七年级上-第14课-植物的光合作用
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植物的光合作用

王先华(长沙市一中双语实验学校)

【课标要求】

1.理解植物在光下制造有机物。

2.了解光合作用的原料与条件。

3.理解光合作用的产物、意义。

几乎所有的植物都能进行光合作用。植物是如何进行光合作用的?它需要哪些原材料,它需要怎样的条件?它能够制造哪些产物呢?

简单来说:光合作用就是在有光的条件下,绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。

植物所具有的这个神奇的本领,是所有动物都不具备的。因此,动物需要从外界摄取糖类、蛋白质等有机物;植物则不需要,因为植物可以通过光合作用制造有机物。

植物通过光合作用制造的有机物,不仅可以满足自身的需要,而且可以养活地球上的其他生物。可以这样讲:没有植物(的光合作用),地球上几乎所有的生物都无法生存!当然也包括我们人类。

那么,植物的光合作用是如何进行的呢?是谁帮我们揭示了这一神秘的生命现象呢?

最先开展研究的科学家是比利时的海尔蒙特。他把一棵2.5千克的柳树苗种在木桶中,每天用雨水浇灌。5年后,柳树的质量增加了80多千克,而土壤只减少了不到100克。由此,海尔蒙特得出这样的结论:植物增加的质量,来自于雨水和土壤中的无机盐。

海尔蒙特的实验看起来很科学,但他没有注意到空气中的二氧化碳。植物进行光合作用是需要二氧化碳的。

怎样证明这一点的呢?

1771年,英国科学家普利斯特利做了这样的对照实验:

他取4个密闭的并且透明的玻璃钟罩,甲内放入1只点燃的蜡烛、乙内放入1只小白鼠;丙内放入1只点燃的蜡烛(与甲中蜡烛规格相同)和1盆植物、丁内放入1只小白鼠(与乙中小白鼠的种类、大小以及生理状况相同)和1盆植物。普利斯特利把4个密闭的并且透明的玻璃钟罩都放在了阳光下。

不久,普利斯特利发现甲中蜡烛很快熄灭了,丙中蜡烛持续燃烧;乙中小白鼠很快死亡,丁中小白鼠正常地活着。

由此,科学家指出:植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。后来的科学实验证明,蜡烛燃烧或动物呼吸都会排出二氧化碳,消耗氧气。绿色植物通过光合作用制造有机物时,从外界吸收了二氧化碳并释放出氧气。联系海尔蒙特的实验,人们得出这样的结论:植物的生长不仅与水和土壤有关,还与空气(中的二氧化碳)有关。

这个实验对海尔蒙特的实验进行了有效补充,但它是否就是科学完整的呢?。后来,有许多科学家重复普利斯特利的实验时,有的科学家获得了与普利斯特利相同的结果,有的实验结果则完全不同:有植物的钟罩内,蜡烛也熄灭了、小白鼠也很快死亡了!这是什么原因呢?

科学家们通过反复分析、比较,发现这样的事实:在暗处进行实验的,结果与普利斯特利的不一样;在阳光下进行实验的,结果与普利斯特利的一致!由此可见,植物的光合作用与阳光密切相关!至此,人们对植物的光合作用的概念非常清晰了。它的本质是这样的:在有光的条件下,绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。针对光合作用的相关知识,我们来整理一下:

光合作用的场所:叶绿体中;

光合作用的条件:光照;

光合作用的原料:二氧化碳和水;

光合作用的产物:淀粉等有机物;

光合作用的本质:合成有机物、并且把光能转化成化学能,储存在有机物中。

植物的光合作用是大自然中最重要的生命活动。首先,通过光合作用,植物所制造的有机物,不仅可以用来构成植物体。也为生物圈中的其他生物提供了食物来源。自然界中的各种动物、细菌(大多数)、真菌,它们都不能制造有机物,因此,它们需要直接或间接从植物体获取有机物。没有植物通过光合作用制造的有机物,这些生物是无法生存的。

其次,植物在合成有机物的同时,会把光能转化成化学能储存在有机物中。当我们摄取有机物以后,这些有机物中的化学能可以释放出来,它就成了推动我们各项生命活动的能量。

第三,植物进行光合作用,还能够释放出氧气。对于动物来说,氧气是生命必不可少的东西。没有氧气,我们很快就会死亡。普利斯特利的实验中,钟罩内的小白鼠就是缺氧窒息而死的。在光照下,有植物的钟罩内,小白鼠不会死亡,因为其中的植物进行光合作用释放了氧气。

在农业生产中,我们常常通过延长光照时间、增加二氧化碳的浓度、合理密植等措施来提高农作物的产量。你知道原理是什么吗?

延长光照时间,植物进行光合作用的时间就增加了。因为,在无光的条件下,植物是不能进行光合作用的。每天,通过人工光源的光照,让植物的光合作用多进行2个小时,植物制造的有机物当然会相应增多。

在一定程度上增加二氧化碳的浓度,能够提高植物光合作用的效率。二氧化碳是光合作用的原料,当原料充足时,植物光合作用的效率会提高。

合理密植,能够最大限度地利用光照。如果植物过于密集,它们会相互遮挡,光合作用的效率反而不高;如果植物过于稀疏,大量的空地也浪费了光照。因此,合理密植能够最合理地利用阳光,从而增加农作物的产量。

 

【夺分要诀】

本节课,我们学习了植物的光合作用。光合作用是大自然中最重要的一个生理过程。它是绿色植物在有光的条件下,通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。通过光合作用,一方面合成了有机物,释放了氧气;另一方面,把光能转变成化学能储存在有机物中。

考试中,光合作用是必考内容,有这样的一些题型:

例.人们在饲养鱼时,常常往鱼缸中放一些新鲜的水草,其目的是(   )

A.水草可供鱼食用                        

B.水草可净化水质

C.水草能进行光合作用释放氧气供鱼生活需要 

D.水草可以使鱼缸更美观

分析如下:鱼是需要氧气的。在鱼缸中放一些新鲜的水草,水草进行光合作用释放出的氧气正好满足鱼的需要,从而有利于鱼的生存。因此,答案是C。

 

【下期预告】

植物在光合作用中储存在有机物中的能量,最后必须释放出来,供给植物的各项生命活动。这些能量是怎样释放出来的呢?这需要牵涉到植物另一个重要的生理过程——呼吸作用。下节课,我们学习植物的呼吸作用。

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