光合作用的利用范文

時間:2023-12-27 17:56:02

導語:如何才能寫好一篇光合作用的利用,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

一、教材中的教學重點和難點

在人教版高中《生物》教材的第五章“細胞的能量供應和利用”的內容中,安排了 “光合作用的原理和應用”[1]的教學內容,這一內容緊緊圍繞第五章“細胞的能量供應和利用”為主題而設定,地位重要,又在教學中存在與其他學科之間聯系多,高一又未開設有機化學,因而成為第五章的教學難點,同時也是高考命題的重點。現將對本節內容的教材結構進行解讀,呈給廣大讀者。

根據教材的編著特點,分析該教學內容的重點有:光合作用的發現及研究歷史;光合作用過程中光反應、暗反應的區別;光反應、暗反應的聯系。難點有:光反應、暗反應的過程及聯系;探究影響光合作用強度的環境因素(探究性實驗)。根據對教材的重點和難點分析,確定教學中的三維目標。

二、確定三維目標

由于本節內容為2課時,根據教材的具體內容,結合重點和難點,教學中的三維目標如下:

1.知識目標

通過介紹多位科學家對光合作用的探究歷程,體驗科學家每項科研成果的取得都必須付出艱辛的勞動,強化對科學家科研成果的珍重,從而認識環境因素對光合作用的影響;通過人工控制環境因素中光照強度、溫度、CO2濃度介紹,認識增加農作物產量應采取的措施;通過化能合成作用的學習,認識自養生物和異養生物的本質區別。

2.情感態度和價值觀的目標

通過以科學家對光合作用先后研究的時間為序,認同科學與技術的相互支持;認同科學是在不斷觀察、多次實驗探索中前進的,是科學家在繼承前人科研成果的基礎上開拓創新、踐行科學精神和科學態度的結果;認同科學家是平凡而偉大的人;認同自己將來通過努力,也可以成為一名科學家。

3.能力目標

科學家對光合作用過程的探究實驗,厘清對比實驗和對照實驗的區別;學會科學實驗中,控制自變量來觀察因變量的變化;學會提取和分離色素的方法,在本節內容的資料分析、思考與討論、實驗探究等問題討論中,注重語言表達能力和分享信息能力的培養。為了達到以上的目標,建議采取以下教學策略。

三、課堂教學策略

“光合作用的原理和運應用”的教學策略定位:以科學家的實驗設計思想,引領“光合作用的探究歷程”教學, 通過制作教材中的“圖5-12普利斯特利的實驗、圖5-13證明光合作用產生淀粉的實驗、圖5-14卡爾文的肖像、圖5-15光合作用過程的圖解、圖5-16電子顯微鏡下的一種硝化細菌”共計5張幻燈片,引導學生識圖和釋圖,準確說出圖中包含的生物學知識,有利于圖文轉換能力的培養,以此來實施“光合作用過程”的教學,使難點得到突破。

在“光合作用的原理和運用”的教學內容中,由于有2個教學難點,一課一難點,共安排2課時完成,第一課時:光合作用的探究歷程(重點)光合作用的過程(難點);第二課時:光合作用原理的應用(環境因素對光合作用的影響,難點)化能合成作用。

1.光合作用的探究歷程

在介紹該內容之前,先處理好光合作用的概念,教學流程為:提問初中的光合作用相關知識再現初中文字描述的反應式教師板書(或學生板書)引導學生用反應式說出光合作用概念的不同描述與教材中光合作用的概念形成對比學生朗讀教材中光合作用的概念(黑體字)教師要求學生記住反應式。

在“光合作用的探究歷程”中,主要向學生介紹每位科學家對光合作用研究方法及其成果,尤其是每位科學家用科學實驗思想及理性思維正確看待和分析不同時代背景(技術手段的應用)取得的成果,同樣是一個偉大的成果,從而推動了光合作用研究的歷史進程,研究方法呈現出由簡單到復雜的趨勢,體現了技術手段的進步對生命科學研究的支持,以時間為順序,總結科學家的研究成果(見表1)。

表1 不同年代科學家對光合作用的研究方法及其成果表

在表1中,同位素標記法的2個實驗都是經典的。先進技術手段的應用,標志著科學研究能力的提升。魯賓和卡門在科學研究中,在研究方法上得到了先進技術手段的支持。

2.光合作用的過程

由于高一未開設有機化學課,學生無法知道什么是C5,C3化合物,教師只能簡要說明,它們分別是含有5個、3個碳原子的有機物。如熟悉C6H12O6,為六碳化合物,因為碳是有機化合物的骨架,其他原子未標出。這樣的介紹,使該內容的教學難度降低了。

教學思路:教材展示圖1所制作的幻燈片(該圖讓教學難點一目了然,光反應階段和暗反應階段的發生部位、條件定性更準確,更有利于難點的突破)引導學生發現,在葉綠體中,光反應階段的發生部位、條件、物質和能量的變化引導學生發現,在葉綠體中,暗反應階段的發生部位、條件、物質和能量的變化展示教材中P103頁圖5-15所制作的幻燈片(強化對光合作用過程的理解,進一步加強圖文轉換的教學,突破教學難點,也有利于光反應階段和暗反應階段的對比)學生找出光反應階段和暗反應階段的區別和聯系教師引導,進一步形成表格,使知識更加具有系統性。

3.光合作用原理的應用

環境因素對光合作用強度的影響,是第二課時教學中的一個難點,教學策略為:展示本文中全部插圖制作的幻燈片,引導學生思考,特別要注意邏輯推理,其一,如果光反應階段沒有光,將會帶來什么樣的后果(水不能光解[H]不能產生、ATP不能形成暗反應階段C3不能還原(CH2O)不能生成光合作用停止)?其二,在圖中,如果暗反應階段停止CO2供應,又會帶來什么樣的后果(C3不能形成(CH2O)同樣不能生成光合作用也會停止)?其三,光合作用整個過程中的化學反應,始終都有酶的催化,溫度高低同樣影響化學反應的進行,同樣導致光合作用強度下降,甚至停止。從而認識環境因素對光合作用的影響,通過人工控制環境因素中光照強度、溫度、CO2濃度,大棚蔬菜的栽培,要處理好這3個重要的外界因素,才能增加蔬菜的產量。

教材中“探究環境因素(光照強度)對光合作用強度的影響”實驗,特別要注意自變量(光照強弱的控制方法)改變來觀察因變量(單位時間內葉片浮起的數量)的變化,并對可能的實驗結果作出預測。

4.化能合成作用

本內容較簡單,根據教學時間,可安排學生自學,只提出要求:能區別自養生物與異養生物的異同、化能合成作用與光合作用的異同即可。

參考文獻

[1]朱正威,趙占良.普通高中課程標準實驗教科書:生物·必修1·分子與細胞[M].北京:人民教育出版社,2007.

