光合作用的利用范文

时间:2023-12-27 17:56:02

导语:如何才能写好一篇光合作用的利用,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

光合作用的利用

篇1

一、教材中的教学重点和难点

在人教版高中《生物》教材的第五章“细胞的能量供应和利用”的内容中,安排了 “光合作用的原理和应用”[1]的教学内容,这一内容紧紧围绕第五章“细胞的能量供应和利用”为主题而设定,地位重要,又在教学中存在与其他学科之间联系多,高一又未开设有机化学,因而成为第五章的教学难点,同时也是高考命题的重点。现将对本节内容的教材结构进行解读,呈给广大读者。

根据教材的编著特点,分析该教学内容的重点有:光合作用的发现及研究历史;光合作用过程中光反应、暗反应的区别;光反应、暗反应的联系。难点有:光反应、暗反应的过程及联系;探究影响光合作用强度的环境因素(探究性实验)。根据对教材的重点和难点分析,确定教学中的三维目标。

二、确定三维目标

由于本节内容为2课时,根据教材的具体内容,结合重点和难点,教学中的三维目标如下:

1.知识目标

通过介绍多位科学家对光合作用的探究历程,体验科学家每项科研成果的取得都必须付出艰辛的劳动,强化对科学家科研成果的珍重,从而认识环境因素对光合作用的影响;通过人工控制环境因素中光照强度、温度、CO2浓度介绍,认识增加农作物产量应采取的措施;通过化能合成作用的学习,认识自养生物和异养生物的本质区别。

2.情感态度和价值观的目标

通过以科学家对光合作用先后研究的时间为序,认同科学与技术的相互支持;认同科学是在不断观察、多次实验探索中前进的,是科学家在继承前人科研成果的基础上开拓创新、践行科学精神和科学态度的结果;认同科学家是平凡而伟大的人;认同自己将来通过努力,也可以成为一名科学家。

3.能力目标

科学家对光合作用过程的探究实验,厘清对比实验和对照实验的区别;学会科学实验中,控制自变量来观察因变量的变化;学会提取和分离色素的方法,在本节内容的资料分析、思考与讨论、实验探究等问题讨论中,注重语言表达能力和分享信息能力的培养。为了达到以上的目标,建议采取以下教学策略。

三、课堂教学策略

“光合作用的原理和运应用”的教学策略定位:以科学家的实验设计思想,引领“光合作用的探究历程”教学, 通过制作教材中的“图5-12普利斯特利的实验、图5-13证明光合作用产生淀粉的实验、图5-14卡尔文的肖像、图5-15光合作用过程的图解、图5-16电子显微镜下的一种硝化细菌”共计5张幻灯片,引导学生识图和释图,准确说出图中包含的生物学知识,有利于图文转换能力的培养,以此来实施“光合作用过程”的教学,使难点得到突破。

在“光合作用的原理和运用”的教学内容中,由于有2个教学难点,一课一难点,共安排2课时完成,第一课时:光合作用的探究历程(重点)光合作用的过程(难点);第二课时:光合作用原理的应用(环境因素对光合作用的影响,难点)化能合成作用。

1.光合作用的探究历程

在介绍该内容之前,先处理好光合作用的概念,教学流程为:提问初中的光合作用相关知识再现初中文字描述的反应式教师板书(或学生板书)引导学生用反应式说出光合作用概念的不同描述与教材中光合作用的概念形成对比学生朗读教材中光合作用的概念(黑体字)教师要求学生记住反应式。

在“光合作用的探究历程”中,主要向学生介绍每位科学家对光合作用研究方法及其成果,尤其是每位科学家用科学实验思想及理性思维正确看待和分析不同时代背景(技术手段的应用)取得的成果,同样是一个伟大的成果,从而推动了光合作用研究的历史进程,研究方法呈现出由简单到复杂的趋势,体现了技术手段的进步对生命科学研究的支持,以时间为顺序,总结科学家的研究成果(见表1)。

表1 不同年代科学家对光合作用的研究方法及其成果表

在表1中,同位素标记法的2个实验都是经典的。先进技术手段的应用,标志着科学研究能力的提升。鲁宾和卡门在科学研究中,在研究方法上得到了先进技术手段的支持。

2.光合作用的过程

由于高一未开设有机化学课,学生无法知道什么是C5,C3化合物,教师只能简要说明,它们分别是含有5个、3个碳原子的有机物。如熟悉C6H12O6,为六碳化合物,因为碳是有机化合物的骨架,其他原子未标出。这样的介绍,使该内容的教学难度降低了。

教学思路:教材展示图1所制作的幻灯片(该图让教学难点一目了然,光反应阶段和暗反应阶段的发生部位、条件定性更准确,更有利于难点的突破)引导学生发现,在叶绿体中,光反应阶段的发生部位、条件、物质和能量的变化引导学生发现,在叶绿体中,暗反应阶段的发生部位、条件、物质和能量的变化展示教材中P103页图5-15所制作的幻灯片(强化对光合作用过程的理解,进一步加强图文转换的教学,突破教学难点,也有利于光反应阶段和暗反应阶段的对比)学生找出光反应阶段和暗反应阶段的区别和联系教师引导,进一步形成表格,使知识更加具有系统性。

3.光合作用原理的应用

环境因素对光合作用强度的影响,是第二课时教学中的一个难点,教学策略为:展示本文中全部插图制作的幻灯片,引导学生思考,特别要注意逻辑推理,其一,如果光反应阶段没有光,将会带来什么样的后果(水不能光解[H]不能产生、ATP不能形成暗反应阶段C3不能还原(CH2O)不能生成光合作用停止)?其二,在图中,如果暗反应阶段停止CO2供应,又会带来什么样的后果(C3不能形成(CH2O)同样不能生成光合作用也会停止)?其三,光合作用整个过程中的化学反应,始终都有酶的催化,温度高低同样影响化学反应的进行,同样导致光合作用强度下降,甚至停止。从而认识环境因素对光合作用的影响,通过人工控制环境因素中光照强度、温度、CO2浓度,大棚蔬菜的栽培,要处理好这3个重要的外界因素,才能增加蔬菜的产量。

教材中“探究环境因素(光照强度)对光合作用强度的影响”实验,特别要注意自变量(光照强弱的控制方法)改变来观察因变量(单位时间内叶片浮起的数量)的变化,并对可能的实验结果作出预测。

4.化能合成作用

本内容较简单,根据教学时间,可安排学生自学,只提出要求:能区别自养生物与异养生物的异同、化能合成作用与光合作用的异同即可。

参考文献

[1]朱正威,赵占良.普通高中课程标准实验教科书:生物·必修1·分子与细胞[M].北京:人民教育出版社,2007.

