用倒叙法讲解光合作用的过程效果好

光合作用知识在高中生物教材中占据重要的位置。如何让学生清晰地把握光合作用的过程,并在其中学会分析问题、解决问题的方法,是摆在教师面前的首要课题。笔者采用倒叙法,收到了良好的效果。有初中生物知识的基础,加之高中教材中的再次明确,学生大多数掌握了光合作用的物质变化主要是二氧化碳转变成糖类。可以说这是光合作用的核心,或者说是光合作用最终要解决的问题。如果按照教材安排的顺序,先讲光反应为暗反应准备的两个条件,再讲暗反应是如何将二氧化碳转变成糖类的,好象顺理成章,但是这样显得很平淡,没有突出光合作用的核心…     

第三讲 光合作用的原初反应

光合作用开始于色素吸收日光能,用以氧化水放出分子氧、与还原二氧化碳成为碳水化合物,将日光能转变成稳定的化学能储存于食物中而结束。从光合作用的时间进程来说,发生于最起始阶段的反应就是原初反应。它是光合作用中直接与光能利用联系着的反应,因此非常重要。原初反应包括:光     

光合作用教学中几个表达方式的讨论

目前,植物生理学教材的光合作用部分中[1,2]有几处表达方式常使教师教学和学生学习发生困难。现将我们十几年来在教学中所用的表达方式和解释方法提出来供同行讨论,以使光合作用中的某些概念更加科学、严谨。1 光合作用总反应式的表达方式 我们认为用下面的表达方式较好： 4(H+-e)CO2+4H2O 8hv 绿色细胞 (CH2O+O2+2H2O+H2O) 这一方式可以准确、明了地表达： (1)植物光合作用的原料、动力、场所、产物和光合作用的氧化还原本质; (2)同化1分子CO2(或放出1分子O2)需要4分子的水光氧化,作为还原剂的水将其4(H++e)传给CO2从而还原CO2成糖,这个过程需要相当于8个光量子(∝8hr)的光能; (3)光合作用放出的氧气(O2*)来自原料水;     

离体叶绿体释氧反应中锰的必需性

近年来,结合离体叶綠体光合作用的研究,已可将光合作用整个过程大致分为三个主要部分:(1)水光解和释氧的释放;(2)光合磷酸化;(3)二氧化碳的固定和还原。可以认为,离体叶綠体加入氧化剂时在光下的释氧反应(即希尔反应),是光合作用水光解和释氧过程在体外的表现,这已在量子需要量(殷宏章等,1961;French等,1945)、光饱和现象(Hill等,1940)、有效光谱成分(陈绍龄,1952)、抑制剂效应(Macdo     

卡尔文循环教学的一点探讨

卡尔文循环是光合作用物质转变和能量转换的核心,它将无机物二氧化碳转变成有机物,将光反应产生的ATP和NADPH中活跃的化学能转换为贮存在糖类中的稳定的化学能,将光合作用的物质转变与能量转换紧密地联系在一起.卡尔文循环是光合作用一章教学中的一个重点和难点.但在国内有些教科书[1]中却将卡尔文循环直译过来,分为羧化、还原和更新三阶段.这样划分没有将光合作用CO2固定的物质变化和能量转变突示出来.我们对此进行了一些改革,将卡尔文循环划分为以下几个阶段:     

植物的光合作用

绿色植物的光合作用是地球上生命的存在,繁荣和发展的根本源泉,因此光合作用机制的研究就成为生物学中的一个主要的理论问题。近年来由于物理学和化学的发展,现代分析方法的改进,在光合作用研究方面有不少新的进展。本文的目的就是选择这方面的若干重要的新成就作一简单介绍。一、一股概念光合作用是绿色植物通过叶绿素吸收日光能把二氧化碳和水同化为有机物并释放氧气的过程,可以下列总方程式来表示: CO_2 H_2O 光叶绿素→(CH_2O) O_2-112仟卡 CO_2是很难被还原的,在常温常压之下在无机界几乎不可能遇到CO_2被还原的现象。水也是很难被氧化的,我们知道要使水蒸汽分解为H_2与O_2需要很高的     

光合作用研究：荣膺六次诺贝尔奖的研究课题

光合作用这一现象是1771年发现的,迄今已200多年,其主要的化学形式是二氧化碳和水在绿色植物中经太阳光照射,转变成碳水化合物和氧气。可以用下式表示: CO_2 H_2O 光——→绿色植物 [CH_2O] O_2↑光合作用由光反应(光所引起的化学反应)和暗反应(若干酶所催化的化学反应)所组成。光合作用是地球上利用日光能最重要的过程,粮食、煤炭中所含的能量,都是通过光合作用贮藏起来的,是地球上最大规模的由二氧化碳和水等无机物质制造碳水化合物(如淀粉)、蛋白质、脂肪等有机物质的过程,也是大气中氧的来源。绝大多数生物(包括人     