收稿日期:2011-12-25

作者簡介:周大剛,本科,中教一級。

篇2

關鍵詞:探究;課堂教學;促進;光合作用;理解

中圖分類號:G633.91

在高中生物教學中,探究性學習包括:資料探究(如DNA結構的發現)、科學史探究(如光合作用的發現史)、實驗探究(如探究酵母菌的呼吸方式)、調查性探究(如轉基因食品的安全性問題),而探究式課堂教學則是以探究為基本特征的一種教學活動形式。

首先我們通過探究科學家們在光合作用的探索歷程中所做的重要實驗來了解光合作用,由學生簡述理論要點并對此作出評價來體驗探究過程。

1771年普利斯特利通過實驗證實植物可更新空氣,但缺乏對照,說服力不強。

1779年英格豪斯通過實驗證明普利斯特利的實驗只有在陽光下,植物只有綠葉才能更新空氣。

1845年梅耶指出光合作用把光能轉換為化學能。

1864年薩克斯通過實驗證明了光合作用的產物除O2外還有淀粉,還證明了光是光合作用的必要條件。

1880年恩格爾曼通過實驗證明了光合作用的場所是葉綠體,O2是由葉綠體釋放的。

1939年魯賓和卡門通過實驗證明了光合作用釋放O2的來自水。

20世紀40年代,卡爾文等通過實驗探明了光合作用中CO2中的碳轉移途徑。

通過以上光合作用發現史的探索歷程,我們知道了光合作用的場所是葉綠體,條件是光照,原料是二氧化碳和水,產物是有機物和氧氣。這可以更好的讓學生理解光合作用的概念,即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,并且釋放出氧氣的過程。

其次,我們通過實驗來探究環境因素對光合作用強度的影響及應用:

實驗原理:利用真空滲入法排除葉肉細胞間隙的空氣,充以水分,使葉片沉于水中。在光合作用過程中,植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中溶解度很小而在細胞間積累,結果使原來下沉的葉片上浮。根據在相同時間內上浮葉片數目的多少(或者葉片全部上浮所需時間的長短),即能比較光合作用的強弱。

根據實驗原理,可以設計出探究光照強度對光合作用強度的影響,探究CO2濃度對光合作用強度的影響,探究溫度對光合作用強度的影響。但在設計實驗時一定要注意對照原則、單一變量原則、科學性等原則。在此教師可以進行啟發式提問,在這些探究實驗中自變量分別是誰?又如何控制?因變量又是什么?如何檢測?無關變量又如何控制?實驗過程中還要注意哪些問題?通過學生討論交流來設計實驗方案并逐步完善。

比如在探究光照強度對光合作用強度的影響時的實驗流程:

1、用打孔器在生長旺盛的同種綠葉上打出直徑為1cm的小圓形葉片(30片)。

2、抽出葉片內氣體:用注射器(內有清水、小圓形葉片)抽出葉片內氣體(O2等)。

3、小圓形葉片沉水底:將內部氣體逸出的小圓形葉片放入黑暗處盛清水的燒杯中,小圓形葉片全部沉到水底,備用。

4、取相同大小的燒杯,記作甲乙丙,分別加入30mL富含CO2的清水,各放入10片步驟3中的小圓形葉片,小圓形葉片全部沉到水底。

5、把甲乙丙三燒杯同時放在光照強度分別為強中弱的光照下,但一定要控制無關變量溫度(在光源與燒杯之間添加一個裝滿水的玻璃槽)。

6、讓學生預測實驗現象,并設計記錄實驗現象的表格。

7、觀察記錄對照實驗的現象:

小圓形葉片 加富含CO2的清水 光照強度 葉片浮起數量

甲 10片 30mL 強 多

乙 10片 30mL 中 中

丙 10片 30mL 弱 少

8、實驗結論:在一定范圍內,隨著光照強度不斷增強,光合作用強度也不斷增強(小圓形葉片中產生的O2多,浮起的多)。

那么又該如何探究CO2濃度對光合作用強度的影響呢?同學們討論交流后發現依然可以使用前面探究光照強度對光合作用強度的影響的實驗流程,只需要把步驟4中分別加入30mL富含CO2的清水,更換為依次加入30mL富含CO2的清水、30mL清水、30mL煮沸冷卻后的清水,步驟5中改為把甲乙丙三燒杯同時放在相同且適宜光照強度下即可。其對照實驗現象的結果應為:

小圓形葉片 CO2的濃度 光照強度 葉片浮起數量

甲 10片 富含CO2的清水30mL 強 多

乙 10片 清水30mL 強 中

丙 10片 煮沸冷卻后的清水30mL 強 少

篇3

關鍵詞:光和物質間的相互作用力,動斥力相互作用,引力相互作用,平行于界面的速度。

折射現象:宇宙是物質的,宇宙中的絕大部分物質都與其它物質間有不為零的相互作用力,物質的運動方向和速度都將隨時發生變化(即折射)。如射向閉合導體線圈的磁體、行星、恒星、天體系統、通過大型天體的光、磁場中的電子等運動物質在力的作用下,它們運動的速度和方向都要發生變化(即折射)。光發生折射的道理是光和物質間的相互作用力使光運動速度和方向發生了改變。光和介質間的主要作用力有“動斥力”[3]和“引力”兩種。要弄清光折射的道理,就必須弄清這兩種力的作用機理。先看射向閉合導體線圈的磁體形成的折射現象。

一.磁體的折射如圖一所示:一塊紅色的磁體SN沿水平方向向右勻速(Vc)運動,它從O點到B點的過程中受到兩種力的作用。1.“動斥力”作用:磁體在O點時的N極磁(紅色橢圓線示磁體產生的磁力線)作用于藍色閉合導體線圈中的電子,電子受激運動產生同性異向磁埸(N極磁,帶箭頭的黑線示線圈中電子產生的磁力線),異向磁場反過來又對動磁體施予“動斥力”[4]。磁體從O點運動到B點,“動斥力”對磁體全程作用所產生的速度累計達到V2。磁體向右水平運動的速度減少,磁體余下的速度為V余(V余= VC- V2, V余>O)。2.磁體與地球間的相互引力作用使磁體產生向下運動的力:在引力作用下,當磁體到達B點時向下運動的速度累計增加到Vh。磁體運動的速度變為V=(V2余+V2h)O,5,運動路線是沿OB的拋物線。

二.光的折射如圖二A所示:圖二A是光折射放大N倍圖。藍色矩形表示一塊透明介質,紅線AOB示光運動路線。光從O點到B點也受到二種力的作用:1.介質對光向左的“動斥力”作用:光是有磁性的[5],它能夠與介質中的電子發生“動斥力”相互作用。光從O點到達B點,“動斥力”作用使光產生向左運動的速度累計達到V2。使光向右水平運動的速度減少,光余下的速度為V余(V余=C-V2)2.界面對光垂直引力作用:光從O點到B點,界面對光的引力作用使光產生向下運動的速度累計達到Vh。光在介質中的速度為V=(V2余+V2h)O,5,運動方向是OB拋物線在B點的切線。

三.光實際的折射現象與光和介質間的相互作用力理論的相符性:光的折射定律是光折射的一組實際的數學表達式,正確的光折射理論必須與其相符才是符合實際的理論。設:光速為C=3X108米/秒,介質折射率為n=2,光在介質中速度為V=1.5X108米/秒,光與界面相距h=10-7米為主要引力范圍(光與介質間的相互作力沒有距離限制,但是在近距離時作用力比較大且明顯,光與介質間的距離可以設為任何值而不影響計算結果),光與界面間引力產生的平均加速度為:a=C2(n2-1)/(2hn4),a=0.84375X1023米/秒2,光與介質間“動斥力”產生的逆向速度為:V2=C(n2-1)/n2=2.25X108米/秒,光速減去逆向速度后的余速度:V余=C-V2=0.75 X108米/秒。

下面任意選擇光的三種不同入射角,用光折射的實際數據檢驗光和物質間的相互作用力理論正確與否?