收稿日期:2011-12-25

作者简介:周大刚,本科,中教一级。

篇2

关键词:探究;课堂教学;促进;光合作用;理解

中图分类号:G633.91

在高中生物教学中,探究性学习包括:资料探究(如DNA结构的发现)、科学史探究(如光合作用的发现史)、实验探究(如探究酵母菌的呼吸方式)、调查性探究(如转基因食品的安全性问题),而探究式课堂教学则是以探究为基本特征的一种教学活动形式。

首先我们通过探究科学家们在光合作用的探索历程中所做的重要实验来了解光合作用,由学生简述理论要点并对此作出评价来体验探究过程。

1771年普利斯特利通过实验证实植物可更新空气,但缺乏对照,说服力不强。

1779年英格豪斯通过实验证明普利斯特利的实验只有在阳光下,植物只有绿叶才能更新空气。

1845年梅耶指出光合作用把光能转换为化学能。

1864年萨克斯通过实验证明了光合作用的产物除O2外还有淀粉,还证明了光是光合作用的必要条件。

1880年恩格尔曼通过实验证明了光合作用的场所是叶绿体,O2是由叶绿体释放的。

1939年鲁宾和卡门通过实验证明了光合作用释放O2的来自水。

20世纪40年代,卡尔文等通过实验探明了光合作用中CO2中的碳转移途径。

通过以上光合作用发现史的探索历程,我们知道了光合作用的场所是叶绿体,条件是光照,原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气。这可以更好的让学生理解光合作用的概念,即光合作用是指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着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。

其次,我们通过实验来探究环境因素对光合作用强度的影响及应用:

实验原理:利用真空渗入法排除叶肉细胞间隙的空气,充以水分,使叶片沉于水中。在光合作用过程中,植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中溶解度很小而在细胞间积累,结果使原来下沉的叶片上浮。根据在相同时间内上浮叶片数目的多少(或者叶片全部上浮所需时间的长短),即能比较光合作用的强弱。

根据实验原理,可以设计出探究光照强度对光合作用强度的影响,探究CO2浓度对光合作用强度的影响,探究温度对光合作用强度的影响。但在设计实验时一定要注意对照原则、单一变量原则、科学性等原则。在此教师可以进行启发式提问,在这些探究实验中自变量分别是谁?又如何控制?因变量又是什么?如何检测?无关变量又如何控制?实验过程中还要注意哪些问题?通过学生讨论交流来设计实验方案并逐步完善。

比如在探究光照强度对光合作用强度的影响时的实验流程:

1、用打孔器在生长旺盛的同种绿叶上打出直径为1cm的小圆形叶片(30片)。

2、抽出叶片内气体:用注射器(内有清水、小圆形叶片)抽出叶片内气体(O2等)。

3、小圆形叶片沉水底:将内部气体逸出的小圆形叶片放入黑暗处盛清水的烧杯中,小圆形叶片全部沉到水底,备用。

4、取相同大小的烧杯,记作甲乙丙,分别加入30mL富含CO2的清水,各放入10片步骤3中的小圆形叶片,小圆形叶片全部沉到水底。

5、把甲乙丙三烧杯同时放在光照强度分别为强中弱的光照下,但一定要控制无关变量温度(在光源与烧杯之间添加一个装满水的玻璃槽)。

6、让学生预测实验现象,并设计记录实验现象的表格。

7、观察记录对照实验的现象:

小圆形叶片 加富含CO2的清水 光照强度 叶片浮起数量

甲 10片 30mL 强 多

乙 10片 30mL 中 中

丙 10片 30mL 弱 少

8、实验结论:在一定范围内,随着光照强度不断增强,光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的O2多,浮起的多)。

那么又该如何探究CO2浓度对光合作用强度的影响呢?同学们讨论交流后发现依然可以使用前面探究光照强度对光合作用强度的影响的实验流程,只需要把步骤4中分别加入30mL富含CO2的清水,更换为依次加入30mL富含CO2的清水、30mL清水、30mL煮沸冷却后的清水,步骤5中改为把甲乙丙三烧杯同时放在相同且适宜光照强度下即可。其对照实验现象的结果应为:

小圆形叶片 CO2的浓度 光照强度 叶片浮起数量

甲 10片 富含CO2的清水30mL 强 多

乙 10片 清水30mL 强 中

丙 10片 煮沸冷却后的清水30mL 强 少

篇3

关键词:光和物质间的相互作用力,动斥力相互作用,引力相互作用,平行于界面的速度。

折射现象:宇宙是物质的,宇宙中的绝大部分物质都与其它物质间有不为零的相互作用力,物质的运动方向和速度都将随时发生变化(即折射)。如射向闭合导体线圈的磁体、行星、恒星、天体系统、通过大型天体的光、磁场中的电子等运动物质在力的作用下,它们运动的速度和方向都要发生变化(即折射)。光发生折射的道理是光和物质间的相互作用力使光运动速度和方向发生了改变。光和介质间的主要作用力有“动斥力”[3]和“引力”两种。要弄清光折射的道理,就必须弄清这两种力的作用机理。先看射向闭合导体线圈的磁体形成的折射现象。

一.磁体的折射如图一所示:一块红色的磁体SN沿水平方向向右匀速(Vc)运动,它从O点到B点的过程中受到两种力的作用。1.“动斥力”作用:磁体在O点时的N极磁(红色椭圆线示磁体产生的磁力线)作用于蓝色闭合导体线圈中的电子,电子受激运动产生同性异向磁埸(N极磁,带箭头的黑线示线圈中电子产生的磁力线),异向磁场反过来又对动磁体施予“动斥力”[4]。磁体从O点运动到B点,“动斥力”对磁体全程作用所产生的速度累计达到V2。磁体向右水平运动的速度减少,磁体余下的速度为V余(V余= VC- V2, V余>O)。2.磁体与地球间的相互引力作用使磁体产生向下运动的力:在引力作用下,当磁体到达B点时向下运动的速度累计增加到Vh。磁体运动的速度变为V=(V2余+V2h)O,5,运动路线是沿OB的抛物线。

二.光的折射如图二A所示:图二A是光折射放大N倍图。蓝色矩形表示一块透明介质,红线AOB示光运动路线。光从O点到B点也受到二种力的作用:1.介质对光向左的“动斥力”作用:光是有磁性的[5],它能够与介质中的电子发生“动斥力”相互作用。光从O点到达B点,“动斥力”作用使光产生向左运动的速度累计达到V2。使光向右水平运动的速度减少,光余下的速度为V余(V余=C-V2)2.界面对光垂直引力作用:光从O点到B点,界面对光的引力作用使光产生向下运动的速度累计达到Vh。光在介质中的速度为V=(V2余+V2h)O,5,运动方向是OB抛物线在B点的切线。

三.光实际的折射现象与光和介质间的相互作用力理论的相符性:光的折射定律是光折射的一组实际的数学表达式,正确的光折射理论必须与其相符才是符合实际的理论。设:光速为C=3X108米/秒,介质折射率为n=2,光在介质中速度为V=1.5X108米/秒,光与界面相距h=10-7米为主要引力范围(光与介质间的相互作力没有距离限制,但是在近距离时作用力比较大且明显,光与介质间的距离可以设为任何值而不影响计算结果),光与界面间引力产生的平均加速度为:a=C2(n2-1)/(2hn4),a=0.84375X1023米/秒2,光与介质间“动斥力”产生的逆向速度为:V2=C(n2-1)/n2=2.25X108米/秒,光速减去逆向速度后的余速度:V余=C-V2=0.75 X108米/秒。

下面任意选择光的三种不同入射角,用光折射的实际数据检验光和物质间的相互作用力理论正确与否?

