说明叶片进行光合作用放出了氧气
D．对叶片进行部分遮光的目的是进行对照
12下列有关光合作用的叙述中，不正确的是（）
A.光合作用的条件之一是必须要有光照
B.光合作用是一切生物生存的根本保障
C.光合作用的场所是叶绿体
D.绿色植物所有的器官都能进行光合作用
13、有人将90千克土壤盛在木桶里，将重2 3千克的柳树苗种在桶中，只浇灌纯净的水5年后再次称量，发现土壤重量减少0 057千克，柳树重量增加74 5千克。柳树增加的重量主要来自（）
A.土壤中的无机盐
B.土壤中的有机物
C.空气中的氧气和土壤中的有机物
D.空气中的二氧化碳和土壤中的水
14、将经暗处理后的植物上的一片叶用装有氢氧化钠溶液的玻璃瓶套住，瓶口密封，放到
阳光下（如图）。几小时后，将叶摘下，经酒精脱色后滴碘液，
发现整片叶都不变蓝。主要是因为（）
A．氧气太多B．缺乏二氧化碳
C．缺水D．温度太高
15、下图的植物应该属于____植物。在阳光下，有4种物质进
出叶片。其中人类生命活动不需要的是____，能储存在果实里
并能提供能量
的是____
A．被子植物，物质1，物质4
B．裸子植物，物质1，物质4
C．被子植物，物质3，物质2
D．蕨类植物，物质l，物质3
16、为了探究光照强度对光合作用效率的影响，某实验小组用盆栽天竺葵设计了以下四种实验方案，其中最合理的是（）
Ａ.黎明前，将同处一环境中的甲株用黑网罩上，乙株暴露，光照数小时后，用碘蒸气处理叶片，比较二者蓝色的深浅
Ｂ.黎明前，将甲株放在南面阳台，一株放在北面阳台，光照数小时后，用碘蒸气处理叶片，比较二者蓝色的深浅
Ｃ.黎明前，选取同株天竺葵上的两片叶，甲叶用黑网罩上，乙叶暴露，光照数小时后，用碘蒸气处理，比较两叶片蓝色的深浅
Ｄ.黎明前，选取天竺葵上的一片叶，部分区域双面夹上黑纱布条，其余区域暴露，光照数小时后，用碘蒸气处理，比较两类区域蓝色的深浅
答案
1.C
2.B
3.D
4.D
5.A
6.C
7.A
8.B
9.B 10.A 11.C 12.D 13.D
14.B 15.A 16.D
《植物的光合作用》教学设计说明
《植物的光合作用》教学设计 一、教材分析： 1、教材容 通过完成“绿叶在光下制造有机物”的实验，了解绿色植物在光下能制造有机物——淀粉，同时知道光照是绿叶制造有机物不可缺少的条件，最后，归纳出光合作用的概念及光合作用对生物圈的重要作用。从而认识到绿色植物的重要性，培养学生爱护植物的情感。 2、教材分析——地位、作用 “绿色植物通过光合作用制造有机物”，是义务教育的重要目标之一，而初中生物课程又是承担这一重要任务的主要学科课程之一。“绿色植物通过光合作用制造有机物”是在学生学习了第一单元中的“生态系统”，第二单元中的“食物链和食物网”，学生了解生态系统的成分，了解作为消费者，赖以生存的食物能量归根结底来自绿色植物—生产者。 光合作用是生物圈中有机物的来源之本，通过光合作用的学习，可以使学生从理论上认识到绿色植物光合作用的重要性。为培养学生爱护绿色植物的情感打下理性知识的基础。本节课以光合作用中的一个经典实验——绿色植物在光下产生有机物为载体，旨在引导学生对实验的探究，建立光合作用的模型，掌握控制实验条件、设置对照、选择实验材料等规则，进而能创造性地设计实验进行科学探究，领悟科学精神，提高生物科学素养 3、知识体系 植物光合作用的条件是光照 植物的光合作用光合作用合成淀粉等有机物 光合作用的定义 光合作用原理在生产上的应用 4、编写意图 本节从海尔蒙特的实验入手，创设情境，提出问题：“有机物从哪里来”，通过探究“绿叶在光下制造淀粉”，使学生知道是绿色植物的光合作用为大自然生产了有机物。绿色植物是生物圈中作用最大的生物之一，与生物圈中其他生物包括人类的生存和发展关系极为密切，还利用图片、表格、生动的文字创设发现解决问题的情境，探究活动引导学生制定探究计划并完成探究活动，学生从不同的侧面获得科学方法的训练有利于培养学生的科学探究能力，通过探究活动渗透对绿色植物的爱，激发学生爱护绿色植物的美好情感，使教学容的组
第四章 植物的光合作用
第四章植物的光合作用 4.1 光合作用的意义、研究历史与度量 4.1.1 光合作用的概念与意义 光合作用：绿色植物吸收光能，同化CO2和H2O，制造有机物质并释放O2的过程。 光合作用本质上是一个氧化还原反应：水是电子供体（还原剂），被氧化到O2的水平； CO2是受体（氧化剂），被还原到糖的水平； 氧化还原反应所需的能量来自光能。 光合作用的意义： （1）无机物转变为有机物 （2）光能转变为化学能 （3）维持大气O2与CO2的相对平衡 4.1.2光合作用的早期研究 1771年,英国化学家 Priestley 观察到, 植物有净化空气作用1779年,荷兰的J.Ingenhousz 证实, 植物只有在光下才能净化空气1782年, 瑞士的J.Senebier 用化学方法证明，CO2是光合作用必需的, O2是光合作用的产物 4.1.3 光合作用的度量 光合速率(photosynthetic rate):单位叶面积在单位时间内同化CO2量或积累干物质的量,也叫光合强度.
