植物进行光合作用能给自己制造养料吗

【专家解说】：第一节 绿色植物通过光合作用制造有机物 一、教学目标 1.阐明绿色植物通过光合作用制造有机物。 2.运用实验的方法检验绿叶在光下制造淀粉。 二、教学策略 这是一节以实验为主的课。在这节课的教学中，不能简单地让学生按照传统的教学方式，照猫画虎地完成实验，而应利用这个实验训练学生设计实验的技能。可以在实验开始前，让学生先尝试设计检验绿叶在光下制造有机物的实验方案，然后对照教科书上的实验指导，找出自己设计的实验的不足。然后引导学生讨论。在讨论中，注意引导学生思考每个实验步骤中包含的科学原理和方法，让学生带着问题做实验，使学生逐渐认识到在科学探索的过程中，要遵循一定的科学原理、科学方法，还需要掌握一定的操作技能。 三、参考答案实验 1.绿色植物制造的有机物遇碘变成蓝色，说明这种有机物是淀粉。 2.是为了作对照实验。看看照光的部位和不照光的部位是不是都能制造淀粉。 3.为了让天竺葵在黑暗中把叶片中的淀粉全部转运和消耗，这样实验中用碘液检验的淀粉只可能是叶片在实验过程中制造的，而不可能是叶片在实验前贮存的。 练习 1.不正确。第一，这样做不能确定绿叶中的淀粉是在实验过程中制造的，还是原来贮存的;第二，这样做不能确定绿叶中的淀粉是在光下制造的，还是在黑暗中制造的;第三，未经脱色(脱去叶绿素)的绿叶，难以检测到淀粉遇碘变蓝的颜色反应。 四、背景资料 光合作用的产物 光合作用的产物主要是碳水化合物，包括单糖(葡萄糖和果糖)、双糖(蔗糖)和多糖(淀粉)，其中以蔗糖和淀粉最普遍。不同植物的主要光合产物是不同的:大多数植物的光合作用产生淀粉;有些植物的光合作用则形成由果糖缩合而成的多糖，如菊芋、大理花等根中的菊根粉;在许多单子叶植物特别是洋葱、蒜等百合科植物中，光合作用的产物是葡萄糖和蔗糖。 长期以来，碳水化合物被认为是光合作用的唯一产物，而脂肪、有机酸等物质则被认为是植物利用碳水化合物再度合成的。科学研究证明，一部分氨基酸、脂肪和有机酸确实是植物体再度合成的，但也有一部分是光合作用的直接产物，这在藻类植物和正在发育的高等植物的叶片中特别明显。 为了使《绿叶在光下制造有机物》的实验收到良好的效果，必须采用在光合作用中能较多地制造淀粉的植物作为实验材料。实验材料应该是生长旺盛的植株。冬天，可以采用天竺葵、彩叶草和蚕豆等。夏天，则可以采用金莲花、凤仙花、小白菜、锦葵、玉米等。像洋葱一类的植物，在光合作用中不积累淀粉，用这样的植物做实验是不合适的。有一些植物，如黄杨、冬青的老叶，叶绿素一时不容易溶解在酒精中，用这样的叶做实验，既耗费酒精，又拖延时间，也是不合适的。如果没有天竺葵，最好预先用一些植物的叶试验一下，再从中挑选效果明显的叶来做实验。光合作用实验材料的选用也可以因地制宜。在我国南方有一种叫江胜蓟的野生菊科植物(又称霍香蓟、臭草)，由于其叶片大，易操作，形成淀粉较多，效果明显，并且生长期长，易采集，因此是南方地区进行光合作用实验的好材料。 光合作用需要光和叶绿体的实验 在做这个实验时，要注意以下几点。(1)在遮盖一部分叶片时，可以用锡箔(即包香烟的锡纸)或其他不透光的纸。(2)装有酒精和叶片的小烧杯，一定要隔水加热。这是因为酒精的沸点比水低，如果直接放在火上加热，不仅酒精蒸发太快，造成浪费，而且溶解叶绿素的效果也不够好，尤其容易引燃酒精发生危险。(3)在进行叶片局部遮光处理时，可以用清晰的照相底片贴在叶片的上面，结果将会在淡黄色的叶片上显出蓝紫色的影像。(4)银边天竺葵、彩叶草也可以当做实验材料。这是因为它们的叶片中有一部分不含叶绿体(银边天竺葵的边缘、彩叶草叶片中央及靠近叶柄的部分都不含叶绿体)。按照教科书中的实验步骤进行实验，加碘液后，遮光的部分和不含叶绿体的部分不变蓝。这样，一次就证明了光合作用既需要光又需要叶绿体。 叶绿体中形成淀粉的观察方法 从经过阳光照晒、酒精脱色、并用碘液处理后的天竺葵叶片上，切下变蓝的一小块，作成装片，放在显微镜下观察，隔着表皮就能看到叶肉细胞中的叶绿体变成了蓝色。如果去掉表皮，则看得更明显些。不用叶片较厚的天竺葵叶，而用叶片较薄的槐树或荞麦的叶来观察，效果也很好。如果从变成蓝色的天竺葵叶片上，撕下一块表皮，作成装片，放在显微镜下观察，可以清楚地看到，气孔的保卫细胞里有变成蓝色的小颗粒，那也是叶绿体。上述几个实验都说明，不是叶肉细胞中的任何部分都能形成淀粉，只是其中的叶绿体能够形成淀粉。 光合作用的重要意义 光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。因此，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。光合作用的意义可以概括为以下几个方面。 1.制造有机物。绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的。据估计，地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物。因此，人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”。绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物。人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。 2.转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物，都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量，归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的。 3.使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计，全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧，平均为10 000 t/s。以这样消耗氧的速度计算，大气中的氧大约只需三千年就会用完。然而，这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上，不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧，从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持相对稳定。 4.对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现以前，地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿~30亿年以前，绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后，地球的大气中才逐渐含有氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。由于大气中的一部分氧转化成臭氧(O3)，臭氧在大气上层形成的臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，从而使水生生物逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。