1. 光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,並且釋放出氧氣的過程。(必修一101頁)
2. 1771年,英國科學傢普利斯特利通過實驗證實,植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得污濁的空氣。但是,他沒有發現光在植物更新空氣中的作用,而是將空氣的更新歸因於植物的生長。(必修一101頁)
3. 有人重復普利斯特利的實驗,卻得到完全相反的結論,認為植物跟動物一樣能使空氣變污濁。(必修一101頁)
4. 1779年,荷蘭科學傢英格豪斯做瞭500多次植物更新空氣的實驗,結果發現:普利斯特利的實驗隻有在陽光照射下才能成功;植物體隻有綠葉才能更新污濁的空氣。(必修一101頁)
5. 直到1785年,由於發現瞭空氣的組成,人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣,吸收的是二氧化碳。(必修一101頁)
6. 1845年,德國科學傢梅耶根據能量轉化與守恒定律明確指出,植物在進行光合作用時,把光能轉換成化學能儲存起來。(必修一101頁)
7. 1864年,德國植物學傢薩克斯做瞭一個實驗:他把綠葉先在暗處放置幾小時,目的是消耗掉葉片中的營養物質。然後,他讓葉片一半曝光,另一半遮光。過一段時間後,他用碘蒸氣處理這片葉,發現曝光的一半呈深藍色,遮光的一半則沒有顏色變化。這一實驗成功地證明光合作用的產物除氧氣外還有淀粉。(必修一102頁)
8. 1941年,美國科學傢魯賓和卡門利用同位素標記法進行瞭探究。他們用氧的同位素18O 分別標記 H2O 和 CO2 ,使它們分別成為 H218O 和 C18O2 。然後進行兩組實驗:第一組向植物提供 H2O 和 C18O2 ;第二組向同種植物提供 H218O 和 CO2。在其他條件都相同的情況下,他們分析瞭兩組實驗釋放的氧氣。結果表明,第一組釋放的氧氣全部是 O2 ;第二組釋放的氧氣全部是 18O2 。這一實驗有力地證明光合作用釋放的氧氣來自水。(必修一102頁)
9. 同位素可用於追蹤物質的運行和變化規律。用同位素標記的化合物,化學性質不會改變。科學傢通過追蹤同位素標記的化合物,可以弄清化學反應的詳細過程。這種方法叫做同位素標記法。(必修一102頁)
10. 美國科學傢卡爾文等用小球藻(一種單細胞的綠藻)做實驗:用 14C 標記的 14CO2 ,供小球藻進行光合作用,然後追蹤檢測其放射性,最終探明瞭 CO2 中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑,這一途徑稱為卡爾文循環。(必修一102頁)
11. 光合作用的過程,可以用下面的化學反應式來概括,其中的 (CH2O) 表示糖類。
(必修一103頁)
12. 光合作用第一個階段中的化學反應,必須有光才能進行,這個階段叫做光反應階段。光反應階段的化學反應是在類囊體的薄膜上進行的。(必修一103頁)
13. 葉綠體中光合色素吸收的光能,有兩方面用途:一是將水分解成氧和 [H] ,氧直接以分子的形式釋放出去,[H] 則被傳遞到葉綠體內的基質中,作為活潑的還原劑,參與到暗反應階段的化學反應中去;二是在有關酶的催化作用下,促成 ADP 與 Pi 發生化學反應,形成 ATP 。這樣,光能就轉變為儲存在 ATP 中的化學能。這些 ATP 將參與光合作用第二個階段的化學反應。(必修一103頁)
14. 這裡的 [H] 是一種十分簡化的表示方式。這一過程實際上是輔酶 Ⅱ(NADP+)與電子和質子 ( H+ ) 結合,形成還原型輔酶 Ⅱ(NADPH)。(必修一103頁)
15.
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(必修一103頁)
16. 光合作用第二個階段中的化學反應,有沒有光都可以進行。這個階段叫做暗反應階段。暗反應階段的化學反應是在葉綠體內的基質中進行的。(必修一104頁)
17. 在暗反應階段中,綠葉通過氣孔從外界吸收進來的二氧化碳,不能直接被 [H] 還原。它必須首先與植物體內的 C5(一種五碳化合物)結合,這個過程叫做二氧化碳的固定。一個二氧化碳分子被一個 C5 分子固定以後,很快形成兩個 C3 (一種三碳化合物)分子。在有關酶的催化作用下,C3 接受 ATP 釋放的能量並且被 [H] 還原。隨後,一些接受能量並被還原的 C3 經過一系列變化,形成糖類;另一些接受能量並被還原的 C3 則經過一系列的化學變化,又形成 C5,從而使暗反應階段的化學反應持續地進行下去。(必修一104頁)
18. 在光合作用的過程中,光反應階段與暗反應階段既有區別又緊密聯系,是缺一不可的整體。(必修一104頁)
19. 農業生產上許多增加農作物產量的措施,是為瞭提高光合作用的強度(簡單地說,是指植物在單位時間內通過光合作用制造糖類的數量)。例如,控制光照的強弱和溫度的高低,適當增加作物環境中二氧化碳的濃度,等等。(必修一104頁)
20. 空氣中二氧化碳的濃度,土壤中水分的多少,光照的長短與強弱,光的成分以及溫度的高低等,都是影響光合作用強度的外界因素。(必修一104頁)
21. 光合作用的強度可以通過測定一定時間內原料消耗或產物生成的數量來定量地表示。(必修一104-105頁)
22. 綠色植物以光為能源、以二氧化碳和水為原料合成糖類,糖類中儲存著由光能轉換來的能量。因此,綠色植物屬於自養生物。相反,人、動物、真菌以及大多數細菌,細胞中沒有葉綠素,不能進行光合作用,它們隻能利用環境中現成的有機物來維持自身的生命活動,它們屬於異養生物。(必修一105頁)
23. 除瞭綠色植物,自然界中少數種類的細菌,雖然細胞內沒有葉綠素,不能進行光合作用,但是能夠利用體外環境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物,這種合成作用叫做化能合成作用,這些細菌也屬於自養生物。(必修一105頁)
24. 生活在土壤中的硝化細菌,不能利用光能,但是能將土壤中的氨(NH3)氧化成亞硝酸(HNO2),進而將亞硝酸氧化成硝酸(HN03)。硝化細菌能夠利用這兩個化學反應中釋放出的化學能,將二氧化碳和水合成為糖類,這些糖類可供硝化細菌維持自身的生命活動。(必修一105頁)
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