(一)首先选择光以45度入射角射入

介质进行检验。已知光在介质中:速度为V=1.5 X108米/秒,平行于界面的速度VS=0.53033 X108米/秒,垂直于界面的速度Vh=1.4031X108米/秒。用光和物质间的相互作用力理论求光以45度入射角射入介质中的三种速度,如图二所示:

1.求光在介质中垂直于界面的速度Vh:

由于h=10-7米=cos450V余t+∫atdt

解得:

t=1.034423227X10-15/秒

Vh=cos450V余+at =1.403125448X108米/秒

2. 光在介质中平行于界面的速度:

Vs=sin450V余=0.53033X108米/秒

3. 光在介质中的速度:

V=(Vs2+Vh2)0.5=1.5 X108米/秒

光以45度入射角射入介质的实际速度与按光和物质间的相互作用力理论计算速度完全一致。

(二)其次选择光以00入射角射入介质进行检验。已知光在介质中:运动的速度为V=1.5 X108米/秒,平行于界面的速度VS=0,垂直于界面的速度Vh=1.5X108米/秒。用光和物质间的相互作用力理论求光以零度入射角射入介质中的三种速度,如图三所示:

1.求光在介质中垂直于界面的速度Vh:

由于h=10-7米=cos00V余t+∫atdt

解得:

t=0.888 X10-15秒

Vh=cos00V余+at=1.5X108米/秒

2. 光在介质中平行于界面的速度:

Vs=sin00V余=0

3. 光在介质中的速度

V=(Vh2+Vs2)0.5=1.5 X108米/秒

光以零度入射角射入介质的实际速度与按光和物质间的相互作用力理论计算速度也完全一致。

(三)最后选择光以63.52度入射角(布儒斯特角)射入介质进行检验。已知光在介质中:运动速度为V=1.5 X108米/秒,平行于界面的速度VS=0.6708X108米/秒,垂直于界面的速度Vh=1.34164X108米/秒。用光和物质间的相互作用力理论求光以63.52度入射角射入介质的三个速度,如图四所示:

1.求光在介质中垂直于界面的速度Vh

因为:h=10-7米=cos63.520V余t+∫atdt

解得:t=1.1926X10-15秒

Vh=cos63.520V余+at=1.34164 X108米/秒

2.求光在介质中平行于界面的速度Vs

Vs=sin63.520V余=0.6708 X108米/秒

3.求光在介质中的速度V

V=(Vs2+Vh2)0.5=1.5 X108米/秒

光以63.52度入射角射入介质的实际速度与按光和物质间的相互作用力理论计算速度完全一致。

我们从无数次光折射试验和计算看出,无论光以任何角度、射向任何折射率介质的实际速度都与光和物质间的相互作用力理论计算速度完全相等。

注解:

[1]光与物质间相互作用力也可以称之谓物质与物质间相互作用力,因为光也是一种物质。

[2]过去许多光学问题始终解决不了,如光的波粒二象性问题;由于不明白光的折射道理,使许多主流的光科学理论出现错误、甚至宇宙观都发生了本末倒置。

[3]由物质运动产生的斥力我们暂时叫它动斥力。

[4]详见洛伦兹的电磁感应部分。

篇4

关键词: 光合作用坐标曲线题 解题步骤 例题分析

光合作用坐标曲线问题是历届高考中常考题目。对这类问题,我们应明确图像所表明含义,而它的关键在于识标、析点、明线。

一、解题步骤

1.识标。我们首先要通过题干理解该坐标图中纵、横坐标的含义、关系。其次要进行知识点定位,即明确考查的是哪些知识点,是一个知识点?还是两或两个以上知识点?最后要结合教材,联系相应的知识点,回忆这些知识点的相关知识,把它们之间的区别与联系,相同与不同等一一理清。

2.析点。即对坐标曲线图曲线的起点、转折点、顶点、终点、交叉点进行分析,理解特殊点的生物学含义。若为多重变化曲线坐标图,则应以横或列为单位进行对比、分析,揭示其变化趋势。

3.明线。即观察坐标曲线图中曲线的走向、变化趋势。根据纵、横坐标的含义我们可以得出:在一定范围内,随“横坐标量”的增加,“纵坐标量”逐渐增加或减小。超过一定范围后,随“横坐标的量”的增加,“纵坐标的量”减少或增加,或者达到某种平衡状态。从而揭示出各段曲线的变化趋势及其含义。若为多重变化曲线坐标图,我们可先分析每一条曲线随横坐标量的变化规律,再分析不同曲线变化的因果关系、先后关系;分别揭示其变化趋势,然后对比分析,找出符合题意的曲线、结论或者是教材中的结论性语言,进而掌握两个或多个变量变化快慢相应的生物学意义。

二、例题分析

例题1:下图一表示A、B两种植物光合效率随光照强度改变的变化曲线,图二表示将A植物放在不同浓度CO环境条件下,A植物光合效率受光照强度影响的变化曲线,请分析回答:

(1)在较长时间连续阴雨的环境中,生长受到显著影响的植物是。

(5)增施农家肥可以提高光合效率的原因是。

[解析](1)识标。图一、二中的横坐标为光照强度,纵坐标为光合效率(CO吸收量),图一着重考查植物种类和光照强度对光合效率的影响,图二着重考查CO浓度和光照强度对光合效率的影响。

(2)析点。a点表示在光照强度为零时植物呼吸作用释放的CO量,即在此时不进行光合作用,只进行呼吸作用。b点表示此时光合作用强度(CO吸收量)与呼吸作用强度(CO释放量)相等,此时的光照强度又称之为光补偿点。ab段则表示光合作用随光照强度的增强而增强,但此时呼吸作用大于光合作用。c点表示此时光合作用强度最大,它所对应的最小光照强度叫做光饱和点。

(3)明线。图一是A、B两种植物的光合效率随光照强度的变化情况。图中既有同一植物不同光照强度的比较,又有不同植物相同光照强度时光合效率比较。(1)由于A植物光补偿点和光饱和点大于B植物,而A植物是阳生植物,B植物是阴生植物,因此在较长时间连续阴雨的环境中,由于光照不足,A植物生长受影响。(2)a点时,没有光照,植物不能进行光合作用,此时释放CO,呼吸作用产生。(3)c点时,光合效率最高,在叶绿体的基质中ATP不断被分解产生ADP,并移向类囊体薄膜参与ATP的合成。

图二是同一植物在不同的CO浓度下的光合效率随光照强度的变化情况。图中既有同一CO浓度下不同光照强度的比较,又有不同的CO浓度下相同光照强度时光合效率比较。e点与d点相比较,两者都是同一CO浓度下,但e点的光照强度比d点强,光反应产生的ATP和(1)A;(2)无光条件下A植物不进行光合作用,呼吸作用释放的CO的量;(3)从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动;(4)低高;(5)增加CO的供应,提供必需的矿质元素等。

例题2:如下图所示,小麦在不同的光照条件下,整体表现出的吸收O和释放O量(任意单位)的状况。那么在相同条件下,分别绘出人参、玉米两种植物其整体表现的吸收O和释放O状况的曲线,其中a、b、c、d点位置应如何变化?下列叙述正确的是()。

A.人参:a点上移

B.人参:b点右移

C.玉米:c点左移

D.玉米:d点下移

[解析](1)识标。本题中横坐标表示光照强度,纵坐标表示光合作用强度。本题着重考查植物种类和光照强度对光合效率的影响。

(2)析点。a点时光照强度为零,只进行呼吸作用,吸收O量即为呼吸作用强度;ab段表示随光照强度增强,光合作用逐渐加强;b点时吸收O量等于释放O量,即光合作用强度=呼吸作用强度,此时有机物积累量为零;b点以后,光合作用强度不断增加,光合作用强度>呼吸作用强度,开始有机物积累;c点以后,由于外界CO浓度为限制因子,光合作用强度不再增加,即出现光饱和现象。

(3)明线。A、B两个选项考查的是关于阳生植物与阴生植物的比较问题。a点表示呼吸作用强度,人参是阴生植物,小麦是阳生植物,由于阴生植物呼吸作用强度低于阳生植物,故人参的a点下移。