单位: 微摩尔CO2?米 -2?秒 -1或克干重?米 -2?秒 -1 真正光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率 光合生产率（净同化率）：生长植株的单位叶面积在一天内进行光合作用减去呼吸和其它消耗之后净积累的干物质重。 4.2 光合色素(叶绿体色素) 4.2.1结构与性质 光合色素 叶绿素类：叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色） 类胡萝卜素类：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色） 藻胆素 据作用分类：聚光色素(天线色素)、反应中心色素 4.2.2光学特性 1)吸收光谱(absorptionspectrum) 2)荧光 (fluorescence) 与磷光 (phosphorescence)现象 荧光现象:叶绿素提取液在透射光下为绿色，在反射光下为暗红色,这种现象叫荧光现象,发出的光叫荧光． 磷光现象:当荧光出现后，立即中断光源，色素分子仍能持续短时间
植物生理学考研复习资料第三章 植物的光合作用
第四章植物的光合作用 一、名词解释 1．原初反应 2．磷光现象 3．荧光现象 4．红降现象 5．量子效率 6．量子需要量 7．爱默生效应 8．PQ穿梭 9．光合色素 10．光合作用 11．光合单位 12．作用中心色素 13．聚光色素 14．希尔反应 15．光合磷酸化 16．同化力 17．共振传递18．光抑制 19．光合“午睡”现象 20．光呼吸 21．光补偿点 22．CO2补偿点 23．光饱和点24．光能利用率 25．复种指数 26．光合速率 27．叶面积系数 二、写出下列符号的中文名称 1．ATP 2．BSC 3．CAM 4．CF1—CFo 5．Chl 6．CoI(NAD+) 7．CoⅡ(NADP+) 8．DM 9．EPR 10．Fd 11．Fe—S 12．FNR 13．Mal 14．NAR 15．OAA 16．PC 17．PEP 18．PEPCase 19．PGA 20．PGAld 21．P680 22．Pn 23．PQ 24．Pheo 25．PSI II 26．PCA 27．PSP 28．Q 29．RuBP 30．RubisC(RuBPC) 31．RubisCO(RuBPCO) 32．RuBPO 33．X 34． LHC 三、填空题 1．光合作用是一种氧化还原反应，在反应中被还原，被氧化。 2．叶绿体色素提取液在反射光下观察呈色，在透射光下观察呈色。 3．影响叶绿素生物合成的因素主要有、、和。 4．P700的原初电子供体是，原初电子受体是。P680的原初电子供体是，原初电子受体是。 5．双光增益效应说明。 6．根据需光与否，笼统地把光合作用分为两个反应：和。 7．暗反应是在中进行的，由若干酶所催化的化学反应。 8．光反应是在进行的。 9．在光合电子传递中最终电子供体是，最终电子受体是。 10．进行光合作用的主要场所是。 11．光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为。 12．早春寒潮过后，水稻秧苗变白，是与有关。 13．光合作用中释放的O2，来自于。 14．离子在光合放氧中起活化作用。 15．水的光解是由于1937年发现的。 16．被称为同化能力的物质是和。 17．类胡萝素除了收集光能外，还有的功能。 18．光子的能量与波长成。 19．叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：一个在，另一个在。 20．类胡萝卜素吸收光谱的最强吸收区在。 21．一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例为。 22．一般来说，正常叶子的叶黄素和胡萝卜素的分子比例为。 23．与叶绿素b相比较，叶绿素a在红光部分的吸收带偏向方向，在蓝紫部分的吸收带偏向 方向。 24．光合磷酸化有三个类型：、和。 25．卡尔文循环中的CO2的受体是。 26．卡尔文循环的最初产物是。 27．卡尔文循环中，催化羧化反应的酶是。
探究二氧化碳是光合作用的原料实验设计
探究二氧化碳是光合作用的原料 一、教学目标： 知识目标：1、学会探究光合作用的原料。 2、理解光合作用的原理和方法。 能力目标：1、设计实验探究植物的光合作用-----培养学生的实验操作能力、合作意识及科学探究精神； 2、对实验现象的分析——培养学生分析问题的能力、思维能力和归纳总结能力；提高学生解决实际问题的能力。 情感目标：鼓励学生的探究行为，增强学生的自信心。 二、教学重、难点 二氧化碳是光合作用的原料探究活动。 教学准备金鱼藻，大烧杯，碳酸氢钠溶液，清水，玻璃管，橡皮 塞，短颈漏斗，木条，火柴等。 三、教学过程 （一）导入新课 （二）实验探究活动
1、提出问题二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料吗？ 2、做出假设如果改变绿色植物生长环境中的二氧化碳的浓度，那么其放出氧气的量就会发生改变。 制定计划材料用具金鱼藻，大烧杯，碳酸氢钠溶液，清水，玻璃 管，橡皮塞，短颈漏斗，木条，火柴等。 实验步骤： 按照P66页图2.1-13安装实验装置。甲烧杯内，注入碳酸氢钠溶液；乙烧杯内， 注入等量的清水。在玻璃管的正中间部位做上标记。观察并记录：（P67表） 实施计划1、将甲、乙两个实验装置放在同样地光照处。 2、各小组观察实验现象，填写记录表。 3、小组之间交流实验记录，分析实验数据。 得出结论：二氧化碳是绿色植物合成有机物的原料。 表达交流：1、各小组交流探究过程和结论。 2、你们组的实验结论于其他组的相同吗？如有不同，请分析原因。
注意事项：在实验前引导学生分析该实验的变量是什么，是否唯一，对照组的设计应该注意哪些问题。 实验反思： 发表评论 文章评论
光合作用发现历史
