第五章绿色开花植物的生活方式植物和所有的生物一样,必须不断的从环境中获得生活所必需的物质。大多数植物的根生活在土壤里,茎和叶生活在空气中,你知道根从土壤中获得什么,茎和叶从空气中获得什么吗?第一节光合作用一、科学家发现光合作用历程17世纪以前观点:植物生长在土壤里,一定是从土壤里获得生长需要的各种物质,即植物生长发育所需的物质完全来自土壤。问题:植物生长所需的物质来自何处?亚里士多德(Aristotle)(一)、17世纪上半叶海尔蒙特栽培柳树实验结论:植物的物质积累不是来自于土壤,而是完全来源于水。(二)、1771年普里斯特利的实验结论:绿色植物可以更新空气重复普利斯特利的的实验有时成功,有时失败,可能的原因是什么?结论:植物体只有在光下才能更新污浊的空气,释放气体,并且了解到这种气体就是氧气。甲乙(三)、1779年荷兰的科学家英格豪斯绿色叶片黑暗处理遮光曝光碘蒸汽不变蓝变蓝结论:绿色叶片在光合作用下产生了淀粉。一半遮光一半曝光(四)、1864年德国的植物学家萨克斯采用碘液检测淀粉萨克斯的实验使人们认识到,绿色植物在光照下不仅能够产生氧气,而且能够合成淀粉等物质,供给植物生长发育等生命活动利用。1897年,科学家首次把绿色植物的上述生理活动称之为光合作用。二、对光合作用的验证试验(一)、验证绿叶在光下合成淀粉由上述实验结果得知,经过部分遮光处理的绿叶遇碘液后,见光部分呈深蓝色,遮光部分不变色,表明绿叶合成淀粉需要光。由此可见,淀粉是光合作用的产物,光是光合作用的必须条件。(二)、检验光合作用释放氧气我们可以看到,带火星的卫生香或木条伸入试管后复燃了。这说明,试管中有足够的氧气,这些氧气是金鱼藻在阳光照射下产生的。由此可见,氧气也是光合作用的产物。(三)验证植物进行光合作用需要叶绿素银边翠银边天竺兰将盆栽的银边翠放在阳光下照射两个小时左右?探究实验的结果证实,银边翠、银边天竺兰等植物的叶片,只有绿色部分在光下合成淀粉,显然光合作用需要叶绿素。在绿色植物细胞中,叶绿素存在于叶绿体内,因此,叶绿体可能是光合作用的场所。(四)、检验光合作用需要二氧化碳用碘液处理上述演示实验的叶片材料时,第一套实验装置里的叶片不变色;第二套实验装置里的叶片则变为蓝色。比较分析两套装置内的条件差异可以得知,光合作用需要二氧化碳。科学家们进一步研究证明,二氧化碳和水是光合作用的原料。光合作用把二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物根据上面的科学探究结果,我们可以将光合作用的原料、能源、场所和产物用下面的反应式表示:叶绿体光二氧化碳+水淀粉(贮存能量)+氧气三、光合作用反应过程光合作用过程包含两种变化:一是物质转变,即二氧化碳和水等简单的有机物转变成淀粉等复杂的有机物;二是能量转化,即光能转化为贮存在有机物中的能量。光合作用:绿色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(主要是淀粉),并且释放氧气的过程,就叫做光合作用。四、叶是植物体进行光合作用的主要器官叶是植物进行光合作用的主要器官。虽然叶的形态多种多样,但是,它们的组成和结构却基本相同,叶的形态结构与光合作用相适应。观察植物的叶片结构叶片的结构模式图叶片的结构不同植物的叶片内部结构基本相同,都是由表皮、叶肉和叶脉组成的。表皮叶片的上下表面都有一层排列紧密的细胞,分别称为上表皮和下表皮。扁平的表皮细胞无色透明,细胞外壁上有一层透明而不宜透水的角质层,表皮的这种结构既有利于透光,又可防止叶片过多地散失水分,对叶片还有保护作用因此表皮属于保护组织。