C、D两个选项考查的是关于阳生植物与阴生植物的比较问题。①C植物光饱和点高于C植物光饱和点。据潘瑞炽《植物生理学》,C植物达到饱和点时只需全月照1/2。而C植物是无光饱和点。故本题选项C中,由于小麦是C植物,玉米是C植物,故玉米假若达到光饱和时,其光饱和点应大于小麦光饱和点,c点应该右移。②C植物光合速率大于C植物光合速率。随光照强度增加,叶片气孔关闭。由于C植物固定CO的PEP羧化酶对CO亲和力高,故气孔关闭时仍可利用叶肉间隙含量很低的CO进行光合作用,而小麦(C植物)不能,故玉米(C植物)的d点相对于小麦应该下移。

[答案]D。

篇5

关键词:新生儿;黄疸;蓝光治疗;护理

新生儿黄疸是新生儿时期的常见病,光疗通常被认为是一种安全和耐受性良好的治疗新生儿黄疸的方法, 光线疗法的有效性依赖于光的强度和波长。目前普通蓝光灯是临床常用的治疗黄疸的仪器,但越来越多相关研究表明普通蓝光灯治疗黄疸期间副作用大,近年来发光二极管(LED) 作为一种新型光源作为治疗新生儿黄疸的仪器已广泛的应用于临床 ,本文旨在比较LED 蓝光箱与普通蓝光箱治疗黄疸的疗效及副作用是否存在差别。

1临床资料

随机选择2013年2月~9月在我院新生儿科接受蓝光治疗的足月高胆红素血症新生儿60例,分为LED蓝光组和普通蓝光组,两组在性别、日龄、体重、皮肤黄染程度等情况无明显差异,具有可比性;此研究遵循的程序符合本院人体试验委员会所制定的伦理学标准,征得患儿家长知情同意。

2结果

两组光疗后总胆红素均下降,根据两组独立样本的t检验, LED 蓝光组与普通蓝光组治疗新生儿黄疸疗效的差异没有统计学意义(t=-6.16,P>0.05),见表1。

根据χ2检验,副作用发热、皮疹的发生率 LED 蓝光组少于普通蓝光组, 两者比较差异有统计学意义, 而其余副作用发生率的差异均无统计学意义,见表2。

3护理

3.1光疗前护理 光疗箱所处室内温度控制在23~28℃,清洁、消毒蓝光箱,用箱前检查灯光是否全亮,箱内湿化器加水2/3满,通电后光疗箱内温度要调控在28~32℃,箱内的温度维持在45%~55%,光疗箱内棉布围成鸟巢,将患儿手足戴好手、足套,戴好眼罩,穿好纸尿裤后裸放入光疗箱,头偏向一侧,保持灯管与新生儿体表上下距离均50cm。

3.2光疗过程中护理 光疗期间勤巡视,隔2h测量生命体征一次,及时更换尿布并观察大便量及性状的变化,注意观察有无发热、皮疹、哭闹烦躁及腹胀等副作用发生,并注意观察有无病例情况发生,以便及时报告医生。光疗过程中按需喂奶,并采取侧卧位,如有患儿吃奶差,应及时予适量静脉补液。

3.3光疗后护理 解除患儿眼罩及手足套,更换纸尿裤,油浴并观察患儿皮肤有无破损,及时穿上衣服,予患儿口服维生素B2防止维生素B2缺乏,通过经皮测总胆红素值简单评价光疗效果。做好光疗期间所用物品的清洗、消毒工作。

3.4病情观察期间护理 新生儿如母乳摄入不足会使胎粪排出不畅,导致未结合胆红素增多使黄疸加重[1],密切观察患儿大便,如大便次数少于1/2d,应予开赛露+生理盐水塞肛促进大便排出,注意手卫生,避免交叉感染而加重黄疸。

4讨论

新生儿黄疸是新生儿中最常见的临床问题,其中新生儿病理性高胆红素血症可分为未结合胆红素升高和结合胆红素升高两大类,其中最常见的黄疸为未结合胆红素升高,而未结合胆红素血症对中枢神经系统有潜在毒性,甚至可造成永久性后遗症,所以应当予以积极治疗。光疗是最常用的有效而安全的方法,其主要作用机制如下:未结合胆红素经光照后转变为三种能快速从胆汁和尿液排泄的异构体。其中蓝光的主峰波长最接近胆红素变构的主峰波长,故效果最好,其中蓝光荧光灯(普通光疗)已被广泛应用于光疗,但越来越多研究发现普通光疗的副作用较多,甚至可能与黑素痣[2]和皮肤癌、视网膜损伤[3]及成年生殖能力受损[4]等远期副作用相关。最近蓝光发光二极管(LED)作为一种新型光源,已被用于光疗设备中,其产热低、波长窄,可以避免新生儿体温过高和水分丢失[5],本研究结果表明:LED光疗与普通光疗疗效相当,但副作用少于普通光疗,故LED蓝光箱值得临床推广应用。随着现代临床医学的发展及高新技术的应用,患者法律意识的增强,医疗事故处理条例的出台,人们对医疗护理质量的要求越来越高[6],护理风险也随之增加,特别是在新生儿护理方面,因此护理人员应当不断提高自己的护理专业水平,以最大限度地减少光疗的副作用发生率。

参考文献:

[1]叶杰清.新生儿高胆红素血症光疗探讨[J].护士进修杂志,2005,20(8):715-716.

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篇6

    原告:自贡市公共交通总公司。

    被告:自贡市五星广告灯饰公司。

    1987年底,原告自贡市公共交通总公司(以下简称自贡公交公司)自筹资金,采用电动、声控技术,自行设计、制作完成了题名为《希望之光》的立体造型大型艺术灯组。原告以此灯组参加了1988年第二届中国自贡国际恐龙灯会展出,并被自贡市人民政府于同年6月评为一等奖,选送到北京参加了北海公园龙年灯会展出,展出结束后,该灯组运回原告处存放。

    1993年以来,被告自贡市五星广告灯饰公司(以下简称五星广告公司)未经原告自贡公交公司许可,将《希望之光》灯组录像镜头自制成电视广告,作为本公司“五星”版霓虹灯产品的广告片,同时在自贡市及市辖区的电视台上播放。该广告片中未指明所用灯组的名称和作者姓名,五星广告公司亦未向自贡公交公司支付报酬。

    1994年8月31日,自贡公交公司向自贡市中级人民法院提起诉讼,称:被告五星广告公司为推销自己产品的营利目的,未经本公司许可,也未向本公司支付报酬,擅自将《希望之光》灯组复制在自己的商业广告中,在市、区电视台上长期播放,此行为侵害了本公司对该灯组享有的著作权。要求法院根据我国著作权法第四十五条、第四十六条的规定,判令五星广告公司承担停止侵害、公开赔礼道歉和赔偿损失的民事责任。

    被告五星广告公司答辩称:原告自贡公交公司制作的《希望之光》灯组是设置在室外公共场所的美术作品。我公司自制的广告片中,只是录下了原告公开展出的该灯组镜头,灯组名称和作者名称也赫然在目。我公司的这种行为应属著作权法第二十二条第(二)、(十)项所指的合理使用行为,故“可以不经著作权人许可,不向其支付报酬”,该行为并不侵犯原告对灯组享有的著作权。要求驳回原告的诉讼请求。

