第6章　綠色植物的光合作用和呼吸作用
第一節(jié)　植物光合作用的發(fā)現(xiàn)

內(nèi)容精講
1.在海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)中，柳樹增加的質(zhì)量是多少？柳樹增重的絕大部分物質(zhì)來源于什么？土壤減少的質(zhì)量是多少？主要是什么物質(zhì)？本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？
剖析：海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)中使用了定量測定的方法，通過數(shù)據(jù)來分析和得出結(jié)論。柳樹增加的質(zhì)量是82.5-2.5=80 kg。
柳樹增重的絕大部分物質(zhì)來源于水。
土壤減少的質(zhì)量是100-99.9＝0.1 kg，主要是無機(jī)鹽。
海爾蒙特得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是柳樹的生長主要是由水引起的。
2.在普利斯特萊的實(shí)驗(yàn)中，三部分實(shí)驗(yàn)分別說明了什么？
剖析：實(shí)驗(yàn)一中，蠟燭與植物，老鼠與植物都是互利的，如蠟燭不容易熄滅，蠟燭能使氣體變壞，植物能更新空氣，使氣體變好，小鼠不容易窒息而死；實(shí)驗(yàn)二中，植物不能獲得壞氣體無法正常生長；實(shí)驗(yàn)三中，蠟燭和老鼠都需要好氣體才能生長�，F(xiàn)在我們知道，“好氣體”是氧氣，“壞氣體”是二氧化碳。
在光照下，普利斯特萊讓一支蠟燭在內(nèi)有薄荷枝條的玻璃罩里燃燒至熄滅。10 d以后，薄荷枝條仍是繁茂的。當(dāng)他重新點(diǎn)燃熄滅的蠟燭時，蠟燭又重新明亮地燃燒起來。普利斯特萊關(guān)于植物是否能清潔空氣的問題有了初步的答案。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)植物消耗掉由蠟燭產(chǎn)生的二氧化碳，而提供氧氣使蠟燭能夠重新燃燒。這種氧氣也足以維持一只老鼠的生命。缺少植物的玻璃罩里充滿二氧化碳，卻缺少氧氣，導(dǎo)致老鼠死亡。因此，普利斯特萊認(rèn)為，植物消耗二氧化碳而產(chǎn)生氧氣，火焰和動物都得靠氧氣才能延續(xù)和生存。這個實(shí)驗(yàn)也表明二氧化碳和動物都得靠氧氣才能延續(xù)和生存。這個實(shí)驗(yàn)也表明二氧化碳和陽光是影響植物生長的因素。
3.問題1：在普利斯特萊的實(shí)驗(yàn)中，若在玻璃罩外套上黑色塑料袋，則老鼠與植物將分別出現(xiàn)什么現(xiàn)象？在有光的條件下將實(shí)驗(yàn)中的植物、蠟燭、老鼠放在同一個玻璃罩下，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？玻璃罩內(nèi)無光時，老鼠與植物能否共存？
在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而加快，但光強(qiáng)增加到一定強(qiáng)度，光合作用速率不再加快。
探究：玻璃罩內(nèi)有光時，老鼠與植物能共存一段時間，植物在無光時能否進(jìn)行光合作用決定了老鼠與植物還能否共存。
問題2：有光的環(huán)境下，植物、蠟燭、老鼠能否共存于玻璃罩下？各自將會有何變化？
科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，空氣中二氧化碳含量的增加，能夠使葉肉細(xì)胞間隙中的二氧化碳含量增加，這有利于葉綠體獲得二氧化碳，因而有利于光合作用的進(jìn)行。
探究：在有光環(huán)境下，植物正常進(jìn)行光合作用，且獲得更多二氧化碳，看是否釋放雙倍的氧氣量。
典題精講
例1下列科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)中證明光合作用的原料是水的為()
A.范?海爾蒙特　
B.普利斯特萊
C.希爾　
D.卡爾文
思路解析：只有范?海爾蒙特的柳條實(shí)驗(yàn)認(rèn)為樹增加的重量是從水中來的。普利斯特萊實(shí)驗(yàn)植物能產(chǎn)生O2；卡爾文是研究光合作用物質(zhì)循環(huán)的；希爾是研究光合作用O2來自水而不是CO2。答案：A
例2地球上所有動物和植物所需要的有機(jī)物最終來自()
A.所有無機(jī)物
B.光合作用
C.呼吸作用
D.吸收作用
思路解析：地球上的有機(jī)物的來源只有通過綠色植物的光合作用才能制造出來，其他作用都無此能力，所以說有機(jī)物最終來自光合作用。
答案：B