(一)首先選擇光以45度入射角射入

介質進行檢驗。已知光在介質中:速度為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。用光和物質間的相互作用力理論求光以45度入射角射入介質中的三種速度,如圖二所示:

1.求光在介質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. 光在介質中平行于界面的速度:

Vs=sin450V余=0.53033X108米/秒

3. 光在介質中的速度:

V=(Vs2+Vh2)0.5=1.5 X108米/秒

光以45度入射角射入介質的實際速度與按光和物質間的相互作用力理論計算速度完全一致。

(二)其次選擇光以00入射角射入介質進行檢驗。已知光在介質中:運動的速度為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。用光和物質間的相互作用力理論求光以零度入射角射入介質中的三種速度,如圖三所示:

1.求光在介質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. 光在介質中平行于界面的速度:

Vs=sin00V余=0

3. 光在介質中的速度

V=(Vh2+Vs2)0.5=1.5 X108米/秒

光以零度入射角射入介質的實際速度與按光和物質間的相互作用力理論計算速度也完全一致。

(三)最后選擇光以63.52度入射角(布儒斯特角)射入介質進行檢驗。已知光在介質中:運動速度為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。用光和物質間的相互作用力理論求光以63.52度入射角射入介質的三個速度,如圖四所示:

1.求光在介質中垂直于界面的速度Vh

因為: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.求光在介質中平行于界面的速度Vs

Vs=sin63.520V余=0.6708 X108米/秒

3.求光在介質中的速度V

V=(Vs2+Vh2)0.5=1.5 X108米/秒

光以63.52度入射角射入介質的實際速度與按光和物質間的相互作用力理論計算速度完全一致。

我們從無數次光折射試驗和計算看出,無論光以任何角度、射向任何折射率介質的實際速度都與光和物質間的相互作用力理論計算速度完全相等。

注解:

[1]光與物質間相互作用力也可以稱之謂物質與物質間相互作用力,因為光也是一種物質。

[2]過去許多光學問題始終解決不了,如光的波粒二象性問題;由于不明白光的折射道理,使許多主流的光科學理論出現錯誤、甚至宇宙觀都發生了本末倒置。

[3]由物質運動產生的斥力我們暫時叫它動斥力。

[4]詳見洛倫茲的電磁感應部分。

篇4

關鍵詞: 光合作用坐標曲線題 解題步驟 例題分析

光合作用坐標曲線問題是歷屆高考中常考題目。對這類問題,我們應明確圖像所表明含義,而它的關鍵在于識標、析點、明線。

一、解題步驟

1.識標。我們首先要通過題干理解該坐標圖中縱、橫坐標的含義、關系。其次要進行知識點定位,即明確考查的是哪些知識點,是一個知識點?還是兩或兩個以上知識點?最后要結合教材,聯系相應的知識點,回憶這些知識點的相關知識,把它們之間的區別與聯系,相同與不同等一一理清。

2.析點。即對坐標曲線圖曲線的起點、轉折點、頂點、終點、交叉點進行分析,理解特殊點的生物學含義。若為多重變化曲線坐標圖,則應以橫或列為單位進行對比、分析,揭示其變化趨勢。

3.明線。即觀察坐標曲線圖中曲線的走向、變化趨勢。根據縱、橫坐標的含義我們可以得出:在一定范圍內,隨“橫坐標量”的增加,“縱坐標量”逐漸增加或減小。超過一定范圍后,隨“橫坐標的量”的增加,“縱坐標的量”減少或增加,或者達到某種平衡狀態。從而揭示出各段曲線的變化趨勢及其含義。若為多重變化曲線坐標圖,我們可先分析每一條曲線隨橫坐標量的變化規律,再分析不同曲線變化的因果關系、先后關系;分別揭示其變化趨勢,然后對比分析,找出符合題意的曲線、結論或者是教材中的結論性語言,進而掌握兩個或多個變量變化快慢相應的生物學意義。

二、例題分析

例題1:下圖一表示A、B兩種植物光合效率隨光照強度改變的變化曲線,圖二表示將A植物放在不同濃度CO環境條件下,A植物光合效率受光照強度影響的變化曲線,請分析回答:

(1)在較長時間連續陰雨的環境中,生長受到顯著影響的植物是。

(5)增施農家肥可以提高光合效率的原因是。

[解析](1)識標。圖一、二中的橫坐標為光照強度,縱坐標為光合效率(CO吸收量),圖一著重考查植物種類和光照強度對光合效率的影響,圖二著重考查CO濃度和光照強度對光合效率的影響。

(2)析點。a點表示在光照強度為零時植物呼吸作用釋放的CO量,即在此時不進行光合作用,只進行呼吸作用。b點表示此時光合作用強度(CO吸收量)與呼吸作用強度(CO釋放量)相等,此時的光照強度又稱之為光補償點。ab段則表示光合作用隨光照強度的增強而增強,但此時呼吸作用大于光合作用。c點表示此時光合作用強度最大,它所對應的最小光照強度叫做光飽和點。

(3)明線。圖一是A、B兩種植物的光合效率隨光照強度的變化情況。圖中既有同一植物不同光照強度的比較,又有不同植物相同光照強度時光合效率比較。(1)由于A植物光補償點和光飽和點大于B植物,而A植物是陽生植物,B植物是陰生植物,因此在較長時間連續陰雨的環境中,由于光照不足,A植物生長受影響。(2)a點時,沒有光照,植物不能進行光合作用,此時釋放CO,呼吸作用產生。(3)c點時,光合效率最高,在葉綠體的基質中ATP不斷被分解產生ADP,并移向類囊體薄膜參與ATP的合成。

圖二是同一植物在不同的CO濃度下的光合效率隨光照強度的變化情況。圖中既有同一CO濃度下不同光照強度的比較,又有不同的CO濃度下相同光照強度時光合效率比較。e點與d點相比較,兩者都是同一CO濃度下,但e點的光照強度比d點強,光反應產生的ATP和(1)A;(2)無光條件下A植物不進行光合作用,呼吸作用釋放的CO的量;(3)從葉綠體基質向類囊體薄膜方向移動;(4)低高;(5)增加CO的供應,提供必需的礦質元素等。

例題2:如下圖所示,小麥在不同的光照條件下,整體表現出的吸收O和釋放O量(任意單位)的狀況。那么在相同條件下,分別繪出人參、玉米兩種植物其整體表現的吸收O和釋放O狀況的曲線,其中a、b、c、d點位置應如何變化?下列敘述正確的是()。

A.人參:a點上移

B.人參:b點右移

C.玉米:c點左移

D.玉米:d點下移

[解析](1)識標。本題中橫坐標表示光照強度,縱坐標表示光合作用強度。本題著重考查植物種類和光照強度對光合效率的影響。

(2)析點。a點時光照強度為零,只進行呼吸作用,吸收O量即為呼吸作用強度;ab段表示隨光照強度增強,光合作用逐漸加強;b點時吸收O量等于釋放O量,即光合作用強度=呼吸作用強度,此時有機物積累量為零;b點以后,光合作用強度不斷增加,光合作用強度>呼吸作用強度,開始有機物積累;c點以后,由于外界CO濃度為限制因子,光合作用強度不再增加,即出現光飽和現象。

(3)明線。A、B兩個選項考查的是關于陽生植物與陰生植物的比較問題。a點表示呼吸作用強度,人參是陰生植物,小麥是陽生植物,由于陰生植物呼吸作用強度低于陽生植物,故人參的a點下移。