    「审判

    自贡市中级人民法院经审理认为;原告自贡公交公司设计、制作的《希望之光》大型灯组,是以线条、色彩、灯光等要素表达主题并具有独创性的美术作品。该作品是专门为参加灯会创作的,灯会结束后即运回存放,不另在公共场所设置或陈列。被告五星广告公司未经原告许可,在自制的商业性电视广告中使用《希望之光》美术作品,不属于著作权法规定的“合理使用”行为,侵犯了原告的著作权,应当承担侵权的民事责任。依照《中华人民共和国著作权法》第十条、第十一条、第四十五条第(六)项之规定,该院于1997年2月15日判决如下:

    一、被告五星广告公司立即停止侵害,并公开向原告自贡公交公司赔礼道歉。

    二、被告五星广告公司一次性赔偿原告自贡公交公司损失15000元,限本判决生效后15日内履行完毕。

    宣判后,双方均服判,未上诉。

    「评析

    这是一起将他人创作的立体美术作品录制后,制成宣传自己产品的电视广告在电视台上播放所引发的侵犯他人作品著作权的案件。所涉及的主要问题,是该种作品著作权的确认,公开展出的作品在哪些情况下的使用是“合理使用”。

    一、原告创作的《希望之光》灯组作品享有著作权。受著作权法保护的作品,根据著作权法实施条例第二条的规定,是“指文学、艺术和科学领域内,具有独创性并能以某种有形形式复制的智力创作成果”,其中包括美术作品这种表现形式的作品。著作权法实施条例第四条第(七)项解释美术作品,是“指绘画、书法、雕塑、建筑等以线条、色彩或者其他方式构成的有审美意义的平面或者立体的造型艺术作品。”原告采用电动、声控等技术,自行设计制作的《希望之光》灯组,是以线条、色彩、灯光等要素表达主题,具有审美意义的立体造型艺术作品,它属艺术领域内具有独创性的并能以一种有形形式复制的智力创作成果。因此,受案法院将该灯组认定为受著作权法保护的美术作品,是正确的。

    二、被告将《希望之光》灯组作品的录像,制作成自己的产品电视广告片播放,不属著作权法规定的合理使用行为。根据著作权法第二十二条第(二)项、第(十)项的规定,“为介绍、评论某一作品或者说明某一问题,在作品中适当引用他人已经发表的作品”,“对设置或者陈列在室外公共场所的艺术作品进行临摹、绘画、摄影、录像”,属于合理使用的行为,“可以不经著作权人许可,不向其支付报酬”。本案被告使用《希望之光》灯组作品的录像,制成电视广告片播放,是为自己的产品作宣传,显然不是为了介绍、评论作品或者说明某一问题,而是为了营利目的。《希望之光》灯组作品参展后运回存放,不另在公共场所设置或者陈列,不能认定该灯组为设置或者陈列在室外公共场所的艺术作品,该灯组作品曾在室外公共场所设置或者陈列而公之于众,应属作品的发表。据此,被告的行为不属该两项规定所指的合理使用的行为,而属侵犯原告灯组作品著作权的行为,应依法承担侵权的民事责任。

    责任编辑按:通过本案,我们应当对著作权法第二十二条第(二)、(十)项所指的合理使用行为有深刻的理解。

    一、关于“为介绍、评论某一作品或者说明某一问题,在作品中适当引用他人已经发表的作品”的合理使用行为。构成这种合理使用行为,应当符合三个条件:其一,在自己的作品中引用的他人作品,应当是他人已经发表的作品。作品的发表方式多种多样,如本案灯组作品创作完成后,参加灯会展出,即是以将作品设置或者陈列于公共场所而公之于众的方式发表。所以,案涉《希望之光》灯组作品属已发表之作品。其二,在自己的作品中引用他人作品必须符合适当的量的要求,即“所引用部分不能构成引用人作品的主要部分或者实质部分”。本案被告宣传其产品的电视广告片,是被告的作品,如果其中仅是偶而出现原告的灯组作品,并主要是作为一种客观现场背景,原告作品的出现就不会构成被告作品的主要部分或者实质部分;如果原告作品一而再、再而三地出现在被告作品中,并是其电视广告片中的主要背景或主要构成素材,则原告作品的出现就构成了被告作品的主要部分或者实质部分。其三,引用的目的限于介绍、评论被引用作品或其他作品,或者为了说明某一问题。本案被告的电视广告片中使用原告灯组作品的录像镜头,不是为了介绍、评论原告的灯组作品及第三人的灯组作品,也不是为了说明展览会活动或原告创作作品的过程等,而是为自己的“五星”牌霓虹灯产品作广告,很容易使人误认灯组作品就是被告的产品作成的,此是不符合法律规定的引用目的的。综上,被告未经原告许可,在其电视广告片中使用原告作品,只要有一条不符合该种合理使用行为的要求,就不能认定被告的行为是属该种合理使用行为,被告关于其行为应属此合理使用行为的辩解不成立。

篇7

【关键词】绿色植物 光合作用 呼吸作用 淀粉 葡萄糖

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)03-0170-01

本文光合作用与呼吸作用不是简单的逆运算,除了反应的场所、时间、过程、能量变化各处不同以外,两处有机物也是不同的。在讲述光合作用与呼吸作用是绿色植物的两个重要的植物生理作用时,对“有机物”的描述要准确,不能模糊不清,也不能太笼统。这样,对于中学生而言,这两个非常重要的生命现象的学习和理解是很有意义,也是很必要的。

一、绿色植物的光合作用

1.光合作用的定义及描述

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,并且释放出氧的过程 。

2.光合作用的简式表示

二氧化碳 + 水────有机物 + 氧 + 能量

3.对“有机物”的分析

此处有机物主要是糖类,包括单糖(葡萄糖和果糖),二塘(蔗糖)和多糖(淀粉),其中淀粉和蔗糖最为普遍。不同植物的光合作用产物是不同的,大多属植物的光合作用产物是淀粉 ;有些植物的光合作用则形成果糖而缩合成多糖,如菊芋、大丽花等根中的菊根粉;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,糖类被认为是光合作用的唯一产物,而脂肪、蛋白质等其他有机物则被认为是猪无利用糖类再度合成的。事实上,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。

4.对光合作用中合成的“有机物”的小结

〔1〕光合作用合成的有机物主要是糖类,而植物体的种子、果实中储存的有机物,或者人类和动物的植实性食物则主要是糖类中的淀粉。所以,糖类中主要指淀粉。

〔2〕光合作用合成的有机物还可能是脂肪、氨基酸、有机酸等其他有机物。

二、绿色植物的呼吸作用

1.呼吸作用的定义描述

绿色植物在细胞的线粒体中,将有机物分解成二氧化碳和水,并将储存在有机物中的能量释放出来,供生命活动需要。

2.呼吸作用的简式表示

有机物﹢氧────二氧化碳﹢水﹢能量

3.绿色植物的呼吸作用

绿色植物的呼吸作用包括暗呼吸和光呼吸,其中,暗呼吸又分为有氧呼吸和无氧呼吸。

〔1〕有氧呼吸。指细胞在氧的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻 底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。是植物和高等动物呼吸作用的主要形式,因此一般说的呼吸是指有氧呼吸。细胞有氧呼吸的主要场所是线粒体。一般来说,葡萄糖是细胞进行有氧呼吸最常利用的物质。

〔2〕无氧呼吸。一般是在无氧条件下通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。这过程对高等植物、高等动物和人而言,称为无氧呼吸。如果用于微生物,则称为发酵。

