解决光下叶肉细胞气体转移问题的关键.doc

解决光下叶肉细胞气体转移问题的关键解决光下叶肉细胞气体转移问题的关键不同光照条件下气体在叶绿体和线粒体之间以及叶肉细胞和空气之间的交换，一直是困扰老师和学生的大问题，解决这一问题的关键就是自由扩散1.自由扩散人教版教材是这样给出的自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞叫作自由扩散像 co2 和 o2 这样的物质通过细胞膜进出细胞就是自由扩散，细胞膜、线粒体膜、叶绿体膜都是生物膜，co2 和 o2 跨膜进出线粒体、叶绿体也是自由扩散自由扩散的重要特点就是顺浓度梯度扩散，物质运输的速度主要取决于浓度差co2 和 o2 在空气、叶绿体和线粒体中的浓度是怎样的呢？叶绿体在光下能不断进行光合作用消耗 co2 生成 o2，可认为 co2 浓度最低，o2 浓度最高；线粒体不断进行有氧呼吸消耗 o2 生成 co2，可认为 o2 浓度最低，co2 浓度最高；空气中 co2 和 o2 浓度介于叶绿体中的浓度和线粒体中的浓度之间即光下三者之间 o2 浓度的关系：叶绿体中 o2 浓度＞空气中 o2 浓度＞线粒体中 o2 浓度；光下三者之间 co2 浓度的关系：线粒体中 co2 浓度＞空气中 co2 浓度＞叶绿体中 co2 浓度。

叶绿体和线粒体之间的 o2 浓度差最大；线粒体和叶绿体之间的 co2 浓度差最大2.气体转移在光下，自然环境中，气体的转移情况如图所示3.分析不同光照条件下的气体转移根据如图所示的不同光照条件下光合作用强度曲线（用 co2 的吸收和释放来表示） ，克服气体进出平衡的那一部分，我们可以这么理解：当光照强度为零时，也就是 a 点对应的位置只有呼吸作用而没有光合作用，线粒体沿 d 途径从空气中获取 o2，产生的 co2 沿c 途径排入空气当光照强度处于 ob 段，即光合作用强度小于呼吸作用的强度时对于线粒体来说，o2 可来源于叶绿体和空气，考虑到叶绿体和线粒体之间 o2 的浓度差最大，可以说 o2 快速来源于叶绿体，不足的由空气中的 o2 补充,即 o2 主要沿 b、d 途径进入线粒体；同理分析线粒体产生的 co2 主要沿 a、c 途径扩散到叶绿体和空气对于叶绿体来说，叶绿体可快速从线粒体处获取 co2，由于光合作用强度很弱，所需的 co2 完全可由线粒体提供，即叶绿体所需的 co2主要沿 a 途径进入；同理分析叶绿体产生的少量 o2 主要沿 b 途径扩散当光照强度为 b，即光合作用强度和呼吸作用强度相等时。

对于线粒体来说，考虑到叶绿体和线粒体之间 o2 的浓度差最大，可以说 o2 快速来源于叶绿体，且叶绿体产生的 o2 恰好满足线粒体的需求，即线粒体所需的 o2 主要沿 b 途径进入；同理分析线粒体产生的 co2 可沿 a 途径散失对于叶绿体来说也是如此分析，叶绿体所需的 co2 主要沿 a 途径进入, 产生的 o2 主要沿 b 途径散失当光照强度大于 b，光合作用强度大于呼吸作用强度时对于线粒体来说，所需的 o2 可快速来源叶绿体，由于呼吸作用相对较弱，需要的 o2 较少，就是说线粒体需要的 o2 沿 b 途径进入就能满足, 产生的 co2 的主要沿 a 途径散失；对于叶绿体来说，所需的 co2可快速来源于线粒体，不能满足的部分由空气中的 co2 补充，即co2 主要沿 a、e 途径进入叶绿体，叶绿体产生的 o2 主要沿 b、f途径散失同样的分析方法，请看下面的例题，注意叶片周围的空气是经过 naoh 溶液的4.例题用大豆新鲜绿叶进行如图所示的实验，置于充足的光照下，分析 d 处的气体成分，最可能的是（ ）a．氧气的量多于 b 处 b．氧气的量与 b 处相等c．没有 co2 和 o2 d．co2 的量多于 b 处分析：经过 naoh 溶液后，b 处没有 co2，浓度为零；叶绿体不断消耗 co2 认为其浓度极低接近为零；只有线粒体进行呼吸产生co2，认为其浓度极高。

现在 co2 的浓度差情况是这样的：线粒体处的 co2 浓度与 b 处”空气“ 的 co2 浓度差和线粒体处的 co2 浓度与叶绿体处的 co2 浓度差相等根据影响自由扩散的因素可知，线粒体产生的 co2 扩散进入叶绿体和扩散进入空气的几率是一样的，进入空气的 co2 随气流就到了 d 处，结果就是 d 处有 co2 而b 处无 co2，由于叶肉细胞释放出 co2，也可分析出 d 处 o2 浓度少于 b 处参考答案：d立足基础，从自由扩散的基本概念与实质入手是解决光下气体转移问题的关键，也是学生学好理科知识的关键。