光合作用发现历史资料整理 一、传统史料---光合作用反应式的发现 1.过去，人们一直以为，小小的种子之所以能够长成参天大树，古希腊哲学家亚里士多德认为，植物生长所需的物质完全依靠于土壤。 2. 1648年，一位荷兰科学家范·赫尔蒙特对此产生了怀疑，于是他设计了盆栽柳树称重实验，得出植物的重量主要不是来自土壤而是来自水的推论。虽然他没有认识到空气中的物质参与了有机物的形成，但从此拉开了光合作用的研究史。赫尔蒙特把90千克的土壤放在花盆中，然后种上2千克重的柳树，并经常浇水，5年过去了，柳树长到76千克重，而花盆中的土壤只少了60克。 3.早在1637年，我国明代科学家宋应星在《论气》一文中，已注意到空气和植物的关系，提出“人所食物皆为气所化，故复于气耳”。可惜因受当时科学技术水平的限制，未能用实验来证明这一精辟的论断。直到1727年，英国植物学家斯蒂芬·黑尔斯才提出植物生长时主要以空气为营养的观点。而最先用实验方法证明绿色植物从空气中吸收养分的是英国著名的化学家约瑟夫·普利斯特利。在1771年发现植物可以恢复因蜡烛燃烧而变“坏”了的空气。 4. 1779年,荷兰科学家英恩豪斯（Jan Ingenhousz）进一步证明只有植物的绿色部分在光下才能起使空气变“好”的作用，而其他所有器官即使在白天也会使空气变坏。这些实验结果为后来人们认识植物绿色部分和光在植物光合作用中的重要性奠定了基础。 5.1872年，科学家塞尼比尔（J.Senebier）如何做实验证明光和CO2的必要性。 6.1804年，瑞士学者德·索苏尔研究了植物光合作用过程中吸收的二氧化碳与放出的氧之间的数量关系，结果发现植物制造的有机物和释放出的氧的总量，远远超过它们所吸收的二氧化碳的量。由于实验中只使用植物、空气和水，别无他物，因此，他断定植物在 进行光合作用合成有机物时不仅需要二氧化碳，水也必然是光合作用的原料。他认为是CO 2 O乃是植物体有机物之来源。此结论不仅证实了海尔蒙脱关于柳树生长过程中合成植物和H 2 体的物质主要来自水的推论，而且把人们对光合作用本质的认识提高到一个崭新的阶段。德·索叙尔实验告诉我们，定量分析法在科学研究中的重要性，
植物的光合作用Photosynthesis
第三章植物的光合作用Photosynthesis in Plant 一、名词解释： 1.光合作用（photosynthesis） 2 .光合膜（photosynthetic membrane）3.量子效率(quantum efficiency) 4. 荧光现象与磷光现象（Fluorecence and phosphorecence）5.反应中心色素reaction centre pigment 6.聚光色素light-harvesting pigment或antenna pigment（天线色素) 7 Primary reaction 原初反应8.光合反应中心(Photochemical reaction centre) 9.红降(red drop) 10.爱默生效应（Emerson effect）11.光系统（photosystem）12.光合链（photosynthetic reaction）13.PQ循环（PQ cycle） 14.光合磷酸化photosynthetic phosphorylation or photophosphorylation 15. 希尔反应16. 磷酸运转器17.同化能力（assimilatory power）18.碳同化CO2 assimilation in photosynthesis 19.卡尔文循环（C3途径，还原戊糖途径）C3 photosynthetic pathway (Calvin cycle, RPPP) 20.C4途径C4 photosynthetic pathway 21.景天科酸代谢Crassulacean acid metabolism (CAM) pathway22.光呼吸（photorespiration） 23.光补偿点light compensation point(LCP) 24. light saturation point(LSP) 25.光合作用的光抑制Photoinhibition 26.二氧化碳补偿点CO2 compensation point27.二氧化碳饱和点CO2saturation point28.光合“午休现象”(midday depression of photosynthesis) 29.光能利用率Efficiency for solar energy utilization30.光合速率(photosynthetic rate) 31.净光合速率(net photosynthetic rate，Pn) 二、写出下列符号的中文名称 PQ PC Fd NADP +RuBP PGA GAP DHAP FBP F6P G6P Ru5P PEP CAM TP HP OAA CF 1 - CF 0 PS Ⅰ PS ⅡBSC Mal FNR Rubico 三、填空题 1. 光合作用是一种氧化还原反应，在反应中被还原，被氧化。 2. 叶绿素分子的头部是环，具有亲性，它的尾部是，具有亲性。
第三章 植物的光合作用 习题答案
第三章植物的光合作用 一、名词解释 1．光合色素：指植物体内含有的具有吸收光能并将其用于光合作用的色素，包括叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等。 2．原初反应：包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变，即由光所引起的氧化还原过程。 3．红降现象：当光波大于685nm时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子效率急剧下降，这种现象被称为红降现象。 4．爱默生效应：如果在长波红光（大于685nm）照射时，再加上波长较短的红光（650nm），则量子产额大增，比分别单独用两种波长的光照 射时的总和还要高。 5．光合链：即光合作用中的电子传递。它包括质体醌、细胞色素、质体蓝素、铁氧还蛋白等许多电子传递体，当然还包括光系统I和光系统 II的作用中心。其作用是水的光氧化所产生的电子依次传递，最后传 递给NADP+。光合链也称Z链。 6．光合作用单位：结合在类囊体膜上，能进行光合作用的最小结构单位。 7．作用中心色素：指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a分子。 8．聚光色素：指没有光化学活性，只能吸收光能并将其传递给作用中心色素的色素分子。聚光色素又叫天线色素。 9．希尔反应：离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。 10．光合磷酸化：叶绿体（或载色体）在光下把无机磷和ADP转化为ATP，并形成高能磷酸键的过程。