〔3〕光呼吸。是所有光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。

4.对有机物的分析

〔1〕绿色植物正常呼吸的有机物〔原料〕是葡萄糖。通过一系列转化,最终生成二氧化碳﹑水,并释放出能量,供生命活动的需要。

〔2〕绿色植物在阳光照射下进行光合作用的同时所进行的呼吸作用,称其为光呼吸作用,光呼吸作用所需的原料是光合作用的中间产物为乙醇酸的有机酸。

〔3〕在无光条件下,呼吸作用的原料是葡萄糖。

5.对绿色植物呼吸作用的小结

呼吸作用的主要有机物〔原料〕是葡萄糖,其次为乙醇酸等。

三、光合作用与呼吸作用的区别与联系

1.区别。绿色植物体光合作用与呼吸作用所用的场合﹑时间﹑过程完全不相同,它们是指物体两个独立的重要的生命活动。

简单列表如下:

2.联系。二者互为前提,互相依赖。对绿色植物的生命活动而言二者缺一不可,如无光合作用提供的有机物为原料,植物的呼吸作用也就无从谈起;若无呼吸作用提供的能量,植物体的光合作用则无动力,生命活动也就无法进行。但是,它们之间不是简单的逆转化,因为两处的有机物是完全不相同的。

四、总结

光合作用中的有机物主要是糖类中的淀粉。而呼吸作用的有机物则主要是葡萄糖。

参考文献:

[1]潘瑞炽,董愚得.《植物生理学》 高等教育出版社,2004

篇8

关键词:暴马丁香(Syringa reticulata);紫丁香(Syringa oblata Lindl.);衰老叶;日变化;光合参数

中图分类号:S685.26;Q945.11 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)19-4945-04

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.19.011

Abstracts:The photosynthesis parameters of old leaves of Syringa reticulata and Syringa oblata Lindl. were measured by using the LI-6400XT. The results showed the stomatal conductance and transpiration rate of the two syzygium aromaticum had the extremely significant positive correlation,and the photosynthetic rate and intercellular CO2 concentration showed a negative correlation. The leaves of two plants photosynthetic diurnal variation curve showed the“double peaks” curve. The first peak of Syringa oblata Lindl. appeared at 11:00, reached 6.789 1 μmol/(m2・s), the second peak appeared at 17:00, reached 7.041 2 μmol/(m2・s). The sharp peak of Syringa reticulata appeared at 11:00,reached 10.186 8 μmol/(m2・s). No noon break phenomenon was found in the two plants. The significant differences of photosynthetic characteristics were appeard between Syringa reticulata and Syringa oblata Lindl. Syringa oblata Lindl. had high photosynthetic capacity and high utilization of light energy than Syringa reticulata. Syringa oblata Lindl. had a high competitive advantage in the prolonged autumn.

Key words: Syringa reticulata;Syringa oblata Lindl.;old leaf;daily variation;photosynthetic parameters

暴马丁香(Syringa reticulata)和紫丁香(Syringa oblata Lindl.)均为丁香属木犀科植物,全属共有27种植物,分布于东亚、中亚和欧洲。其中中国约有22种,特有种18种;日本、朝鲜、阿富汗等国家有6种,欧洲有2种[1]。中国拥有81%的野生丁香属种类,在现代自然分布中占有重要位置。丁香主要分布于中国的华北、西北、东北和西南地区。

暴马丁香和紫丁香在城市园林规划中占有主角地位。光合作用是植物生长发育的物质基础和能量来源。光合作用的影响因素主要有环境温度、光合有效辐射、CO2浓度、大气湿度、蒸腾作用、叶片生理成熟度以及不同栽培措施等[2,3]。光合作用与植物的产量密切相关,已被广泛用作优选品种的重要影响因素。本试验采用LI-6400XT便携式光合测定系统,对暴马丁香和紫丁香秋季衰老叶的光合参数进行观测,了解暴马丁香和紫丁香的光合生理特性,揭示其光合作用的基本生理生态学特征和规律,为城市园林生态效益的定量化研究和城市园林绿化树种的合理配置及其规划建设提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验在乌鲁木齐市新疆师范大学进行。乌鲁木齐市位于亚欧大陆腹地,属中温带大陆性干旱气候,春秋两季较短,冬夏两季较长,昼夜温差大。年平均降水量为194 mm,极端气温最高47.8 ℃,最低-41.5 ℃。选取暴马丁香和紫丁香为试验材料。

1.2 方法

2014年10月于晴朗、无风自然条件下,采用LI-6400型便携式红外气体分析仪(美国LI-COR公司)在每日9:00~19:00每隔2 h测量1次。在同一样地内选择1株健康紫丁香植株(成株)以1株健康的暴马丁香植株(成株),随机选取树木向阳面中部的无损伤叶片进行测定(每株取3~5片叶),待系统稳定后,每片叶测定净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光合有效辐射(PAR)、大气温度(Ta)、胞间CO2浓度(Ci),3次重复[4]。

1.3 数据处理

采用Excel软件以及SPSS17.0软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 环境因子对光合作用的影响

2.1.1 温度对光合作用的影响 紫丁香和暴马丁香的气孔较小,且密度大,因此在感受高温胁迫时,这两种丁香能灵活的调整叶片气孔开度,使得蒸腾速率加快而降低叶片温度,从而保护光合机构的正常运转[5]。高温下丁香具有较高的光能利用和转化效率,因此,紫丁香和暴马丁香对高温处理有一定的适应能力,使其能保持较高的净光合速率[6]。进入秋季(10月)温度有所下降,由图1可以看出,9:00至19:00温度在12~17 ℃上下变动。这种温度变化幅度不大,最低温度在早晨9:00左右为12 ℃,最高温度在中午15:00左右为17 ℃,此温度并没有达到让气孔关闭的程度。太阳辐射在这个季节变弱,光照时间也在缩短,这些因素致使气温下降,低温使得植物光合作用变弱。

2.1.2 水分利用率对光合作用的影响 水分利用效率(WUE)是指植物或叶片每蒸腾一定量的水分所同化的CO2的量,即光合速率与蒸腾速率的比值。他取决于植物生长的3个生物学过程(即光合、呼吸和蒸腾)的耦合过程,主要受植物气孔开闭的调节[7]。在植物气孔开闭的过程中,光合作用吸收CO2的过程和蒸腾作用水分消耗的过程是相反的,光合作用同化产物一部分被呼吸作用消耗。植物的水分利用率越高对CO2同化的量就越多,越有利于植物的生长发育。由图2可知,暴马丁香水分利用效率整体上高于紫丁香。

2.1.3 光合有效辐射对光合作用的影响 光合有效辐射(PAR)是照射在单位面积上的光通量。植物的生长是依靠光合作用储存有机物来实现的,因此光合有效辐射对植物的生长发育至关重要,直接影响植物光合作用的强弱[8]。在一定的光合有效辐射范围内,在其他条件满足时,随着光合有效辐射的增加,光合作用的强度也相应地增加。但光合有效辐射超过光的饱和点时,光合有效辐射再增加,光合作用强度不增加。由图3可知,暴马丁香和紫丁香光合有效辐射分别在下午13:00、15:00达到最大值,二者差异较大。