C、D兩個選項考查的是關于陽生植物與陰生植物的比較問題。①C植物光飽和點高于C植物光飽和點。據潘瑞熾《植物生理學》,C植物達到飽和點時只需全月照1/2。而C植物是無光飽和點。故本題選項C中,由于小麥是C植物,玉米是C植物,故玉米假若達到光飽和時,其光飽和點應大于小麥光飽和點,c點應該右移。②C植物光合速率大于C植物光合速率。隨光照強度增加,葉片氣孔關閉。由于C植物固定CO的PEP羧化酶對CO親和力高,故氣孔關閉時仍可利用葉肉間隙含量很低的CO進行光合作用,而小麥(C植物)不能,故玉米(C植物)的d點相對于小麥應該下移。

[答案]D。

篇5

關鍵詞:新生兒;黃疸;藍光治療;護理

新生兒黃疸是新生兒時期的常見病,光療通常被認為是一種安全和耐受性良好的治療新生兒黃疸的方法, 光線療法的有效性依賴于光的強度和波長。目前普通藍光燈是臨床常用的治療黃疸的儀器,但越來越多相關研究表明普通藍光燈治療黃疸期間副作用大,近年來發光二極管(LED) 作為一種新型光源作為治療新生兒黃疸的儀器已廣泛的應用于臨床 ,本文旨在比較LED 藍光箱與普通藍光箱治療黃疸的療效及副作用是否存在差別。

1臨床資料

隨機選擇2013年2月~9月在我院新生兒科接受藍光治療的足月高膽紅素血癥新生兒60例,分為LED藍光組和普通藍光組,兩組在性別、日齡、體重、皮膚黃染程度等情況無明顯差異,具有可比性;此研究遵循的程序符合本院人體試驗委員會所制定的倫理學標準,征得患兒家長知情同意。

2結果

兩組光療后總膽紅素均下降,根據兩組獨立樣本的t檢驗, LED 藍光組與普通藍光組治療新生兒黃疸療效的差異沒有統計學意義(t=-6.16,P>0.05),見表1。

根據χ2檢驗,副作用發熱、皮疹的發生率 LED 藍光組少于普通藍光組, 兩者比較差異有統計學意義, 而其余副作用發生率的差異均無統計學意義,見表2。

3護理

3.1光療前護理 光療箱所處室內溫度控制在23~28℃,清潔、消毒藍光箱,用箱前檢查燈光是否全亮,箱內濕化器加水2/3滿,通電后光療箱內溫度要調控在28~32℃,箱內的溫度維持在45%~55%,光療箱內棉布圍成鳥巢,將患兒手足戴好手、足套,戴好眼罩,穿好紙尿褲后裸放入光療箱,頭偏向一側,保持燈管與新生兒體表上下距離均50cm。

3.2光療過程中護理 光療期間勤巡視,隔2h測量生命體征一次,及時更換尿布并觀察大便量及性狀的變化,注意觀察有無發熱、皮疹、哭鬧煩躁及腹脹等副作用發生,并注意觀察有無病例情況發生,以便及時報告醫生。光療過程中按需喂奶,并采取側臥位,如有患兒吃奶差,應及時予適量靜脈補液。

3.3光療后護理 解除患兒眼罩及手足套,更換紙尿褲,油浴并觀察患兒皮膚有無破損,及時穿上衣服,予患兒口服維生素B2防止維生素B2缺乏,通過經皮測總膽紅素值簡單評價光療效果。做好光療期間所用物品的清洗、消毒工作。

3.4病情觀察期間護理 新生兒如母乳攝入不足會使胎糞排出不暢,導致未結合膽紅素增多使黃疸加重[1],密切觀察患兒大便,如大便次數少于1/2d,應予開賽露+生理鹽水塞肛促進大便排出,注意手衛生,避免交叉感染而加重黃疸。

4討論

新生兒黃疸是新生兒中最常見的臨床問題,其中新生兒病理性高膽紅素血癥可分為未結合膽紅素升高和結合膽紅素升高兩大類,其中最常見的黃疸為未結合膽紅素升高,而未結合膽紅素血癥對中樞神經系統有潛在毒性,甚至可造成永久性后遺癥,所以應當予以積極治療。光療是最常用的有效而安全的方法,其主要作用機制如下:未結合膽紅素經光照后轉變為三種能快速從膽汁和尿液排泄的異構體。其中藍光的主峰波長最接近膽紅素變構的主峰波長,故效果最好,其中藍光熒光燈(普通光療)已被廣泛應用于光療,但越來越多研究發現普通光療的副作用較多,甚至可能與黑素痣[2]和皮膚癌、視網膜損傷[3]及成年生殖能力受損[4]等遠期副作用相關。最近藍光發光二極管(LED)作為一種新型光源,已被用于光療設備中,其產熱低、波長窄,可以避免新生兒體溫過高和水分丟失[5],本研究結果表明:LED光療與普通光療療效相當,但副作用少于普通光療,故LED藍光箱值得臨床推廣應用。隨著現代臨床醫學的發展及高新技術的應用,患者法律意識的增強,醫療事故處理條例的出臺,人們對醫療護理質量的要求越來越高[6],護理風險也隨之增加,特別是在新生兒護理方面,因此護理人員應當不斷提高自己的護理專業水平,以最大限度地減少光療的副作用發生率。

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篇6

    原告:自貢市公共交通總公司。

    被告:自貢市五星廣告燈飾公司。

    1987年底,原告自貢市公共交通總公司(以下簡稱自貢公交公司)自籌資金,采用電動、聲控技術,自行設計、制作完成了題名為《希望之光》的立體造型大型藝術燈組。原告以此燈組參加了1988年第二屆中國自貢國際恐龍燈會展出,并被自貢市人民政府于同年6月評為一等獎,選送到北京參加了北海公園龍年燈會展出,展出結束后,該燈組運回原告處存放。

    1993年以來,被告自貢市五星廣告燈飾公司(以下簡稱五星廣告公司)未經原告自貢公交公司許可,將《希望之光》燈組錄像鏡頭自制成電視廣告,作為本公司“五星”版霓虹燈產品的廣告片,同時在自貢市及市轄區的電視臺上播放。該廣告片中未指明所用燈組的名稱和作者姓名,五星廣告公司亦未向自貢公交公司支付報酬。

    1994年8月31日,自貢公交公司向自貢市中級人民法院提起訴訟,稱:被告五星廣告公司為推銷自己產品的營利目的,未經本公司許可,也未向本公司支付報酬,擅自將《希望之光》燈組復制在自己的商業廣告中,在市、區電視臺上長期播放,此行為侵害了本公司對該燈組享有的著作權。要求法院根據我國著作權法第四十五條、第四十六條的規定,判令五星廣告公司承擔停止侵害、公開賠禮道歉和賠償損失的民事責任。

    被告五星廣告公司答辯稱:原告自貢公交公司制作的《希望之光》燈組是設置在室外公共場所的美術作品。我公司自制的廣告片中,只是錄下了原告公開展出的該燈組鏡頭,燈組名稱和作者名稱也赫然在目。我公司的這種行為應屬著作權法第二十二條第(二)、(十)項所指的合理使用行為,故“可以不經著作權人許可,不向其支付報酬”,該行為并不侵犯原告對燈組享有的著作權。要求駁回原告的訴訟請求。

    「審判

    自貢市中級人民法院經審理認為;原告自貢公交公司設計、制作的《希望之光》大型燈組,是以線條、色彩、燈光等要素表達主題并具有獨創性的美術作品。該作品是專門為參加燈會創作的,燈會結束后即運回存放,不另在公共場所設置或陳列。被告五星廣告公司未經原告許可,在自制的商業性電視廣告中使用《希望之光》美術作品,不屬于著作權法規定的“合理使用”行為,侵犯了原告的著作權,應當承擔侵權的民事責任。依照《中華人民共和國著作權法》第十條、第十一條、第四十五條第(六)項之規定,該院于1997年2月15日判決如下:

    一、被告五星廣告公司立即停止侵害,并公開向原告自貢公交公司賠禮道歉。

    二、被告五星廣告公司一次性賠償原告自貢公交公司損失15000元,限本判決生效后15日內履行完畢。

    宣判后,雙方均服判,未上訴。

    「評析

    這是一起將他人創作的立體美術作品錄制后,制成宣傳自己產品的電視廣告在電視臺上播放所引發的侵犯他人作品著作權的案件。所涉及的主要問題,是該種作品著作權的確認,公開展出的作品在哪些情況下的使用是“合理使用”。

    一、原告創作的《希望之光》燈組作品享有著作權。受著作權法保護的作品,根據著作權法實施條例第二條的規定,是“指文學、藝術和科學領域內,具有獨創性并能以某種有形形式復制的智力創作成果”,其中包括美術作品這種表現形式的作品。著作權法實施條例第四條第(七)項解釋美術作品,是“指繪畫、書法、雕塑、建筑等以線條、色彩或者其他方式構成的有審美意義的平面或者立體的造型藝術作品。”原告采用電動、聲控等技術,自行設計制作的《希望之光》燈組,是以線條、色彩、燈光等要素表達主題,具有審美意義的立體造型藝術作品,它屬藝術領域內具有獨創性的并能以一種有形形式復制的智力創作成果。因此,受案法院將該燈組認定為受著作權法保護的美術作品,是正確的。

    二、被告將《希望之光》燈組作品的錄像,制作成自己的產品電視廣告片播放,不屬著作權法規定的合理使用行為。根據著作權法第二十二條第(二)項、第(十)項的規定,“為介紹、評論某一作品或者說明某一問題,在作品中適當引用他人已經發表的作品”,“對設置或者陳列在室外公共場所的藝術作品進行臨摹、繪畫、攝影、錄像”,屬于合理使用的行為,“可以不經著作權人許可,不向其支付報酬”。本案被告使用《希望之光》燈組作品的錄像,制成電視廣告片播放,是為自己的產品作宣傳,顯然不是為了介紹、評論作品或者說明某一問題,而是為了營利目的。《希望之光》燈組作品參展后運回存放,不另在公共場所設置或者陳列,不能認定該燈組為設置或者陳列在室外公共場所的藝術作品,該燈組作品曾在室外公共場所設置或者陳列而公之于眾,應屬作品的發表。據此,被告的行為不屬該兩項規定所指的合理使用的行為,而屬侵犯原告燈組作品著作權的行為,應依法承擔侵權的民事責任。

    責任編輯按:通過本案,我們應當對著作權法第二十二條第(二)、(十)項所指的合理使用行為有深刻的理解。

    一、關于“為介紹、評論某一作品或者說明某一問題,在作品中適當引用他人已經發表的作品”的合理使用行為。構成這種合理使用行為,應當符合三個條件:其一,在自己的作品中引用的他人作品,應當是他人已經發表的作品。作品的發表方式多種多樣,如本案燈組作品創作完成后,參加燈會展出,即是以將作品設置或者陳列于公共場所而公之于眾的方式發表。所以,案涉《希望之光》燈組作品屬已發表之作品。其二,在自己的作品中引用他人作品必須符合適當的量的要求,即“所引用部分不能構成引用人作品的主要部分或者實質部分”。本案被告宣傳其產品的電視廣告片,是被告的作品,如果其中僅是偶而出現原告的燈組作品,并主要是作為一種客觀現場背景,原告作品的出現就不會構成被告作品的主要部分或者實質部分;如果原告作品一而再、再而三地出現在被告作品中,并是其電視廣告片中的主要背景或主要構成素材,則原告作品的出現就構成了被告作品的主要部分或者實質部分。其三,引用的目的限于介紹、評論被引用作品或其他作品,或者為了說明某一問題。本案被告的電視廣告片中使用原告燈組作品的錄像鏡頭,不是為了介紹、評論原告的燈組作品及第三人的燈組作品,也不是為了說明展覽會活動或原告創作作品的過程等,而是為自己的“五星”牌霓虹燈產品作廣告,很容易使人誤認燈組作品就是被告的產品作成的,此是不符合法律規定的引用目的的。綜上,被告未經原告許可,在其電視廣告片中使用原告作品,只要有一條不符合該種合理使用行為的要求,就不能認定被告的行為是屬該種合理使用行為,被告關于其行為應屬此合理使用行為的辯解不成立。

篇7

【關鍵詞】綠色植物 光合作用 呼吸作用 淀粉 葡萄糖

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)03-0170-01

本文光合作用與呼吸作用不是簡單的逆運算,除了反應的場所、時間、過程、能量變化各處不同以外,兩處有機物也是不同的。在講述光合作用與呼吸作用是綠色植物的兩個重要的植物生理作用時,對“有機物”的描述要準確,不能模糊不清,也不能太籠統。這樣,對于中學生而言,這兩個非常重要的生命現象的學習和理解是很有意義,也是很必要的。

一、綠色植物的光合作用

1.光合作用的定義及描述

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能量的有機物,并且釋放出氧的過程 。

2.光合作用的簡式表示

二氧化碳 + 水────有機物 + 氧 + 能量

3.對“有機物”的分析

此處有機物主要是糖類,包括單糖(葡萄糖和果糖),二塘(蔗糖)和多糖(淀粉),其中淀粉和蔗糖最為普遍。不同植物的光合作用產物是不同的,大多屬植物的光合作用產物是淀粉 ;有些植物的光合作用則形成果糖而縮合成多糖,如菊芋、大麗花等根中的菊根粉;在許多單子葉植物特別是洋蔥、蒜等百合科植物中,光合作用的產物是葡萄糖和蔗糖。

長期以來,糖類被認為是光合作用的唯一產物,而脂肪、蛋白質等其他有機物則被認為是豬無利用糖類再度合成的。事實上,一部分氨基酸、脂肪和有機酸確實是植物體再度合成的,但也有一部分是光合作用的直接產物。

4.對光合作用中合成的“有機物”的小結

〔1〕光合作用合成的有機物主要是糖類,而植物體的種子、果實中儲存的有機物,或者人類和動物的植實性食物則主要是糖類中的淀粉。所以,糖類中主要指淀粉。

〔2〕光合作用合成的有機物還可能是脂肪、氨基酸、有機酸等其他有機物。

二、綠色植物的呼吸作用

1.呼吸作用的定義描述

綠色植物在細胞的線粒體中,將有機物分解成二氧化碳和水,并將儲存在有機物中的能量釋放出來,供生命活動需要。

2.呼吸作用的簡式表示

有機物﹢氧────二氧化碳﹢水﹢能量

3.綠色植物的呼吸作用

綠色植物的呼吸作用包括暗呼吸和光呼吸,其中,暗呼吸又分為有氧呼吸和無氧呼吸。

〔1〕有氧呼吸。指細胞在氧的參與下,通過酶的催化作用,把糖類等有機物徹 底氧化分解,產生出二氧化碳和水,同時釋放出能量的過程。是植物和高等動物呼吸作用的主要形式,因此一般說的呼吸是指有氧呼吸。細胞有氧呼吸的主要場所是線粒體。一般來說,葡萄糖是細胞進行有氧呼吸最常利用的物質。