11．光呼吸：植物的绿色细胞在光照下吸收氧气，放出CO 2 的过程。光呼吸的主 要代谢途径就是乙醇酸的氧化，乙醇酸来源于RuBP的氧化。光呼吸之所以需要光就是因为RuBP的再生需要光。 12．光补偿点：同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO 2 和呼吸过程中放 出的CO 2 等量时的光照强度。 13．CO 2补偿点：当光合吸收的CO 2 量与呼吸释放的CO 2 量相等时，外界的CO 2 浓 度。 14．光饱和点：增加光照强度，光合速率不再增加时的光照强度。 15．光能利用率：单位面积上的植物光合作用所累积的有机物所含的能量，占照射在相同面积地面上的日光能量的百分比。 二、填空题 1．叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素、细菌叶绿素 2． -氨基酮戊二酸原叶绿素酸酯叶绿素酸酯 3．光反应暗反应基粒类囊体膜（光合膜）叶绿体间质 4．PC Fd Z Pheo 5．H 2 O NADP+ 6．希尔（Hill） 7．氯锰 8．红光区紫光区蓝光区 9．3：1 2：1 10．非循环式光合磷酸化循环式光合磷酸化假循环式光合磷酸化非循环式光合磷酸化
植物光合作用
植物生理学光合作用12 共40个单选题，答对37个 一、单选题（每题2分，共40题） 1.Rubisco是双功能酶，在CO2/O2比值相对较高时，主要发生（ C ）反应。正确 A.加氧反应大于羧化反应A B.加氧反应B C.羧化反应C 2.温室效应的主要成因是大气（ D ）含量增多造成的。正确 A.O3+ CO2 A B.CO2+SO2 B C.HF+CH4 C D.CO2+CH4 D 3.光呼吸的底物是（ C ）。正确 A.丝氨酸A B.甘氨酸B C.乙醇酸C D.乙醛酸D 4.CAM途径中最先固定CO2的产物是（ B ）。正确 A.Mal A B.OAA B
C.Asp C D.Glu D 5.夜间，CAM植物的液泡内积量大量的（ C ）。正确 A.氨基酸A B.糖类B C.有机酸C D.CO2 D 6.CAM植物PEPCAse固定CO2在（ B ）中。正确 A.叶肉细胞的叶绿体间质A B.叶肉细胞的细胞质B C.维管束鞘细胞的叶绿体间质C D.维管束鞘细胞的细胞质D 7.C4植物光合过程中，OAA还原为Mal在（ B ）中。错误正确答案：A A.叶肉细胞的叶绿体间质A B.叶肉细胞的细胞质B C.维管束鞘细胞的叶绿体间质C D.维管束鞘细胞的细胞质D 8.玉米的PEPCase固定CO2在（ B ）中。正确 A.叶肉细胞的叶绿体间质A B.叶肉细胞的细胞质B C.维管束鞘细胞的叶绿体间质C
D.维管束鞘细胞的细胞质D 9.C4植物叶肉细胞中固定CO2的受体是（ A ）。正确 A.PEP A B.PGA B C.Ru5P C D.RuBP D 10.光合碳循环中最先形成的C6糖是磷酸（ D ）。正确 A.核酮糖A B.赤藓糖B C.葡萄糖C D.果糖D 11.C3途径固定CO2的酶是（ C ）。正确 A.PEP羧化酶A B.PEP羧激酶B C.RuBP羧化酶C D.Ru5Pp激酶D 12.光合碳循环(C3途径)中的CO2受体是（ D ）。正确 A.PEP A B.PGA B C.Ru5P C D.RuBP D
光合作用实验设计
生物一轮复习:光合作用实验设计学案 一、光合作用的探究历程 1、海尔蒙特实验结论： 2、普里斯特利实验结论： 3、萨克斯实验 实验步骤：暗处理（目的：） （自变量：） （目的：） （检验产物：） 实验现象： 结论： 变式实验： 某生物小组利用银边天竺葵（叶片边缘部分的细胞中无叶绿体，呈白色）进行了如下实验： ①将银边天竺葵放在黑暗处一昼夜。 ②用不透光的黑纸片从上下两面遮盖在图中C处；用装 有固体氢氧化钠（氢氧化钠可以吸收二氧化碳）的透明 塑料袋将部分枝叶密封。把天竺葵放在光下照射几小时 后，摘下叶片M、N，去掉遮光的黑纸片。 ③将叶片M、N放入装有某溶液的烧杯里，隔水加热，脱 去叶片中的叶绿素。 ④把经过脱色的叶片放入清水中漂洗。 ⑤将漂洗后的叶片放在培养皿里，滴加碘液，观察叶片颜色变化。 请分析回答： ⑴实验前将植株放到黑暗环境中的目的是。 ⑵实验中用于脱色的某溶液是。 ⑶滴加碘液后，发现只有B处变成蓝色，A、C、D处均未变蓝色。则 比较A、B两处，可以说明。 比较B、C两处，可以说明。 比较B、D两处，可以说明。 4、恩格尔曼实验（课本P100） 问题探讨： 1、恩格尔曼为什么采用水绵作为实验材料？ 2、实验中好氧细菌的作用是什么？ 3、为什么甲组要放在没有空气的黑暗环境中? 实验结论：
5、美国鲁宾和卡门实验（同位素标记法） 第一组向植物提供，释放氧气是 第二组向植物提供，释放氧气是 结论： 6、卡尔文循环 用标记CO2，探究碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。光合作用的总反应式： 二、绿叶中色素的提取和分离（课本P97） 1、实验原理：提取原理 分离原理： 2、方法步骤： ①提取绿叶中的色素 二氧化硅的作用：，碳酸钙 ②制滤纸条 ③滤液画线 ④色素分离：（层析液不要没过滤液细线，且用培养皿盖盖上烧杯） ⑤观察结果： 3、问题探讨: (1、春夏叶片为什么是绿色？而秋天树叶为什么会变黄？ (2、为什么秋天叶子会变成红色？ (3、大棚种植蔬菜所用的薄膜为什么一般采用无色透明的？ 4.知识拓展：其他与色素有关的知识 ?1、____是叶绿素合成的必要条件。 ?2、叶绿素的合成都需要_____的催化。 ?3、_______是构成叶绿素的成分。 ?4、__________中的色素通常与光合作用无关。 处理 A B C SiO2（少量）+ + + CaCO3（少量）－+ + 95%乙醇（10毫 + －+ 升） 蒸馏水（10毫升）－+ －
第四章植物的光合作用复习思考题与答案