第二節(jié)　植物光合作用的場所

內(nèi)容精講
1.為什么植物葉片的顏色不全是綠色的，有的是色彩斑斕的呢？
剖析：大部分植物的葉片表皮細(xì)胞中只含葉綠素，所以葉片為綠色的。但也有些植物葉片表皮細(xì)胞里含有大量的類胡蘿卜素、花青素及葉黃素等色素，或者在葉片的某一部分含量很大，因此形成了色彩斑斕的彩葉。
果實(shí)的變色，也是色素變化的結(jié)果。幼果時果皮的綠色主要是由葉綠素引起的，隨著果實(shí)成熟，葉綠素含量減少，類胡蘿卜素和花青素增加，因而使果實(shí)呈現(xiàn)黃色、橘紅色或紅色。
葉片中的色素在兩個部位，葉綠體和液泡中，大部分植物葉片的顏色來自葉綠體，葉綠體內(nèi)一共有四種色素，葉綠素a是藍(lán)綠色，葉綠素b是黃綠色，胡蘿卜素是橙黃色，葉黃素是黃色，葉色的變化就是因?yàn)樗姆N色素的比例不同所致。一般情況下，葉綠素比較多，所以葉色就是綠色，秋天因?yàn)槿~綠素分解，胡蘿卜素和葉黃素占的比例比較大，所以偏黃。而紅葉是因?yàn)橐号葜械幕ㄇ嗨氐脑�因�?br>2.為什么說葉是綠色植物進(jìn)行光合作用的主要器官？
剖析：本題在知識上考查光合作用的器官葉以及葉綠體的知識，因?yàn)槿~中有大量的葉綠體，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所，所以說它是主要器官，而不說它是唯一器官。在植物體的其他器官中，有些也含有葉綠體，只要有葉綠體存在，就能進(jìn)行光合作用。莖的細(xì)嫩部分，花的花萼、果實(shí)成長過程中都呈綠色，都能進(jìn)行光合作用。
含有葉綠體的細(xì)胞都能進(jìn)行光合作用，而葉肉細(xì)胞中含有大量葉綠體，是進(jìn)行光合作用的主要器官。
光合作用是植物特有的功能。植物進(jìn)行光合作用的機(jī)構(gòu)有很多共同之處，但也存在著差別。植物的綠色部分都能進(jìn)行光合作用，通常葉子是植物主要的光合器官。它形狀扁平，有利于捕捉光能；表皮上有氣孔，內(nèi)部葉肉細(xì)胞間有不少空隙，便于氣體交換；葉片內(nèi)葉脈縱橫，可進(jìn)行頻繁的水分及光合產(chǎn)物的運(yùn)輸。
在具有真核細(xì)胞、能進(jìn)行光合作用的植物（包括大部分藻類）的細(xì)胞中，均有專門的細(xì)胞器——葉綠體。它外面包有雙層被膜，以維持葉綠體內(nèi)部特別適于光合作用進(jìn)行的微環(huán)境。3.在韭菜出土之時將遮光物蓋在韭苗上，半月余，韭葉由綠轉(zhuǎn)黃，便成韭黃，韭黃比韭菜更加鮮嫩香美，它含有極豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、鈣、磷、鐵、胡蘿卜素、維生素C，超過白菜、油菜、包菜、芹菜、萵苣等葉類菜和所有的瓜茄類蔬菜。它營養(yǎng)豐富，人們生活中經(jīng)常用韭黃來調(diào)味。
韭黃成本不一定很高,但它的生長周期比較慢,產(chǎn)量也比較低,所以造成它的成本比韭菜高一點(diǎn),價格也要高一點(diǎn)。韭菜的價格按照今年11月份的平均價格看是2.40元/千克,韭黃是6元/千克多一點(diǎn),價格差別比較懸殊,差距大約能夠在兩倍甚至更多一點(diǎn)。
韭菜雖然身價沒有韭黃那么高貴，但營養(yǎng)價值卻不低。例如，與韭黃相比，食物纖維高11.6%，胡蘿卜素高4.4倍，維生素C高60%，礦物質(zhì)含量大體相當(dāng)，僅硒含量水平（增強(qiáng)抗氧化防御體系的重要元素）韭黃比韭菜高81.5%�？梢�，蔬菜的商品價值（價格）是不可同營養(yǎng)價值劃等號的。
問題：
（1）韭菜和韭黃是同一種植物在不同環(huán)境下產(chǎn)生的嗎？
（2）韭菜價格沒有韭黃貴，所以營養(yǎng)價值也沒有韭黃高嗎？
探究：（1）韭菜在經(jīng)過一次收割后，一部分正常生長，另一部分用黑色薄膜遮蓋，經(jīng)過若干天，看有何不同？
（2）經(jīng)過詳細(xì)了解韭菜和韭黃的營養(yǎng)成分，進(jìn)行營養(yǎng)價值比較。
典題精講
例在顯微鏡下觀察蠶豆葉橫切面，看到柵欄組織的特點(diǎn)是()
A.細(xì)胞呈圓形，排列不整齊，含葉綠體較多
B.細(xì)胞呈圓柱形，排列整齊，含葉綠體較多
C.細(xì)胞不規(guī)則，排列緊密，細(xì)胞含葉綠體較少
D.細(xì)胞呈波浪形，排列緊密，細(xì)胞不含葉綠體
思路解析：靠近上表面的葉片為柵欄層，這層細(xì)胞排列緊密整齊，有較多的葉綠體。
答案：B