〔2〕無氧呼吸。一般是在無氧條件下通過酶的催化作用,把葡萄糖等有機物分解成不徹底的氧化產物,同時釋放出少量能量的過程。這過程對高等植物、高等動物和人而言,稱為無氧呼吸。如果用于微生物,則稱為發酵。

〔3〕光呼吸。是所有光合作用的細胞在光照和高氧低二氧化碳情況下發生的一個生化過程。

4.對有機物的分析

〔1〕綠色植物正常呼吸的有機物〔原料〕是葡萄糖。通過一系列轉化,最終生成二氧化碳﹑水,并釋放出能量,供生命活動的需要。

〔2〕綠色植物在陽光照射下進行光合作用的同時所進行的呼吸作用,稱其為光呼吸作用,光呼吸作用所需的原料是光合作用的中間產物為乙醇酸的有機酸。

〔3〕在無光條件下,呼吸作用的原料是葡萄糖。

5.對綠色植物呼吸作用的小結

呼吸作用的主要有機物〔原料〕是葡萄糖,其次為乙醇酸等。

三、光合作用與呼吸作用的區別與聯系

1.區別。綠色植物體光合作用與呼吸作用所用的場合﹑時間﹑過程完全不相同,它們是指物體兩個獨立的重要的生命活動。

簡單列表如下:

2.聯系。二者互為前提,互相依賴。對綠色植物的生命活動而言二者缺一不可,如無光合作用提供的有機物為原料,植物的呼吸作用也就無從談起;若無呼吸作用提供的能量,植物體的光合作用則無動力,生命活動也就無法進行。但是,它們之間不是簡單的逆轉化,因為兩處的有機物是完全不相同的。

四、總結

光合作用中的有機物主要是糖類中的淀粉。而呼吸作用的有機物則主要是葡萄糖。

參考文獻:

[1]潘瑞熾,董愚得.《植物生理學》 高等教育出版社,2004

篇8

關鍵詞:暴馬丁香(Syringa reticulata);紫丁香(Syringa oblata Lindl.);衰老葉;日變化;光合參數

中圖分類號:S685.26;Q945.11 文獻標識碼:A 文章編號: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

暴馬丁香(Syringa reticulata)和紫丁香(Syringa oblata Lindl.)均為丁香屬木犀科植物,全屬共有27種植物,分布于東亞、中亞和歐洲。其中中國約有22種,特有種18種;日本、朝鮮、阿富汗等國家有6種,歐洲有2種[1]。中國擁有81%的野生丁香屬種類,在現代自然分布中占有重要位置。丁香主要分布于中國的華北、西北、東北和西南地區。

暴馬丁香和紫丁香在城市園林規劃中占有主角地位。光合作用是植物生長發育的物質基礎和能量來源。光合作用的影響因素主要有環境溫度、光合有效輻射、CO2濃度、大氣濕度、蒸騰作用、葉片生理成熟度以及不同栽培措施等[2,3]。光合作用與植物的產量密切相關,已被廣泛用作優選品種的重要影響因素。本試驗采用LI-6400XT便攜式光合測定系統,對暴馬丁香和紫丁香秋季衰老葉的光合參數進行觀測,了解暴馬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態學特征和規律,為城市園林生態效益的定量化研究和城市園林綠化樹種的合理配置及其規劃建設提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在烏魯木齊市新疆師范大學進行。烏魯木齊市位于亞歐大陸腹地,屬中溫帶大陸性干旱氣候,春秋兩季較短,冬夏兩季較長,晝夜溫差大。年平均降水量為194 mm,極端氣溫最高47.8 ℃,最低-41.5 ℃。選取暴馬丁香和紫丁香為試驗材料。

1.2 方法

2014年10月于晴朗、無風自然條件下,采用LI-6400型便攜式紅外氣體分析儀(美國LI-COR公司)在每日9:00~19:00每隔2 h測量1次。在同一樣地內選擇1株健康紫丁香植株(成株)以1株健康的暴馬丁香植株(成株),隨機選取樹木向陽面中部的無損傷葉片進行測定(每株取3~5片葉),待系統穩定后,每片葉測定凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導度(Gs)、光合有效輻射(PAR)、大氣溫度(Ta)、胞間CO2濃度(Ci),3次重復[4]。

1.3 數據處理

采用Excel軟件以及SPSS17.0軟件進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 環境因子對光合作用的影響

2.1.1 溫度對光合作用的影響 紫丁香和暴馬丁香的氣孔較小,且密度大,因此在感受高溫脅迫時,這兩種丁香能靈活的調整葉片氣孔開度,使得蒸騰速率加快而降低葉片溫度,從而保護光合機構的正常運轉[5]。高溫下丁香具有較高的光能利用和轉化效率,因此,紫丁香和暴馬丁香對高溫處理有一定的適應能力,使其能保持較高的凈光合速率[6]。進入秋季(10月)溫度有所下降,由圖1可以看出,9:00至19:00溫度在12~17 ℃上下變動。這種溫度變化幅度不大,最低溫度在早晨9:00左右為12 ℃,最高溫度在中午15:00左右為17 ℃,此溫度并沒有達到讓氣孔關閉的程度。太陽輻射在這個季節變弱,光照時間也在縮短,這些因素致使氣溫下降,低溫使得植物光合作用變弱。

2.1.2 水分利用率對光合作用的影響 水分利用效率(WUE)是指植物或葉片每蒸騰一定量的水分所同化的CO2的量,即光合速率與蒸騰速率的比值。他取決于植物生長的3個生物學過程(即光合、呼吸和蒸騰)的耦合過程,主要受植物氣孔開閉的調節[7]。在植物氣孔開閉的過程中,光合作用吸收CO2的過程和蒸騰作用水分消耗的過程是相反的,光合作用同化產物一部分被呼吸作用消耗。植物的水分利用率越高對CO2同化的量就越多,越有利于植物的生長發育。由圖2可知,暴馬丁香水分利用效率整體上高于紫丁香。

2.1.3 光合有效輻射對光合作用的影響 光合有效輻射(PAR)是照射在單位面積上的光通量。植物的生長是依靠光合作用儲存有機物來實現的,因此光合有效輻射對植物的生長發育至關重要,直接影響植物光合作用的強弱[8]。在一定的光合有效輻射范圍內,在其他條件滿足時,隨著光合有效輻射的增加,光合作用的強度也相應地增加。但光合有效輻射超過光的飽和點時,光合有效輻射再增加,光合作用強度不增加。由圖3可知,暴馬丁香和紫丁香光合有效輻射分別在下午13:00、15:00達到最大值,二者差異較大。

2.1.4 CO2濃度對光合作用的影響 大氣CO2濃度最大值出現在早晨,最小值則多出現在正午。這是由于夜間植物主要進行呼吸作用積累CO2,導致大氣中CO2濃度的最大值出現在清晨[9]。日出以后,隨著光照強度和溫度的升高、太陽輻射增強,植物開始進行光合作用,并且植物的光合作用逐漸增強,植物通過光合作用利用的CO2量增多,使得CO2濃度隨之降低。中午過后植物光合作用變弱對CO2的利用開始逐漸減少,大氣CO2濃度開始回升。大氣CO2濃度的日變化趨勢大體上呈倒置的弧線[10]。大氣相對濕度也有相似的變化曲線,這是因為光強和溫度的變化所致。由圖4可知,紫丁香與暴馬丁香的Ci值在13:00時由于光合作用變弱而增加,過后由于光合作用逐漸變強而降低,17:00以后隨著太陽輻射減弱、溫度降低,Ci值開始升高。