第三章植物的光合作用复习思考题与答案 （一）解释名词 1、光合作用(photosynthesis) 通常是指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。从广义上讲，光合作用是光养生物利用光能把二氧化碳合成有机物的过程。 2、希尔反应(Hill reaction) 希尔(Robert.Hill)发现在分离的叶绿体(实际是被膜破裂的叶绿体)悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁)，照光时可使水分解而释放氧气，这个反应称为希尔反应(Hill reaction) 。其中的电子受体被称为希尔氧化剂(Hill oxidant)。 3、光反应(light reaction) 光合作用中需要光的反应。为发生在类囊体上的光的吸收、传递与转换、电子传递和光合磷酸化等反应的总称。 4、暗反应(dark reaction) 光合作用中的酶促反应，即发生在叶绿体间质中的同化CO2反应。 5、同化力(assimilatory power) ATP和NADPH是光合作用光反应中由光能转化来的活跃的化学能，具有在黑暗中同化CO2为有机物的能力，所以被称为"同化力"。 6、量子效率(quantum efficiency) 又称量子产额(quantum yield) 是指光合作用中吸收一个光量子所能引起的光合产物量的变化，如放出的氧分子数或固定的CO2的分子数。 7、量子需要量(quantum requirement) 量子效率的倒数，即释放1个O2和还原1个CO2所需吸收的光量子数。一般认为最低量子需要量为8～10，这个数值相当于0.12～0.08的量子效率。 8、光合单位(photosynthetic unit) 最初是指释放1个O2分子所需要的叶绿素数目，测定值为2500chl/O2。若以吸收1个光量子计算，光合单位为300个叶绿素分子；若以传递1个电子计算，光合单位为600个叶绿素分子。而现在把存在于类囊体膜上能进行完整光反应的最小结构单位称为光合单位。它应是包括两个反应中心的约600个叶绿素分子(300×2)以及连结这两个反应中心的光合电子传递链。它能独立地捕集光能，导致氧的释放和NADP的还原。 9、光合膜(photosynthetic membrane) 即为类囊体膜，这是因为光合作用的光反应是在叶绿体中的类囊体膜上进行的。 10、红降现象(red drop) 光合作用的量子产额在波长大于680nm时急剧下降的现象。 11、双光增益效应或爱默生增益效应(Emerson enhancement effect)- 在用远红光照射时补加一点稍短波长的光(例如650nm的光)，则量子产额大增，比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。这种在长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象被称为双光增益效应，因这一现象最初由爱默生(Emerson)发现的，故又叫爱默生增益效应。 12、原初反应(primary reaction) 指光合作用中最初的反应，从光合色素分子受光激发起到引起第一个光化学
植物的光合作用教学设计
植物的光合作用教学设计 一、教学目标: 学习目标:学生能够通过对光合作用发现过程的学习，分析并掌握其原料、条件、产物、场所和理解光合作用的过程。 重点:掌握光合作用的原料、条件、产物、场所 难点：理解光合作用的过程 二、教学过程 导入: 师：出示 １、生态系统中，人们把植物称为什么?为什么？ 2、从柳苗生长之谜说起 生:结合所学知识思考并回答问题1,阅读资料思考柳苗生长之谜中的问题。 新课推进: 一、探究光在植物生长中的作用 师;出示 （一）思考题 １、实验前为什么要对实验材料进行黑暗处理? 2、实验选用的叶片，一部分被遮光,一部分不遮光，这两部分在实验中各有什么时候作用? 3、你怎样解释在酒精溶液的绿叶脱色而使酒精溶液变绿的实验现象？
４、用碘液染色后的叶片颜色发生怎样的变化，这种实验结果说明什么? (二）模拟实验动画：“探究光在植物生长中的作用” 生：结合查阅教材内容和观看实验过程的动画,独立思考和解决上述问题。 师:出示问题答案并纠正学生的误区。 （三）分析实验现象和结果 师：结合视屏过程引导生分析实验现象和结果。 生:完成P54表格。 二、植物光合作用及其场所 (一)、探究光合作用的场所 师：绿色植物是有机物的生产者,植物的绿色和光合作用有什么关系的?有机物的“加工厂”主要分布在植物体的哪一器官? 生:阅读教材P55德国科学家恩吉尔曼利用水绵探究植物光合作用场所实验过程,思考光合作用的产物和场所。 师:出示恩吉尔曼实验过程图片并讲解并补充讲解光合作用的原料为二氧化碳和水。 生：理解光合作用的场所在叶绿体并完成对Ｐ56胡萝卜、仙人掌、银边春藤可以进行光合作用的部位的辨别。 （二）观察叶片和叶绿体的结构 师：出示叶片结构和叶绿体结构图。 生:通过观察图片感受叶片和叶绿体结构。
第4章 第1节 植物的光合作用
第4章第1节植物的光合作用（第2课时）班级姓名 一、填空题 1、写出光合作用文字表达 式。 3、绿色植物制造淀粉等有机物的主要器官是。 3、如果把一片绿叶比喻为绿色植物实行光合作用的绿色工厂，那么它的车间是， 动力是，原料是和，产物是和。 二、选择题 （）1、叶的结构中，含有大量叶绿体的是 A、表皮细胞 B、构成叶脉的细胞 C、叶肉细胞 D、以上所有细胞 （）2、在一个生态系统中，能够使太阳光进入生态系统的成分是 A、非生物部分 B、生产者 C、消费者 D、分解者 （）3、为使城市居民每天得到新鲜的空气，应采取的最好措施是 A、多盖高楼，居住在高层 B、增大住房面积 C、清理垃圾，搞好环境卫生 D、多种花草树木 （）4、为充分利用单位面积上的光照，种植农作物时应注意 A、稀疏种植 B、紧密种植 C、合理种植 D、没有要求 （）5、下列措施中，能够使光合作用增强的是 A、适当增加氧气的浓度 B、适当减少氧气的浓度 C、适当增加二氧化碳的浓 D、适当减少二氧化碳的浓度 （）6、建造温室时，采用下列何种颜色的玻璃最好？A、红色B、绿色C、蓝色D、无色 （）7、培育韭黄所依据的原理是 A、光合作用需要叶绿素 B、叶绿素的形成需要适宜的温度 C、叶绿素的形成需要光 D、叶绿素的形成需要养料 （）8、从物质变化来说，光合作用的实质是 A、把废物变成有机物 B、把无机物变成有机物 C、使气态物变成另一种气态物 D、把气态物变成固态物 三、实验分析题
1、一科学家发现：把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个密闭的玻璃罩中，植物和小白鼠都能正常生活。另一科学家发现：上述实验只有在阳光下才能获得成功。请你回答： ①上述两位科学家做的都是关于方面的实验。 ②植物在光下能吸收小白鼠所呼出的气体，并能为小白鼠提供呼吸作用所需的 气体。 ③上述实验需要，它在该过程中的作用是提供并在植物体内 转化后最终储藏在中。