第三節(jié)　植物光合作用的實(shí)質(zhì)

內(nèi)容精講
在“綠葉在光下制造有機(jī)物”的實(shí)驗(yàn)前，要將盆栽天竺葵放到黑暗處一晝夜。在實(shí)驗(yàn)時要用黑紙片把葉片的一部分從上、下兩面遮蓋起來再放到光下照射幾小時。此項(xiàng)操作在整個實(shí)驗(yàn)中具有什么作用？
剖析：綠葉在光下能否制造有機(jī)物，實(shí)際上是通過檢驗(yàn)淀粉的有無來證明的。在實(shí)驗(yàn)前要將盆栽天竺葵放到黑暗處一晝夜的目的是使天竺葵消耗掉以前產(chǎn)生的淀粉，以免影響實(shí)驗(yàn)效果。在實(shí)驗(yàn)時要用黑紙片把葉片的一部分從上、下兩面遮蓋起來再放到光下照射幾小時，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，照光部分的葉片內(nèi)有淀粉產(chǎn)生，不照光部分則沒有淀粉產(chǎn)生，目的是為了證明光照是光合作用制造有機(jī)物不可缺少的條件。此項(xiàng)操作對光下制造淀粉起對照作用。
在此實(shí)驗(yàn)過程中存在很多關(guān)鍵之處：
（1）把天竺葵放到黑暗處一晝夜。
為什么要放到黑暗處一晝夜？
因?yàn)椋簽榱俗屘祗每��?xì)胞內(nèi)的有機(jī)物消耗盡。
（2）用黑紙片從上下兩面遮蓋葉片的一部分。
為什么要遮蓋葉片的一部分，遮蓋整個葉片行嗎？
答：不行，因?yàn)椴煌耆�遮蓋是為了給遮蓋的與不遮蓋的地方作比較。
為什么要從葉片的上下兩面遮蓋？
因?yàn)椋喝绻�不上下兩面遮蓋，沒有遮蓋的一面也會制造有機(jī)物。
（3）幾小時后，摘下葉片，去掉黑紙片。
（4）把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱。
能否用瓶口塞有棉花的錐形瓶代替小燒杯？這兩種方法各有什么優(yōu)劣？
答：能。用小燒杯更方便取葉片出來，但錐形瓶難取出。
（5）用清水漂洗葉片，滴加碘液。
為什么要用清水漂洗？
因?yàn)椋簽榱朔乐咕凭�破壞碘液�?br>（6）沖掉碘液，觀察葉色的變化。
在實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的現(xiàn)象記錄如下：
紙片夾住的地方?jīng)]有變藍(lán)色，但沒被夾住的變了。
結(jié)果和結(jié)論：
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：紙片夾住的地方?jīng)]有變藍(lán)色，但沒被夾住的變了。說明植物在光下會制造有機(jī)物。結(jié)論： 說明光是綠色植物制造有機(jī)物的必要條件。
典題精講
例題探究葉在光下制造淀粉的實(shí)驗(yàn)中，把盆栽的天竺葵放在黑暗處一晝夜的目的是（）
A.降低溫度
B.停止光合作用
C.降低呼吸作用
D.運(yùn)走、耗盡葉肉細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物
思路解析：為了使天竺葵葉片中已制造出的有機(jī)物不影響后來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)將之除去，辦法就是在黑暗處使其進(jìn)行呼吸作用，消耗掉有機(jī)物。
答案：D