在表皮上有气孔,它是由成对的保卫细胞围成的,气孔可以张开或关闭,是气体交换和水分散失的门户。表皮细胞与气孔模式图叶肉叶肉有许多的叶肉细胞组成,细胞内部的许多绿色颗粒结构是叶绿体,叶绿体中含有叶绿素等多种色素,它是光合作用的场所,因此叶肉属于营养组织。接近上表皮的叶肉细胞呈圆柱形,含叶绿体较多,排列的比较紧密和整齐,好像栅栏一样,叫做栅栏组织;接近下表皮的叶肉细胞形状不规则,含叶绿体较少,排列比较疏松,叫做海绵组织。叶脉叶脉成束分布在叶肉组织之间,它是叶片的“骨架”,具有支持作用。一些植物的叶脉相互交错,称网状叶脉;还有些植物的叶脉大体上平行分布,称平行叶脉。网状叶脉平行叶脉平行叶脉叶脉中有两种管道:导管能输导水分和无机盐;筛管能输导叶肉细胞制造的有机物,它们属于疏导组织。科学研究表明,叶绿体中含有叶绿素等多种色素,叶绿素能够吸收和转化光能,而且叶绿素只有在光照条件下才能形成。没有形成叶绿素时,叶绿体呈白色或黄色。五、光合作用是生物圈中生命生存的基础在生物界乃至整个自然界,绿色植物的光合作用有着十分重要的意义。光合作用制造的淀粉等有机物,不仅是植物自身生长发育的营养物质,而且是动物和人的食物来源。在农作物种植技术上,可以采取多种措施增大单位空间的叶总面积,以提高光能利用的效率。六、应用光合作用原理提高作物产量立体种植立体种植是充分利用光能的典型事例之一,立体种植就是把两种或两种以上的作物,在空间和时间上进行最优化组合,以达到增产、增收的目的。比如,葡萄栽植后1~3年内,植株小而产量低。可在葡萄的行间栽植夏季怕强光高温的草莓,通过葡萄的遮光作用,为夏季的草莓生长提供有利条件。1、检测植物叶片中是否含有淀粉,所用的试剂是()A.酒精B.生理盐水C.碘液D.清水2、通过科学家们探索光合作用的历程,我们可以获得关于光合作用的信息,下列有关光合作用的信息叙述错误的是()A.光合作用的原料有二氧化碳和水B.光合作用能过产生淀粉,释放氧气C.光合作用必须在有光的条件下才能进行D.光合作用晚上也可以进行CD3、“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验中,把绿叶隔水加热的目的是()A.分解叶片中的有机物B.把叶片煮熟C.褪去叶片中的绿色D.除去叶片中的淀粉4、在“检验光合作用释放氧气”的实验中,使带火星的木条猛烈燃烧的气体是()A.氧气B.二氧化碳C.氧气和二氧化碳D.氮气5、小明穿白色裤子坐在草地上,裤子沾上了绿色汁液,下列试剂中最容易将绿色汁液洗去的是()A.自来水B.酒精C.肥皂水D.沸水CAB6、植物进行光合作用过程中,物质和能量的变化情况可以概括为()A.合成有机物,释放能量B.合成有机物,贮存能量C.分解有机物,释放能量D.分解有机物,释放能量7、地球上生物的食物、氧气和能量的根本来源是()A.光合作用B.蒸腾作用C.呼吸作用D.吸收作用BA8.绿色植物进行光合作用的主要部位是()A.保卫细胞B.表皮细胞C.叶肉细胞D.导管和筛管9.叶片中气孔的功能是()A.叶片中气孔起疏导作用和支持作用B.防止叶内水分散失,起保护作用C.是叶片与外界进行气体交换的门户D.进行光合作用,制造有机物CC10.光合作用的原料是()A.叶绿素、水和二氧化碳B.二氧化碳和水C.淀粉和氧气D.光、叶绿素和水11.夏日中午12点,由于阳光过强,气孔关闭,造成光合作用速率下降,原因是()A.吸收不到氧气B.吸收不到二氧化碳C.吸收不到水D.释放不了氧气BB