植物生理学习题大全——第3章植物的光合作用
第三章光合作用 一、名词解释 光合作用(photoｓyｎｔhesiｓ):绿色植物吸收阳光得能量,同化二氧化碳与水,制造有机物质并释放氧气得过程。 光合色素(photosyｎｔhｅｔic pigment):植物体内含有得具有吸收光能并将其光合作用得色素,包括叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等、 吸收光谱(abｓorption spectrum):反映某种物质吸收光波得光谱。 荧光现象(ｆｌｕorescenｃeｐhenomenｏｎ):叶绿素溶液在透射光下呈绿色,在反射光下呈红色,这种现象称为荧光现象。 磷光现象(pｈｏsｐhoｒｅscｅnce ｐhenomeｎoｎ):当去掉光源后,叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱得红光,它就是由三线态回到基态时所产生得光。这种发光现象称为磷光现象。 光合作用单位(pｈotosyntｈeｔｉcｕnｉｔ):结合在类囊体膜上,能进行光合作用得最小结构单位。 作用中心色素(reacｔioｎcenter piｇmｅnt):指具有光化学活性得少数特殊状态得叶绿素a分子。 聚光色素(ligｈt harvesｔing pｉｇmｅｎｔ):指没有光化学活性,只能吸收光能并将其传递给作用中心色素得色素分子、 原初反应(pｒimaｒy reaction):包括光能得吸收、传递以及光能向电能得转变,即由光所引起得氧化还原过程。 光反应(lｉgｈt ｒeａcｔio):光合作用中需要光得反应过程,就是一系列光化学反应过程,包括水得光解、电子传递及同化力得形成。 暗反应(dark rｅacｔiｏn):指光合作用中不需要光得反应过程,就是一系列酶促反应过程,包括ＣO2得固定、还原及碳水化合物得形成。 光系统(photoｓyｓtem,PS):由不同得中心色素与一些天线色素、电子供体与电子受体组成得蛋白色素复合体,其中PS Ⅰ得中心色素为叶绿素a P70０,ＰS Ⅱ得中心色素为叶绿素ａP680。 反应中心(reaｃtiｏｎcｅｎter):由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成得具有电荷分离功能得色素蛋白复合体结构。 量子效率(ｑｕanｔum eｆficienｃy):又称量子产额或光合效率。指吸收一个光量子后放出得氧分子数目或固定二氧化碳得分子数目。
植物的光合作用
植物的光合作用、蒸腾作用和呼吸作用中考试题汇编 山东省费县教研室徐波 1．（2010·深圳市）2010上海世博会主题馆拥有世界最大的5000平方米生态绿墙，栽种上海本地的绿色植物，成为世博园里“绿色的明珠”。生态绿墙不仅能够美化环境，还能够帮助吸收园区内二氧化碳，降低夏季温度，这一功能是由植物的哪些生命活动来实现的 A．光合作用和呼吸作用 B．光合作用和蒸腾作用 C．呼吸作用和蒸腾作用 D．气体扩散和蒸腾作用 2．（2010·深圳市）在观察了叶片的结构后，晓东将刚摘下的叶片放人70度的热水中，很快发现叶片表面产生许多的小气泡，并且下表皮的气泡比上表皮的气泡多，这种现象说明 A．叶片下表面的光照弱 B．叶片上表面含叶绿体比下表面的多 C．叶片下表面产生的氧气多 D．叶片下表面的气孔多 3．（2010·景德镇）我们行进在公园里时，经常发现草坪上有爱心提示牌：“请勿践踏，爱护我”。这是因为经常践踏草坪会造成土壤板结，从而影响草的生长。其中的科学道理是 A．植物缺少无机盐，影响生长 B．植物缺少水，影响光合作用 C．土壤缺少氧气，影响根的呼吸 D．气孔关闭，影响蒸腾作用 4．（2010·承德市）图4表示一昼夜中二氧化碳、氧进出植物叶片的情况，你认为哪幅图所示的现象发生在夜间 5．（2010·宿州）绿色植物在生物圈水循环中有重要作用，主要是因为它的 A．光合作用 B．呼吸作用 C．蒸腾作用 D．吸收作用 6．（2010·内江市）当踏入山林时，会感到空气特别地清新和湿润，这主要是由于 A．植物的光合作用和呼吸作用 B．植物的分泌物有杀菌作用
C．植物的光合作用和蒸滕作用 D．茂盛的林木遮住了大部分太阳光 7．（2010·威海市）绿色植物蒸腾作用的意义不包括 A．降低叶片的温度 B．促进植物对水分的吸收 C．增加空气湿度，增加降水量 D．有利于植物进行呼吸作用 8．（2010·威海市）呼吸作用是生物的共同特征，其根本原因在于 A．生命活动每时每刻都需要氧 B．生命活动都需要能量作为动力 C．呼吸作用产生的水是生命活动所必需的 D．呼吸作用产生的二氧化碳必须及时排出 9．（2010·乐山市）下列有关光合作用的叙述中，不正确的是 A．光合作用的条件之一是必须要有光照 B．光合作用是一切生物生存的根本保障 C．光合作用的场所是叶绿体 D．绿色植物所有的器官都能进行光合作 10．（2010·乐山市）为了提高温室中的蔬菜产量，应将温度控制为 A．白天比晚上高 B．晚上比白天高 C．晚上和白天都高 D．晚上和白天都低 11．（2010·乐山市）绿色植物在光下能进行的生命活动是 ①光合作用②呼吸作用③蒸腾作用④吸收水和无机盐 A．① B．①② C．①②③ D．①②③④ 12．（2010·苏州市）一株生理功能正常的绿色植物，在下图所示的五种不同条件下都能持续进行的生理活动是
植物光合作用教案设计
植物光合作用教案设计 一、教学目标： 1.知识目标： （1）说明绿色植物的细胞在光下能够制造淀粉，同时释放氧气。（2）说明二氧化碳和水是绿色植物的细胞进行光合作用的原料。（3）阐明绿色植物的光合作用。 2.技能目标： （1）能够按照实验目的和要求设计实验。 （2）通过认真观察实验现象，得出实验结论。 3.情感目标： （1）在实验过程中培养学生的动手、动脑能力，提高生物素质。（2）培养学生更加关爱大自然，关爱绿色植物。 二、教学重点与难点： 重点： （1）说明绿色植物的细胞在光下能够制造淀粉，同时释放氧气。