第四節(jié)　植物的呼吸作用

內(nèi)容精講
問題：已萌發(fā)種子的生命活動比未萌發(fā)種子的生命活動較旺盛，你能根據(jù)下面提供的材料用具設(shè)計一實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證植物生命活動旺盛的部位呼吸作用強(qiáng)度較大嗎？
材料用具：已萌發(fā)和未萌發(fā)的大豆種子、礦泉水瓶、溫度計、標(biāo)簽。
種子呼吸時放出熱
(1)觀察盛有煮熟種子和萌發(fā)種子的保溫杯內(nèi)的溫度計示數(shù)，并思考產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因，歸納出種子呼吸放出熱。
(2)提出問題：是否只有萌發(fā)的種子才進(jìn)行呼吸作用？干燥的未萌發(fā)的種子是否進(jìn)行呼吸作用？
(3)對比實(shí)驗(yàn)：裝有干燥種子保溫杯的溫度有何特點(diǎn)，說明什么問題?
(4)歸納：只要有生命活力的種子都進(jìn)行呼吸作用。隨著問題的逐漸深入，學(xué)生思維愈加深刻全面。
探究：根據(jù)呼吸作用能產(chǎn)生能量，且其中一部分將作為熱能形式散發(fā)出來的原理，可使溫度計測試哪個溫度較高。
典題精講
例1呼吸作用在植物體的哪個部位進(jìn)行（）
A.根、莖
B.葉、種子　
C.花、果實(shí)　
D.任何生活的部分
思路解析：能進(jìn)行呼吸作用的部位是存在活細(xì)胞的組織或器官。
答案：D
例2當(dāng)雨水季節(jié)來臨時，農(nóng)業(yè)上常常因?yàn)樗�利工程不�?dāng)，造成雨水難以及時排出，大面積的莊稼被淹，很多植物幾天后出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，其原因是（）
A.水分過多，根毛無法吸收
B.水分過多，根無法獲得氧氣呼吸
C.水分過多，使細(xì)胞大量繁殖，導(dǎo)致根爛掉
D.根吸收水分過多使細(xì)胞脹破
思路解析：土壤中的水分過多，致使土壤縫隙中無空氣，根無法吸氧，也不能進(jìn)行呼吸作用。答案：B