2.1.5 蒸騰作用對光合作用的影響 蒸騰作用一方面可以通過蒸發降低植物的溫度、促進植物內部汁液中物質的運輸、產生蒸騰拉力、有利于CO2的同化;另一方面又消耗水分,導致水分缺失,破壞植物的水分平衡[11,12]。葉片蒸騰速率表示單位時間內單位葉面積或葉鮮重所散失的水量,通常受環境因素、苗齡以及組織老嫩的影響。由圖5可知,暴馬丁香的Tr日變化呈先降低后增加的趨勢,紫丁香的Tr呈波浪式日變化。

2.1.6 氣孔導度、凈光合速率對光合作用的影響 由圖6可知,紫丁香和暴馬丁香葉片Pn的日變化曲線均為雙峰曲線,其中暴馬丁香的一個峰值不明顯;紫丁香的第一個峰值出現在上午11:00,而暴馬丁香較明顯的峰值出現在下午17:00。二者均未出現“午休”現象,整體來看,暴馬丁香和紫丁香葉片的光合作用都隨著日出而迅速增強,下午隨著日落光合作用逐漸下降。

紫丁香葉片Gs日變化呈雙峰曲線,從早晨隨時間的推移Gs先減小后增大。暴馬丁香葉片Gs的日變化呈單峰曲線,Gs早晨較高,從9:00開始逐漸減小,下午17:00以后開始回升。

2.2 暴馬丁香和紫丁香光合特性比較分析

測定日13:00前,隨著光照強度的增加,氣溫逐漸升高,暴馬丁香和紫丁香氣孔導度增大,光合速率逐漸增大;13:00時,氣孔導度和胞間CO2濃度達到最高,光照和溫度也較高,出現光合速率的峰值;隨著光合有效輻射的降低和大氣飽和蒸氣壓差的增大,氣孔導度隨之降低,光合速率也降低,且下降幅度較大,到17:00降為全天的最低值。秋季影響丁香光合速率的主要因子為氣孔導度和胞間CO2濃度。由表1可知,暴馬丁香與紫丁香的胞間CO2濃度、光合有效輻射差異較大。

2.3 相關性分析

由表2可知,暴馬丁香葉片和紫丁香的Pn日變化與Tr呈顯著負相關,Pn和Ci呈負相關,Pn與Gs呈顯著負相關,與PAR呈正相關。可以看出,凈光合速率與氣孔導度和蒸騰速率呈顯著的負相關。植物的Pn、PAR、Tr和Gs不僅與環境因子有關系,同時還與植物內在的生理因子有密切關系[13]。

由表3可知,暴馬丁香和紫丁香的Gs與Pn呈顯著的負相關,與Ci呈正相關,與PAR呈負相關。對Gs影響最顯著的因子是Tr,暴馬丁香和紫丁香的Gs與Tr呈極顯著負相關。

2.4 偏相關分析

對暴馬丁香和紫丁香凈光合速率與其他因子進行偏相關分析,剔除蒸騰速率與光合有效輻射,x1、x2分別代表胞間CO2濃度與氣孔導度。紫丁香的顯著水平比暴馬丁香的好。

3 小結與討論

在10月,暴馬丁香葉片光合速率的日變化為不明顯的“雙峰”曲線,暴馬丁香明顯的峰值出現在17:00,而紫丁香的葉片光合速率的日變化呈“雙峰”曲線,峰值出現在11:00和15:00。經分析表明,兩者有較為顯著的差異,說明在秋季延長環境下暴馬丁香和紫丁香相比,紫丁香具有較強的光合能力和較高的光能利用率,具有較高的競爭優勢。紫丁香的凈光合速率日變化規律與李海梅等[2]對丁香的研究結果一致。在秋季,中午外界環境中的溫度、光照和夏季相比較弱,而且相對濕度則較高,因而在中午沒有出現明顯的光合脅迫,即沒有明顯的“午休”現象。

相關分析得出,暴馬丁香和紫丁香氣孔導度與蒸騰速率呈極顯著正相關,植物葉片與外界進行氣體交換主要通過氣孔導度(Gs),氣孔導度的變化對植物水分狀況及CO2同化有著重要影響。隨著氣孔導度增大,蒸騰速率加快,反之蒸騰速率減弱。氣孔導度隨著葉片水分散失和水勢的下降而減小,CO2進入葉片細胞內的阻力增加,進而導致光合速率下降;同時氣孔阻力的增加也減少葉片水分散失,在一定程度上阻礙水分的虧缺,減輕環境脅迫對光合器官的影響。Gs的變化首先影響水分的交換,其次是CO2的交換,因此,Gs的大小對Pn和Tr均有一定程度的影響,進而影響水分利用率[12]。進入秋季后太陽輻射、光照強度、溫度等自然條件開始變弱,使得植物光合作用變弱,生理特性減弱,可以根據丁香所需的營養物質,適量減少灌溉,修理多余的枝條保證主要部位的營養充足。

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篇9

綠色植物的光合作用是生物圈中最基本的物質和能量代謝,它真實顯示出生態系統的自主性和高度有序性,是初中生物的重點和難點。根據新課標的要求,讓學生通過實驗來探究光合作用的條件、原料和產物,初步形成光合作用的概念,即綠色植物利用光能,把二氧化碳和水合成儲存能量的有機物,并釋放出氧氣的過程。教材中有關光合作用的實驗有三個,分別是綠葉在光下制造淀粉的實驗、光合作用需要二氧化碳的實驗和光合作用產生氧氣的實驗。如果按教材順序分開探究的話,不利于學生對光合作用的整體認識,也比較費時費力。

為了便于學生系統掌握光合作用知識,我對教學內容進行了調整,把光合作用作為一個整體設計了一個簡單直觀的對照實驗,讓學生同時探究光合作用的條件是否有光照和二氧化碳,能否產生淀粉和氧氣。同時啟發學生參與實驗方法和實驗裝置的設計,啟迪學生的思維。

一、教學目標

(一)知識目標

1.探究光是否是光合作用的條件。

2.探究二氧化碳是光合作用的原料。

3.檢驗光合作用制造了淀粉釋放出氧氣。

重點:領悟對照實驗設計原則與方法。

(二)能力目標

培養學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力,引導學生逐步學會生物探究的方法。(難點)

二、教學資源

(一)課堂上資源

多媒體。

(二)學生課前準備

個人自學并在教師指導下以小組為單位進行課前準備。

(三)教學器材

槐樹枝葉、大號一次性注射器、一次性輸液器、小燒杯、恒溫水浴鍋、溴百里香酚藍、酒精、培養皿等。

三、教學思路設計

本實驗的獨到之處有內容的整合,還有裝置的設計和化學反應的巧妙利用。

1.裝置設計:輸液用一次性注射器,利用輸液器最前端制成了一個連通裝置。

這個裝置的巧妙之處在于:

(1)注射器透光,葉片在裝置中光合作用,直接觀察變化。

(2)注射器很方便的排凈空氣,并簡單實現密封,產生的氧氣容易收集。

(3)通過連通裝置簡單方便地向注射器中推入氣體和液體,注射器上的刻度實現加入物質的準確定量,很好地控制實驗變量,讓對照實驗的結果更準確。

2.化學反應的巧利用:溴百里香酚藍(BTB)這種酸堿指示劑無毒且不會對植物造成傷害,在酸性環境呈黃色、堿性環境呈藍色。首先在兩個注射器中分別計入等量的清水和葉片,排凈空氣,

然后加入等量BTB,此時液體呈淡藍色。接下來利用白醋和食用堿在另一個注射器中制備二氧化碳,并通過連通裝置通入之前的注射器,由于二氧化碳的存在,溶液變為淡黃色。密封后做好標記,一個放入光照下一個放入黑暗中形成對照。如果二氧化碳被消耗,液體顏色會再次發生變化。BTB顯色法簡單直觀,能夠讓學生直觀感受到二氧化碳是否被利用。

四、教學過程設計

(一)課前活動

1.自主學習(激發學生的好奇心)

(1)回顧綠色植物是生物圈的生產者,思考:綠色植物在什么條件下制造什么有機物呢?