2.1.4 CO2浓度对光合作用的影响 大气CO2浓度最大值出现在早晨,最小值则多出现在正午。这是由于夜间植物主要进行呼吸作用积累CO2,导致大气中CO2浓度的最大值出现在清晨[9]。日出以后,随着光照强度和温度的升高、太阳辐射增强,植物开始进行光合作用,并且植物的光合作用逐渐增强,植物通过光合作用利用的CO2量增多,使得CO2浓度随之降低。中午过后植物光合作用变弱对CO2的利用开始逐渐减少,大气CO2浓度开始回升。大气CO2浓度的日变化趋势大体上呈倒置的弧线[10]。大气相对湿度也有相似的变化曲线,这是因为光强和温度的变化所致。由图4可知,紫丁香与暴马丁香的Ci值在13:00时由于光合作用变弱而增加,过后由于光合作用逐渐变强而降低,17:00以后随着太阳辐射减弱、温度降低,Ci值开始升高。

2.1.5 蒸腾作用对光合作用的影响 蒸腾作用一方面可以通过蒸发降低植物的温度、促进植物内部汁液中物质的运输、产生蒸腾拉力、有利于CO2的同化;另一方面又消耗水分,导致水分缺失,破坏植物的水分平衡[11,12]。叶片蒸腾速率表示单位时间内单位叶面积或叶鲜重所散失的水量,通常受环境因素、苗龄以及组织老嫩的影响。由图5可知,暴马丁香的Tr日变化呈先降低后增加的趋势,紫丁香的Tr呈波浪式日变化。

2.1.6 气孔导度、净光合速率对光合作用的影响 由图6可知,紫丁香和暴马丁香叶片Pn的日变化曲线均为双峰曲线,其中暴马丁香的一个峰值不明显;紫丁香的第一个峰值出现在上午11:00,而暴马丁香较明显的峰值出现在下午17:00。二者均未出现“午休”现象,整体来看,暴马丁香和紫丁香叶片的光合作用都随着日出而迅速增强,下午随着日落光合作用逐渐下降。

紫丁香叶片Gs日变化呈双峰曲线,从早晨随时间的推移Gs先减小后增大。暴马丁香叶片Gs的日变化呈单峰曲线,Gs早晨较高,从9:00开始逐渐减小,下午17:00以后开始回升。

2.2 暴马丁香和紫丁香光合特性比较分析

测定日13:00前,随着光照强度的增加,气温逐渐升高,暴马丁香和紫丁香气孔导度增大,光合速率逐渐增大;13:00时,气孔导度和胞间CO2浓度达到最高,光照和温度也较高,出现光合速率的峰值;随着光合有效辐射的降低和大气饱和蒸气压差的增大,气孔导度随之降低,光合速率也降低,且下降幅度较大,到17:00降为全天的最低值。秋季影响丁香光合速率的主要因子为气孔导度和胞间CO2浓度。由表1可知,暴马丁香与紫丁香的胞间CO2浓度、光合有效辐射差异较大。

2.3 相关性分析

由表2可知,暴马丁香叶片和紫丁香的Pn日变化与Tr呈显著负相关,Pn和Ci呈负相关,Pn与Gs呈显著负相关,与PAR呈正相关。可以看出,净光合速率与气孔导度和蒸腾速率呈显著的负相关。植物的Pn、PAR、Tr和Gs不仅与环境因子有关系,同时还与植物内在的生理因子有密切关系[13]。

由表3可知,暴马丁香和紫丁香的Gs与Pn呈显著的负相关,与Ci呈正相关,与PAR呈负相关。对Gs影响最显著的因子是Tr,暴马丁香和紫丁香的Gs与Tr呈极显著负相关。

2.4 偏相关分析

对暴马丁香和紫丁香净光合速率与其他因子进行偏相关分析,剔除蒸腾速率与光合有效辐射,x1、x2分别代表胞间CO2浓度与气孔导度。紫丁香的显著水平比暴马丁香的好。

3 小结与讨论

在10月,暴马丁香叶片光合速率的日变化为不明显的“双峰”曲线,暴马丁香明显的峰值出现在17:00,而紫丁香的叶片光合速率的日变化呈“双峰”曲线,峰值出现在11:00和15:00。经分析表明,两者有较为显著的差异,说明在秋季延长环境下暴马丁香和紫丁香相比,紫丁香具有较强的光合能力和较高的光能利用率,具有较高的竞争优势。紫丁香的净光合速率日变化规律与李海梅等[2]对丁香的研究结果一致。在秋季,中午外界环境中的温度、光照和夏季相比较弱,而且相对湿度则较高,因而在中午没有出现明显的光合胁迫,即没有明显的“午休”现象。

相关分析得出,暴马丁香和紫丁香气孔导度与蒸腾速率呈极显著正相关,植物叶片与外界进行气体交换主要通过气孔导度(Gs),气孔导度的变化对植物水分状况及CO2同化有着重要影响。随着气孔导度增大,蒸腾速率加快,反之蒸腾速率减弱。气孔导度随着叶片水分散失和水势的下降而减小,CO2进入叶片细胞内的阻力增加,进而导致光合速率下降;同时气孔阻力的增加也减少叶片水分散失,在一定程度上阻碍水分的亏缺,减轻环境胁迫对光合器官的影响。Gs的变化首先影响水分的交换,其次是CO2的交换,因此,Gs的大小对Pn和Tr均有一定程度的影响,进而影响水分利用率[12]。进入秋季后太阳辐射、光照强度、温度等自然条件开始变弱,使得植物光合作用变弱,生理特性减弱,可以根据丁香所需的营养物质,适量减少灌溉,修理多余的枝条保证主要部位的营养充足。

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篇9

绿色植物的光合作用是生物圈中最基本的物质和能量代谢,它真实显示出生态系统的自主性和高度有序性,是初中生物的重点和难点。根据新课标的要求,让学生通过实验来探究光合作用的条件、原料和产物,初步形成光合作用的概念,即绿色植物利用光能,把二氧化碳和水合成储存能量的有机物,并释放出氧气的过程。教材中有关光合作用的实验有三个,分别是绿叶在光下制造淀粉的实验、光合作用需要二氧化碳的实验和光合作用产生氧气的实验。如果按教材顺序分开探究的话,不利于学生对光合作用的整体认识,也比较费时费力。

为了便于学生系统掌握光合作用知识,我对教学内容进行了调整,把光合作用作为一个整体设计了一个简单直观的对照实验,让学生同时探究光合作用的条件是否有光照和二氧化碳,能否产生淀粉和氧气。同时启发学生参与实验方法和实验装置的设计,启迪学生的思维。

一、教学目标

(一)知识目标

1.探究光是否是光合作用的条件。

2.探究二氧化碳是光合作用的原料。

3.检验光合作用制造了淀粉释放出氧气。

重点:领悟对照实验设计原则与方法。

(二)能力目标

培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力,引导学生逐步学会生物探究的方法。(难点)

二、教学资源

(一)课堂上资源

多媒体。

(二)学生课前准备

个人自学并在教师指导下以小组为单位进行课前准备。

(三)教学器材

槐树枝叶、大号一次性注射器、一次性输液器、小烧杯、恒温水浴锅、溴百里香酚蓝、酒精、培养皿等。

三、教学思路设计

本实验的独到之处有内容的整合,还有装置的设计和化学反应的巧妙利用。

1.装置设计:输液用一次性注射器,利用输液器最前端制成了一个连通装置。

这个装置的巧妙之处在于:

(1)注射器透光,叶片在装置中光合作用,直接观察变化。

(2)注射器很方便的排净空气,并简单实现密封,产生的氧气容易收集。

(3)通过连通装置简单方便地向注射器中推入气体和液体,注射器上的刻度实现加入物质的准确定量,很好地控制实验变量,让对照实验的结果更准确。

2.化学反应的巧利用:溴百里香酚蓝(BTB)这种酸碱指示剂无毒且不会对植物造成伤害,在酸性环境呈黄色、碱性环境呈蓝色。首先在两个注射器中分别计入等量的清水和叶片,排净空气,

然后加入等量BTB,此时液体呈淡蓝色。接下来利用白醋和食用碱在另一个注射器中制备二氧化碳,并通过连通装置通入之前的注射器,由于二氧化碳的存在,溶液变为淡黄色。密封后做好标记,一个放入光照下一个放入黑暗中形成对照。如果二氧化碳被消耗,液体颜色会再次发生变化。BTB显色法简单直观,能够让学生直观感受到二氧化碳是否被利用。

四、教学过程设计

(一)课前活动

1.自主学习(激发学生的好奇心)

(1)回顾绿色植物是生物圈的生产者,思考:绿色植物在什么条件下制造什么有机物呢?