第五節(jié)　光合作用和呼吸作用原理的應(yīng)用

內(nèi)容精講
1.在溫室的大棚中，經(jīng)�？梢钥匆娪袔讉�煤爐，你知道為什么嗎？
剖析：人們通過調(diào)節(jié)溫室中二氧化碳的濃度為植物生長提供適宜的環(huán)境。增加二氧化碳的濃度的方法有多種，如施加有機(jī)肥，利用微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生二氧化碳，或直接釋放儲存在鋼瓶中的二氧化碳等。在大棚內(nèi)放煤爐就是為了釋放二氧化碳。給大田、溫室里的農(nóng)作物施加二氧化碳的方法稱為“氣肥法”，二氧化碳又被稱為“空中肥料”。由此增加植物的光合作用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就能獲得豐收。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，氣體化肥正逐漸被人們所接受。
光合作用是農(nóng)作物豐產(chǎn)的核心。農(nóng)作物生產(chǎn)所需的二氧化碳遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過空氣中的正常含量（約0.032%）。溫室的大棚內(nèi)，白天光照增強(qiáng)，光合作用相應(yīng)加快，消耗的二氧化碳又得不到及時補(bǔ)充，致使光合作用不能正常進(jìn)行。為了提高產(chǎn)量，對溫室大棚補(bǔ)充二氧化碳是非常必要的。溫室大棚補(bǔ)充二氧化碳“氣肥”的方法較多，常見的有干冰法、發(fā)酵法、石灰石與鹽酸法、碳酸氫銨與硫酸反應(yīng)法等，較受歡迎的是碳酸氫銨與硫酸反應(yīng)法。實(shí)踐證明，二氧化碳“氣肥”的施用，可以顯著提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，如水稻抽穗前二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)增加到0.09%時，其產(chǎn)量將增加30%。
2.為什么真空充氮包裝的糧食、干果或藥材不易變質(zhì)？
剖析：糧食、干果和藥材，在儲藏期間內(nèi)，仍舊具有生命，并且進(jìn)行一定的呼吸作用，逐漸消耗氧分。在一定的溫度、濕度下，沾附在上面的微生物及蛀蟲等，也會迅速繁殖起來，最后導(dǎo)致糧食等變質(zhì)。如果采用真空包裝來保存，可以得到較理想的儲存效果。所謂真空充氮包裝法，就是選用氣密性、防潮效果較好的雙層復(fù)合塑料薄膜作為包裝袋，裝入糧食、干果或藥材后，置于真空包裝機(jī)內(nèi)，把袋內(nèi)的空氣抽掉，使袋內(nèi)的糧食處于真空、缺氧、低溫的狀態(tài)，致使細(xì)菌、霉菌等的生長、繁殖被抑制。
由于包裝袋不是絕對不透氣，另外，袋內(nèi)外存在氣壓差，袋外的氧氣還是會逐漸透入袋內(nèi)，使細(xì)菌、霉菌復(fù)蘇。所以包裝袋內(nèi)抽成真空時還要充進(jìn)一些氮?dú)�。由于氮�(dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，可有阻止氧化的作用，就會使袋內(nèi)的細(xì)菌、霉菌等處于被抑制狀態(tài)，同時，儲藏物本身的呼吸作用也受到抑制。用這種方法儲存的糧食，在常溫下，一年內(nèi)都不會變質(zhì)，而且營養(yǎng)成分和口味也不會發(fā)生變化。
3.帶刺類不適合放在臥室,萬年青類植物汁液有輕毒,不要放在有小孩的室內(nèi),香花類植物要有選擇,某些花香會引起不適,基本上市售的觀葉植物都是經(jīng)過長期挑選出來的,適合放在室內(nèi)的,但綠巨人類萬年青屬的要注意防止兒童誤食。理論上植物夜間也是消耗氧氣的,但消耗量不大,只要臥室不是太密封,沒有通風(fēng)不良,基本不存在綠色植物與人爭奪氧氣的問題。文竹對人有影響的說法沒有依據(jù),相反文竹還能吸收有害氣體,還能作為有害空氣指示植物,如果室內(nèi)的有害氣體超標(biāo)會引起文竹灰暗干焦,如果室內(nèi)的文竹有這些現(xiàn)象就要警惕室內(nèi)空氣健康指數(shù)了。
盆栽土培植物最好都不要放在臥室內(nèi),主要是培養(yǎng)土中有很多真菌、細(xì)菌等,夜晚會從土中散發(fā)到空氣中,造成人呼吸道感染,植物散發(fā)的汁液有毒倒是次要的,此外植物夜晚沒有光合作用時會和人爭奪氧氣,基于以上幾個方面,臥室放少量水培植物為宜,既干凈又衛(wèi)生。
問題：
（1）我們知道綠色植物是維持自然界氧氣和二氧化碳平衡的關(guān)鍵，那么我們買一些放在臥室好不好，為什么？
（2）假如現(xiàn)在你要選擇一些植物放在臥室，你會選擇什么呢？
探究：（1）綠色植物利用光能進(jìn)行光合作用，吸收二氧化碳，釋放氧氣。因此除了一些有毒植物外，或者釋放一些特殊氣味的植物外還是可以放在臥室的。當(dāng)然室內(nèi)也不能放太多的植物，三四盆即可。
（2）當(dāng)然，臥室里養(yǎng)花不能太多，一般以三五盆為宜。最適合臥室里養(yǎng)的花是肉質(zhì)花卉，如仙人掌類、景天類等，因?yàn)樗鼈兡透珊担�適應(yīng)臥室環(huán)境，最重要的是它們特殊的生理習(xí)性，白天氣孔關(guān)閉進(jìn)行光合作用，晚上氣孔打開吸收二氧化碳并放出氧氣。
典題精講
例題 科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，用“汽水”澆灌植物能促進(jìn)植物的生長，原因是“汽水”（）
A.加強(qiáng)呼吸作用
B.加強(qiáng)光合作用
C.改良堿性土壤、調(diào)節(jié)pH
D.加強(qiáng)植物的蒸騰作用
思路解析：“汽水”實(shí)際上是充入二氧化碳的弱酸性溶液，它可緩慢釋放二氧化碳?xì)怏w，增加作物葉片周圍環(huán)境中的二氧化碳濃度，可使光合作用增強(qiáng)，從而促進(jìn)有機(jī)物的積累，促進(jìn)植物生長。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/chuyi/71961.html

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