(2)自學海爾蒙特實驗,思考:他所忽視的內容是什么?

(3)自學普利斯特利實驗,思考:該實驗說明了什么問題?

2.小組合作交流(激發學生的求知欲和創造欲)

(1)綠色植物增加的質量除了水還有空氣中的什么成分?

(2)植物更新空氣過程中,氣體成分發生了什么變化?

3.小組活動(教師巡視并及時指導)

(1)如何利用生活中簡單物品制備二氧化碳?

(2)四人一小組設計對照實驗并觀察液體顏色變化。

(二)課堂教學

1.合作交流

課前活動中所觀察到的實驗現象、準備過程中存在的問題。教師巡堂進一步了解小組活動情況。

2.展示反饋

兩個典型小組展示課前活動結果,臺下小組提問或幫助分析問題,一起討論實驗結論或商討解決辦法。教師作為首席學生參與到討論中,做好引導和點撥。展示的內容有:

(1)液體顏色變化。(光照組液體顏色又變為淡藍色)

(2)用剛熄滅的火柴檢測氧氣。(光照組火柴復燃,黑暗組不復燃)

(3)分析對照實驗,討論光照是否為光合作用的條件。

其他未展示的小組也進行驗證和討論,教師隨堂指導。

通過交流討論得出:光照組火柴復燃,說明綠色植物光合作用產生了氧氣;而對比之下黑暗組不復燃,說明光照是光合作用的條件;同時光照組液體變為淡藍色,說明二氧化碳被消耗,也就是說明光合作用需要二氧化碳。

3.小組合作

檢驗光合作用是否產生淀粉。光照組和黑暗組分別取一個葉片進行酒精隔水加熱脫色,此時全班用到的酒精燈數量較多,且水沸后存在不安全性,我們用恒溫水浴鍋進行集體加熱。

教師做好指導,在等待加熱的過程中,讓學生討論有關問題,最后學生展示結果,得出結論:綠葉光合作用能夠產生淀粉。

4.整合提升

(1)學生小結。(2)小組合作交流:一盆銀邊天竺葵,如何來探究光合作用的場所?進一步提高學生探究能力并加強對實驗細節的重視。

五、收獲及幾點思考

篇10

【例1】 (2006?四川)將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室,調節小室 CO2 濃度,在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度(以 CO2 吸收速率表示),結果如右圖。下列相關敘述,正確的是( )。

A.如果光照強度適當降低,a 點左移,b 點左移

B.如果光照強度適當降低,a 點左移,b 點右移

C.如果光照強度適當增強,a 點右移,b 點右移

D.如果光照強度適當增強,a 點左移,b 點右移

如何解答這種題型呢?曲線是對光合作用過程的抽象描述,所以首先必須熟悉光合作用的過程(如右圖)。然后怎樣幫助學生從光合作用的過程順利遷移到曲線呢?我們可以借助數學模型,解釋光合作用強度與CO2濃度的關系曲線。因為光合作用的細節尚未完全研究清楚,且為了不增加學生的知識負擔,建立灰箱模型,對細節有所忽略(如下表)。

設光照強度為m時,光反應最大能力可達到每秒制造10個單位光反應產物,如ATP或NADPH。CO2濃度為1單位時,暗反應能力為每秒還原1個單位C3,需要消耗1個單位光反應產物(ATP、NADPH)。顯然,這時因為CO2濃度低,消耗的ATP(NADPH)少,光反應沒有達到最大生產能力,光合作用強度受限于暗反應能力,每秒生成1個單位有機物(如糖類等)。同理,在CO2濃度低從1提高到小于10的過程中,光合作用強度都取決于暗反應能力。當CO2濃度低達到10個單位時,每秒需要消耗10個單位光反應產物,生成10個單位有機物,此時光反應達到最大生產能力,光合作用達到最大值。當CO2濃度超過10,比如達到12時,暗反應能力最大可以達到每秒還原12個單位C3,但需要每秒消耗12個單位ATP、NADPH,超過光反應上限,所以光合強度不能達到12,只能達到10,光照強度成為限制因素。

根據這個模型,學生可以方便地理解各種光合曲線。當橫坐標改為光照強度時,用類似的模型同樣可以很好地解釋光合作用與光照強度的關系曲線。

現在我們利用此模型來解例1。由于ab段對應曲線的限制因素是CO2濃度,所以根據以上模型,光照強度改變時,曲線只是最高光合強度相應改變,即b點左右移動,而曲線ab段與原光照強度下的曲線ab段重合。這與實際研究數據不符[1][2](見右圖)。

現在需要對模型進行修正。原先的模型沒有考慮光反應速度與暗反應速度的相互促進,兩者的相互限制是顯而易見的,光反應速度過低會限制暗反應,反之亦然。但光反應與暗反應能否相互促進在各種版本的《植物生理學》教材中均未提及,但筆者認為從實際數據可以推斷,兩者是正相關,也就是相互促進的。

由此,對模型進行如下修正(見下表)。設當光照強度提高到2m,光反應最大能力提高到15,由于某種促進作用,暗反應能力相應提高0.5個單位。于是整個曲線向上平移,與x軸交點a左移,最大光合強度提高到15,b點右移。所以,例1答案為D。

根據不同情況對模型稍做修正,就可以適用于其他曲線分析。下面,依據構建數學模型的思路來解決例2。

【例2】 (2004?北京)在相同光照和溫度條件下,空氣中CO2含量與植物光合產量(有機物積累量)的關系如右圖所示。理論上某種C3植物能

更有效地利用CO2,使光合產量高于m點的選項是( )。

A.若a點在a2,b點在b2時

B.若a點在a1,b點在b1時

C.若a點在a2,b點在b1時

D.若a點在a1,b點在b2時

從題中信息可以看出,b點達到上限的原因不能從光反應限制的角度去考慮,而要考慮暗反應系統的酶數量限制了CO2的利用效率,需要對模型進行修正(見下表)。設普通植物暗反應最大能力為10,則光合強度最大為10(b點)。某種C3植物能更有效地利用CO2,則其暗反應能力比普通植物有所提高,假設增加0.5個單位。某種植物暗反應最大能力為10.5,則光合強度最大值為10.5。于是整個曲線向上平移,a點左移,b點右移。所以,例2答案為D。

運用數學模型,化抽象為具體,幫助學生突破難點,這種思路在實驗設計、推斷等活動中都可以有效利用。運用數學模型解決問題,是科學家常用的探索世界的方法。它將現實問題歸結為相應的數學問題,進而從定性或定量的角度來刻畫實際問題,為解決現實問題提供精確的數據或可靠的指導。訓練學生運用數學模型解決問題,可以大大提升學生的科學素養。

參考文獻