（2）说明二氧化碳和水是绿色植物的细胞进行光合作用的原料。 难点：光合作用产生淀粉和释放出氧气的实验操作。 三、教学准备： 1.把两株蚕豆植株提前一昼夜放到黑暗处。 2.准备实验必需的器材。 3.视频:（1）植物生长需要阳光；（2）植物的光合作用需要光。 4、FLASH：（1）光合作用产生淀粉实验；（2）光合作用产生氧气；（3）光合作用需要二氧化碳实验；（4）绿叶在光下产生氧气的实验；（5）光合作用方程式。 四、教学过程： 1.导入新课 [播放视频]：植物生长需要阳光（2个）。 [引言]：绿色植物是一个巨型的生产有机物的天然“工厂”，能在光照条件下，利用二氧化碳和水作为原料生产出产量巨大的有机物，养活地球上几乎所有的生物。那么，绿色植物光合作用的主要产物是什么呢？ [讲述]：让我们通过《绿叶在光下制造淀粉》的实验来证明光合作用产生淀粉。
[自学]：实验的操作步骤。 2.进行实验：绿叶在光下制造淀粉。 [思考题]： （1）对叶片为什么要暗处理？ （2）对叶片为什么要遮光？怎样遮？ （3）遮光后为什么又照光？ （4）酒精脱色到什么程度？脱色的目的是什么？ （5）第一次漂选的目的是什么？ （6）根据呈现的不同颜色能判断叶在光下制造的是什么物质吗？ （7）第二次漂洗的目的是什么? （8）此实验说明了什么？ 全班交流，共同理解实验的理论基础，学生讨论时巡回指导，进行指点。[播放FLASH]：光合作用产生淀粉实验。 [实验]：在了解理论知识的基础上，进行实际操作，以四人为一小组把课前处理过的蚕豆按操作步骤实施。
植物光合作用的发现教案
第6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 课题：植物光合作用的发现 教学目标：1.能说出绿色植物光合作用发现的过程 2.说明植物光合作用发现的意义 教学重点：1.说出光合作用的发现过程 2.解释发现光合作用的实验的原理 3.说明光合作用的意义 教学难点：阐明发现光合作用的实验的原理 教学过程：一.引题 为什么绿色植物的叶和一些茎会是绿色呢? 那是因为它们含有一元素叫叶绿体,这个叶绿体它有什么作用呢?用处可大了,它 能利用光能,把植物吸收的二氧化碳和水转变成贮存能量的 有机物(主要是淀粉), 同时释放氧气,由此我们说叶绿体的 作用非常巨大,植物少了它就不能存活,在这里,我们把植物 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,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。植物的光合 作用的发现，促进了农业生产方式的变革，推动了人类社 会的进步。那么，植物光合作用是怎样发现的呢？
二.教授新课 （一）绿色植物光合作用的发现 1.学生四人一组 讨论：材料一、17世纪，范·海尔蒙特的实验 材料二、18世纪，普利斯特来的实验 材料三、20世纪，希尔的实验 2.分析上述三个实验的基本过程 (1)范海尔蒙特他在100kg干燥的细粒土壤中，种了一棵 2.5kg重的柳树，然后往盆里浇水，但不供给他其它营养物 质。五年后，他发现柳树的重量为82.5kg. (2)在光照下，普利斯特莱让一只蜡烛在内有薄荷枝条的玻璃罩里 燃烧至熄灭。十天后，薄荷枝条仍是繁茂的。当普利斯特 莱重新点燃熄灭的蜡烛时，蜡烛又重新明亮的燃烧起来。 (3)希尔巴植物的叶片烘干后，碾成粉，然后把叶绿体和叶绿素一 起提取出来。他把这些叶绿体和叶绿素与不同的铁化合物 相混合。当他把光照射在这个培养的混合物上时，出现了 气泡。当光照停止后，氧气流也停止了。 3.归纳每个实验可以得到的结论,并在书上图6-4中用文字或符 号表示出来。
植物的光合作用
1．通过演示实验和对实验，。果的分析，使学生掌握光合 作用的概念。 2．通过对光合作用的概念和光合作用的公式的分析，使 学生理解光合作用的实质。 植物的光合作用 绵阳普明中学校胡亭 I、课前分析： 一、教材分析： 光合作用是绿色植物重要的生理功能之一，是本章教材的重点内容。教材通过演示实验分别介绍了光合作用的产物、原料和条件，并在此基础上概括总结出光合作用的概念、实质和意义。因此，在教学过程中，要努力做好演示实验，并积极引导学生对演示实验的结果进行科学的分析，逐步深入认识绿色植物的光合作用。 二、学情分析： II、教学目的： 1．通过演示实验和对实验，。果的分析，使学生掌握光合 作用的概念。 2．通过对光合作用的概念和光合作用的公式的分析，使 学生理解光合作用的实质。 3．使学生了解光合作用的意义和应用。 Ⅲ、教学重点： 1．光合作用所需原料、条件和产物的演示实验。 2．光合作用的概念和实质。 Ⅳ、教学难点： 光合作用的实质。 Ⅴ、教学方法： 演示实验和讲述相结合。安排二课时。
Ⅵ、教学准备： 1．光合作用需要氧气的实验装置。（放在各班教室向阳的窗台上，让学生观察产生和收集氧气的过程。） 2．光合作用吸收二氧化碳的实验装置和实验结果。 3．说明光合作用需要叶绿素的实验结果。（经酒精脱色和碘液处理的银边天竺葵叶片。） Ⅶ、教学过程： （第一课时） 引言：我们已经了解了叶的形态和结构，知道绿叶在光下能制造淀粉。绿叶 在光下制造有机物（主要是淀粉）的生理活动，我们称为光合作用。光合作用需 要什么原料、条件，有什么产物，这些问题还需要我们进矿步探索研究。（引出 课题：第三节有机物的制造一一光合作用） 一、光合作用的产物（板书） 教师指出：绿叶在光下制造淀粉的实验，证明光合作用的产物有淀粉。（板 书） 启发思考：光合作用是否还有其他产物？ 教师把光合作用产生氧气的实验装置由教室的窗台移到讲台桌上。并加以简 单介绍。 问：根据平时的观察，看到金鱼藻在光照下有什么现象发生？（学生回答： 有气泡产生）。 启发思考：光照下金鱼藻产生的气体会是什么气体？ 教师指出：我们可以来检验收集到的气体。教师进行气体检验示范之后，问： 将要熄灭的小木棍遇到该气体时有什么现象发生？（学生回答：重新燃烧）问：这种现象说明产生的是什么气体？ 结论：氧气。（板书） 启发思考：绿叶在光下制造淀粉产生氧气都需要什么原料呢？ 二、光合作用的原料（板书） 教师出示并简单介绍光合作用吸收二氧化碳的实验装置。指出实验中氢氧化 钠溶液的作用，以及实验的简单过程。
有关光合作用实验设计类习题-2019年文档