试评杨学荣主编的《植物生理学》一书中的一小节

读了《植物生理学通讯》1984年第 3期,石文的“再评杨学荣主编的《植物生理学》”一文后,觉得评文对“杨著”中存在的概念性错误之处还未全指出来。为此,试评一下该书第三章第四节中“光合作用机制概说”这一小节,来说明该书的欠缺之处。 1.93页倒三行;“光合作用也和呼吸作用一样是一系列电子传递和酶促反应的氧化还原的偶联反应所组成的复杂过强,二者根本区别在于电子的来源不同”。这句话前半句给读者的印象似乎是:电子传递是一件事,氧化还原反应是另一件事。氧化还原反应难道能不包合电子传递吗?还有,“酶促反应的氧化还原的偶联反应。是什么意思?实在令人费解。后半句“二者的根本区别在于电子来源不     

“光合作用”教学重点难点的突破

在“光合作用”的教学中 ,笔者常发现学生难以理解从光能到 ATP分子中活跃的化学能 ,再到糖类等有机物分子中的稳定的化学能这一能量转换过程 ,更难掌握光合作用的能量和物质变化规律的本质。在多年教学中 ,我从以下几方面来突破重点难点 ,收到较好的效果。1　复习引入 ,埋下伏笔叶片和叶绿体分别是进行光合作用的主要器官和细胞器。叶绿体中吸收、转化光能的光合色素主要集中在基粒片层的膜上 (暗示光反应的场所为基粒、光反应需要光能和色素 ) ,催化光合作用的酶系除了分布在基粒片层上之外 ,也存在于基质中 (暗示暗反应的场所为基质、…     

光合作用与同化作用的异同

光合作用是新陈代谢的重点内容之一 ,同化作用是新陈代谢的重要阶段之一。两者既有联系 ,又有区别。光合作用是绿色植物通过叶绿体 ,利用光能 ,把CO2 和 H2 O合成储存能量的有机物 ,并且释放出氧气的过程。而同化作用则是生物体把从外界环境中摄取的营养物质 ,经过复杂变化转变成自身的组成物质并储存能量的过程。显然 ,绿色植物体在同化作用中 ,从外界环境中摄取的营养物质不仅有 CO2 和水 ,还有矿质营养等 ;植物体把从环境中摄取的营养物质转变成自身的组成物质 ,也不只是糖类 ,而是细胞中原生质的各种组分 ,其中有机部分主要是在光合…     

对“脂类代谢”中有关内容的一点认识

高中生物课本(甲、乙两种)在脂类代谢的课文中,谈到“……这些吸收进来的脂类可以发生以下四种变化,……三是再分解成甘油和脂肪酸等,然后直接氧化分解成二氧化碳和水,或者转变为肝糖原。”我在教学实践中发现,这样的提法容易造成误解。因为这段叙述,给人的印象是脂肪在人体内能够转变成糖类,并由此而引起一系列的片面认识。所以有必要加以澄清。     

“叶片剪影”实验的教学设计

1　教学内容及教学分析“叶片剪影”是中师生物学教材中的 1个实验。作为“植物生理”单元中的 1节 ,在讲述光合作用之前 ,先做这个实验 ,目的是让学生从感性的知识着手 ,去认识光合作用的基本原理。因此可以把“叶片剪影”实验看作是讲授光合作用知识的铺垫 ,即要从实验中引导学生得出这样的结论 :光合作用的产物是淀粉 ,其条件是必须有光。可见本实验的重点是研究光合作用的产物和条件 ,其难点是从实验结果中去分析产生这一结论的原因。2　教学目标根据大纲要求 ,让学生学会做“叶片剪影”的实验(包括方法、过程及结论分析等 ) ,让学生学…     

“吃”砒霜的细菌--解析微生物的砷代谢

研究发现一些微生物可以利用剧毒的类金属砷(As)为自身生长获取能量甚至用砷代替磷维持生长。本文综合分析了近期的研究进展,从以下6方面解析微生物多重的砷代谢产能机制:(1)化能无机自养As(Ⅲ)氧化供能;(2)有机异养型As(Ⅲ)氧化供能;(3)呼吸性As(Ⅴ)还原供能;(4)As(Ⅲ)氧化偶联的光合作用;(5)As(Ⅲ)氧化、As(Ⅴ)、还原As(Ⅲ)氧化偶联的光合作用之间的关联;(6)As(Ⅴ)代替磷维持细菌生长。阐明微生物利用砷的机理在生命起源、生命多样性、进化、地球化学循环及污染治理等方面都具有重要价值。     