(2)自学海尔蒙特实验,思考:他所忽视的内容是什么?

(3)自学普利斯特利实验,思考:该实验说明了什么问题?

2.小组合作交流(激发学生的求知欲和创造欲)

(1)绿色植物增加的质量除了水还有空气中的什么成分?

(2)植物更新空气过程中,气体成分发生了什么变化?

3.小组活动(教师巡视并及时指导)

(1)如何利用生活中简单物品制备二氧化碳?

(2)四人一小组设计对照实验并观察液体颜色变化。

(二)课堂教学

1.合作交流

课前活动中所观察到的实验现象、准备过程中存在的问题。教师巡堂进一步了解小组活动情况。

2.展示反馈

两个典型小组展示课前活动结果,台下小组提问或帮助分析问题,一起讨论实验结论或商讨解决办法。教师作为首席学生参与到讨论中,做好引导和点拨。展示的内容有:

(1)液体颜色变化。(光照组液体颜色又变为淡蓝色)

(2)用刚熄灭的火柴检测氧气。(光照组火柴复燃,黑暗组不复燃)

(3)分析对照实验,讨论光照是否为光合作用的条件。

其他未展示的小组也进行验证和讨论,教师随堂指导。

通过交流讨论得出:光照组火柴复燃,说明绿色植物光合作用产生了氧气;而对比之下黑暗组不复燃,说明光照是光合作用的条件;同时光照组液体变为淡蓝色,说明二氧化碳被消耗,也就是说明光合作用需要二氧化碳。

3.小组合作

检验光合作用是否产生淀粉。光照组和黑暗组分别取一个叶片进行酒精隔水加热脱色,此时全班用到的酒精灯数量较多,且水沸后存在不安全性,我们用恒温水浴锅进行集体加热。

教师做好指导,在等待加热的过程中,让学生讨论有关问题,最后学生展示结果,得出结论:绿叶光合作用能够产生淀粉。

4.整合提升

(1)学生小结。(2)小组合作交流:一盆银边天竺葵,如何来探究光合作用的场所?进一步提高学生探究能力并加强对实验细节的重视。

五、收获及几点思考

篇10

【例1】 (2006?四川)将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室 CO2 浓度,在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以 CO2 吸收速率表示),结果如右图。下列相关叙述,正确的是( )。

A.如果光照强度适当降低,a 点左移,b 点左移

B.如果光照强度适当降低,a 点左移,b 点右移

C.如果光照强度适当增强,a 点右移,b 点右移

D.如果光照强度适当增强,a 点左移,b 点右移

如何解答这种题型呢?曲线是对光合作用过程的抽象描述,所以首先必须熟悉光合作用的过程(如右图)。然后怎样帮助学生从光合作用的过程顺利迁移到曲线呢?我们可以借助数学模型,解释光合作用强度与CO2浓度的关系曲线。因为光合作用的细节尚未完全研究清楚,且为了不增加学生的知识负担,建立灰箱模型,对细节有所忽略(如下表)。

设光照强度为m时,光反应最大能力可达到每秒制造10个单位光反应产物,如ATP或NADPH。CO2浓度为1单位时,暗反应能力为每秒还原1个单位C3,需要消耗1个单位光反应产物(ATP、NADPH)。显然,这时因为CO2浓度低,消耗的ATP(NADPH)少,光反应没有达到最大生产能力,光合作用强度受限于暗反应能力,每秒生成1个单位有机物(如糖类等)。同理,在CO2浓度低从1提高到小于10的过程中,光合作用强度都取决于暗反应能力。当CO2浓度低达到10个单位时,每秒需要消耗10个单位光反应产物,生成10个单位有机物,此时光反应达到最大生产能力,光合作用达到最大值。当CO2浓度超过10,比如达到12时,暗反应能力最大可以达到每秒还原12个单位C3,但需要每秒消耗12个单位ATP、NADPH,超过光反应上限,所以光合强度不能达到12,只能达到10,光照强度成为限制因素。

根据这个模型,学生可以方便地理解各种光合曲线。当横坐标改为光照强度时,用类似的模型同样可以很好地解释光合作用与光照强度的关系曲线。

现在我们利用此模型来解例1。由于ab段对应曲线的限制因素是CO2浓度,所以根据以上模型,光照强度改变时,曲线只是最高光合强度相应改变,即b点左右移动,而曲线ab段与原光照强度下的曲线ab段重合。这与实际研究数据不符[1][2](见右图)。

现在需要对模型进行修正。原先的模型没有考虑光反应速度与暗反应速度的相互促进,两者的相互限制是显而易见的,光反应速度过低会限制暗反应,反之亦然。但光反应与暗反应能否相互促进在各种版本的《植物生理学》教材中均未提及,但笔者认为从实际数据可以推断,两者是正相关,也就是相互促进的。

由此,对模型进行如下修正(见下表)。设当光照强度提高到2m,光反应最大能力提高到15,由于某种促进作用,暗反应能力相应提高0.5个单位。于是整个曲线向上平移,与x轴交点a左移,最大光合强度提高到15,b点右移。所以,例1答案为D。

根据不同情况对模型稍做修正,就可以适用于其他曲线分析。下面,依据构建数学模型的思路来解决例2。

【例2】 (2004?北京)在相同光照和温度条件下,空气中CO2含量与植物光合产量(有机物积累量)的关系如右图所示。理论上某种C3植物能

更有效地利用CO2,使光合产量高于m点的选项是( )。

A.若a点在a2,b点在b2时

B.若a点在a1,b点在b1时

C.若a点在a2,b点在b1时

D.若a点在a1,b点在b2时

从题中信息可以看出,b点达到上限的原因不能从光反应限制的角度去考虑,而要考虑暗反应系统的酶数量限制了CO2的利用效率,需要对模型进行修正(见下表)。设普通植物暗反应最大能力为10,则光合强度最大为10(b点)。某种C3植物能更有效地利用CO2,则其暗反应能力比普通植物有所提高,假设增加0.5个单位。某种植物暗反应最大能力为10.5,则光合强度最大值为10.5。于是整个曲线向上平移,a点左移,b点右移。所以,例2答案为D。

运用数学模型,化抽象为具体,帮助学生突破难点,这种思路在实验设计、推断等活动中都可以有效利用。运用数学模型解决问题,是科学家常用的探索世界的方法。它将现实问题归结为相应的数学问题,进而从定性或定量的角度来刻画实际问题,为解决现实问题提供精确的数据或可靠的指导。训练学生运用数学模型解决问题,可以大大提升学生的科学素养。

参考文献