有关光合作用实验设计类习题 一、如何判断光合作用是否进行及光合速率大小光合作用是否进行及光合速率大小.可根据以下几个指标来确定。 1.以生成物淀粉作为光合作用的指标。原理为淀粉与碘液或碘蒸气变蓝色。当用淀粉的生成作为反应指标时，须先对实验叶片进行饥饿处理.再作相关实验。在对实验后的叶片处理之前。应该对叶片用热的酒精处理脱去绿色.以避免对实验现象的干扰。 2.用生成物氧气作为光合作用的指标。此法常见于水生植物。通过确定单位时间内产生的气泡数目作为定量确定光合作用速率的指标。 3.以反应物作为光合作用的指标。通过测定仪器可以测定空气中的CO2，通常用单位时问单位面积叶片吸收的CO2量作为表示光合作用进行的光合速率。若实验测得的有CO2吸收或放出的量时.此时的光合作用速率就是净光合速率。 4.用叶圆片上浮快慢作为光合作用的指标。用打孔器取得大小一样的叶圆片放人试管，用真空泵抽去试管内液体中和叶肉细胞间隙巾的气体后.敞开试管口，叶片下沉到试管底部。然后进行光合作用实验。根据叶圆片上浮的速度来比较光合作用的强度。可以用单位时间内上浮的叶圆片数目作指标比较。也可以用上浮一定数目的叶圆片所需时间的平均值作指标。 5.用溶液的pH变化作为光合作用的指标。将水生植物或叶片放入溶液中进行光合作用时，由于光合作用吸收利用CO2，因此溶液的pH升高。如果叶片只进行呼吸作用，放出的CO2溶于水中，从而使其pH下降。 例1以测定的CO2吸收量与释放量为指标。研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（） A.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与3O℃时相等如图。 B.光照相同时间，在2O℃条件下植物积累的有机物的量最多。 C.温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少。
4 第四章 植物的光合作用
第四章植物的光合作用 光合作用(photosynthesis)通常是指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过 程。地球上一年中通过光合作用约吸收2.0×1011t碳素(6400t/s)，合成5×1011t有机物，同时将3.2×1021J的 日光能转化为化学能，并释放出5.35×1011t氧气。光合作用是地球上规模最巨大的把太阳能转变为可贮存 的化学能的过程，也是规模最巨大的将无机物合成有机物和从水中释放氧气的过程。自从有了光合作用， 需氧生物才得以进化和发展。由于光合作用中氧的释放和积累而逐渐形成了大气表面的臭氧(O3）层，O3 能吸收阳光中对生物有害的紫外辐射，使生物可从水中到陆地上生活和繁衍。光合作用是生物界获得能量、 食物以及氧气的根本途径，所以光合作用被称为“地球上最重要的化学反应”。没有光合作用也就没有繁荣 的生物世界。当今人类社会面临着日趋严峻的食物不足、能源危机、资源匮乏和环境恶化等问题，这些问 题的解决无一不与植物的光合作用有着密切的关系。因此深入探讨光合作用的规律，揭示光合作用的机理， 使之更好地为人类服务，愈加显得重要和迫切。 第一节光合作用研究的历史 一、光合作用总反应式的确定 18世纪以前，人们都认为植物是从土壤中获得生长所需的全部元素的。1771年英国化学家普利斯特利(J.Priestley)发现将薄荷枝条和燃烧的蜡烛放在一个密闭的钟罩里，蜡烛不易熄灭；将小鼠与植物放在同一钟罩里，小鼠也不易窒息死亡。因此，他提出植物可以“净化”空气，现在就把1771年定为发现光合作用的年代。以后又经许多人的研究(见绪论)，到了19世纪末，人们写出了如下的光合作用的总反应式： 6CO2+6H2O→ C6H12O6＋6O2 (4-1) 从(4-1)式中可以看出：光合作用本质上是一个氧化还原过程。其中CO2是氧化剂，CO2中的碳是氧化态的，而C6H12O6中的碳是相对还原态的，CO2被还原到糖的水平。H2O 是还原剂，作为CO2还原的氢的供体。(4-1)式用了几十年，后来又把它简化成下式：CO2+H2O→(CH2O)＋O2(△G°?＝4.783105J) (4-2) (4-2)式用(CH2O)表示一个糖类分子的基本单位，比较简洁。用叶绿体代替绿色植物，说明叶绿体是进行光合作用的场所。由于葡萄糖燃烧时释放2870 kJ2mol-1的能量，因而每固定1mol CO2(即12g碳)就意味着转化和贮存了约478kJ的能量。 应该注意到光合作用反应式中所有的反应物和产物都含有氧，而上面两式并没有指出释放的O2是来自CO2还是H2O。很多年来，人们一直以为光能将CO2分解成O2和C，C与H2O 结合成(C H2O )，然而以下三方面研究证实了光合作用释放的O2来自于H2O 。 1.细菌光合作用能进行光合作用的细菌称之为光合细菌(photosynthetic bacteria)。光合细菌包括蓝细菌、紫细菌和绿细菌等。其中蓝细菌的光合过程与真核生物相似，紫细菌和绿细菌则不能分解水而需利用有机物或还原的硫化物等作为还原剂。例如：紫色硫细菌(purple-sulfur bacteria)和绿色硫细菌(green-sulfur bacteria)利用H2S为氢供体，在光下同化CO2： CO2+2H2S→(CH2O)+2S+H2O (4-3) 光合细菌在光下同化CO2而没有O2的释放。因此，细菌光合作用是指光合细菌利用光能，以某些无机物或有机物作供氢体，将CO2还原成有机物的过程。 1931年微生物学家尼尔(C.B.Van Niel)将细菌光合作用与绿色植物的光合作用加以比较，提出了以下光合作用的通式： CO2+2H2A→(CH2O)+2A+H2O (4-5) 这里的H2A代表一种还原剂，可以是H2S、有机酸等，对绿色植物而言，H2A就是H2O，2A就是O2。绿色植物光合作用中的最初光化学反应是把水分解成氧化剂(OH)与还原剂(H)。还原剂(H)可以把CO2还原成有机物质；氧化剂(OH)则会通过放出O2而重新形成H2O。 绿色植物和光合细菌都能利用光能将CO2合成有机物，它们是光养生物。从广义上讲，所谓光合作用，是指光养生物利用光能把CO2合成有机物的过程。 2．希尔反应 1939年英国剑桥大学的希尔(Robert.Hill)发现在分离的叶绿体(实际是被膜破裂的叶绿体)悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁)，照光时可使水分解而释放氧气： 4Fe3+＋２H2O→4Fe2+＋４Ｈ+＋Ｏ2 (4-6) 这个反应称为希尔反应(Hill reaction)。其中的电子受体被称为希尔氧化剂(Hill oxidant)，铁氰化钾、草酸铁、多种醌、醛及有机染料都可作为希尔氧化剂。希尔不但证明了给叶绿体照光可使水分解放氧，氧的释放与CO2还原是两个不同的过程，而且也是第一个用离