论碳由土壤碳酸盐进入植物的条件

许多苏联科学家的研究证明了空气中的CO_2经过同化作用在叶中形成的醣,在植物中沿着皮层(靭皮部)移动,而後,到达根部,钻到最细和极活动的须根中。在植物根中糖遭到逐步的水解,结果形成丙酮酸。在羧化酶存在时丙酮酸结合土壤中的二氧化碳,形成草酰乙酸。後者很容易还原转变成蘋果酸。在根中形成的,带有土壤中的二氧化碳的有机酸,在植物中上升进入叶片。在陽光下叶片中的二氧化碳,因脱羧酶作用的结果重新释放,而在光合作用过程中被还原,形成醣和蛋白质。乌克蘭共和国科学院植物生理和農业化学研究     

光合作用反应中心研究的一个重大成就：1988年度诺贝尔化学奖获奖项目简介

由于光合作用反应中心三度空间结构的阐明,使三位在西德工作的科学家获得了1988年度诺贝尔化学奖。他们是约翰·戴森霍弗尔(Johann·Deisenhofer);罗伯特·休贝尔(Robert·Huber)和哈特穆特·米歇尔(Hartmut·Michel)。这是继卡尔文(M.Calvin)研究光合二氧化碳同化途径获得1961年度诺贝尔化学奖以来,另一个直接授予光合作用研究成就的诺贝尔奖。瑞典皇家科学院在颁布授奖公报中指出:“他们第一次成功地阐明膜蛋白形成的详细过程,并从原子水平上揭示了光合作用反应中心由原子形成的分子结构”。这一重大成就标志着光     

利用幻灯配合教学的一些作法

在光合作用教学中,在做好演示实验的同时,围绕光合作用为什么需光、需二氧化碳、制造淀粉放出氧气等问题,用幻灯配合教学、效果较好。我的做法是: (一)边讲、边演示边放幻灯片,以加深理解。课堂上,做光合作用需光的实验时,由于遮光处理叶片面积小,后排学生往往不易看清楚。为此,在演示实验完毕后立即在幻灯屏幕上映出“天竺葵叶的复合幻灯片(Ⅰ遮光处理的叶;Ⅱ经酒精处理的叶;Ⅲ遇碘后遮光与见光部分颜色变化情况的叶),由于叶的形象扩大,实验过程的结果清楚地展现在学生的眼前,使学生的印象深刻。 (二)运用画面由浅入深地进行分析。在做光合作用需二氧化碳的实验时,我针对初一     

放氧复合物蛋白质组分的研究进展

绿色植物利用太阳能氧化水产生分子氧(光合裂解水)的反应是光合作用的一个基本过程.水经过此反应释出的氧气是地球上维持需氧生命的唯一氧气来源,释出的电子、质子为光合作用中后面步骤的进行所必需.人们对这个重要过程的认识需追溯到二百年前J.Priestley 和Ingen-Housz 的开拓性的工作.那时氧气尚未发现,Priestley 观察到植物有改善空气的功能,Ingen-Housz 并进一     

注重学科间渗透的"光合作用"教学设计

1　教材分析1.1　教学重点和难点　重点是光合作用的过程和实质 ,色素的作用 ;难点是光反应和暗反应中物质和能量的转变过程。该过程十分复杂 ,牵涉到许多物理学、化学等知识 ,而有机化学知识学生还未学到 ,同时受实验条件的限制 ,有些实验无法开设 ,因此理论性很强 ,很抽象很枯燥 ,学生很难理解和掌握。1.2　教材处理　根据教材的重难点和学生实际情况 ,这部分内容安排 3个课时。第 1课时做“叶绿体中色素的提取和分离”实验 ;第 2课时学习光合作用概念、光合作用过程及实质 ;第 3课时学习光合作用的意义 ,补充介绍影响光合作用的因素和光…     

生物氧化中氧化还原关系的分析

通过对葡萄糖氧化过程和软脂酸氧化过程的分析,厘清生物氧化过程中的脱羧、脱氢、加水、电子传递等过程的内在逻辑联系,并以C原子周围化学键的变化为基础,分析糖类化合物和脂类化合物被氧化的内在规律,找到利用糖类和脂类化合物的分子结构,推导氧化反应产物的方法。     

粘球藻固氮作用与几种能量代谢过程的关系

本文以单细胞蓝藻（粘球藻）为材料,研究了固氮作用与光合作用,呼吸代谢以及氢代谢等能量代谢过程的关系,发现光照是固氮作用的主要限制因子,在光下的有氧分解过程和氧化磷酸化反应是推动固氮作用的能量来源,抑制光合磷酸化或氧化磷酸化反应都能导至固氮作用的显著降低,但用DCMU抑制光系统II电子传递过程却意外地能大幅度提高固氮活性,在暗中的粘球藻固氮主要靠有氧分解过程支持,粘球藻与其它固氮生物相似,在没有可利用的还原底物存在或正常固氮作用被特异性和抑制时,可以将固氮酶所截获能量的大部分用于释放分子氢和回收氢,但未发现通过吸氢反应来推动固氮作用。