(1911~1997)生于美国明尼苏达州, 1931 年获得密欧根采矿技术学院的化学学士学位, 1935年获明尼苏达州大学的博士学位, 1944 年到 1945 年在曼哈顿计划中从事铀的研究。 1940 年,鲁宾(s.ruben)和卡门(m.kanmen)发现了碳的长寿命同位素14c,使卡尔.d.hatch和c.r.slack在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物发现,当向这些绿色植物提供14c时,光合作用开始后的 1 秒内, 90%以上的 14c 出现在含有四个碳原子的有机酸(c4)中。随着光合作用的进行,c4 中的 14c 逐渐减少,而 c3 中的 14c 逐渐增多。【学生活动】分析上述材料。 结论:说明在这类绿色植物的光合作用中,co2 中的 c 原子首先转移到 c4 中,然后才转移到 c3 中。【教师活动】介绍 c3 和 c4 的概念和常见的种类。【学生活动】用显微镜观察菠菜叶和玉米叶的永久横切片。课堂讨论:c3 植物和 c4 植物的叶片结构有哪些不同?【师生互动】结合教材图 2-3 和图 2-4 及多媒体课件分析 c3 和 c4 植物叶片结构的区别并将观察结果记录于下表。【教师补充说明】通过研究发现,c3 植物的维管束鞘细胞含有没有基粒的叶绿体,这种叶绿体不仅数量多,而且体积大。c3 植物和 c4 植物之所以具有不同的固定 co2 的途径与二者的结构有密切关系。【学生活动】以学习研究小组为单位分析选修教材图 2-5c4 植物光合作用特点示意图和必修教材图 3-8 并填写下表:【教师总结】c4 植物固定 co2 的 pep 羧化酶与 co2 的亲和力比 c3 途径中 c5 羧化酶与 co2的亲和力高 60 倍。因此,c4 植物能够把大气中含量很低的 co2 以 c4 的形式固定下来,并运输到维管束鞘细胞的叶绿体中供 c3 途径利用。因此,在热带的高温地区及在夏季炎热的中午,叶片气孔关闭,c4 植物能够利用叶片内细胞间隙中含量很低的 co2 进行光合作用。c4 植物比c3 植物更适于生活在温度较高的热带地区,c4 植物比 c3 植物在进化上更高等。要点提示 1.卡尔 g 等,这些元素在植物的生命活动中都有哪些作用?【学生活动】讨论氮元素在植物生命活动中的作用。结论:1.氮元素是蛋白质的主要组成元素,而蛋白质是细胞结构和酶的重要组成成分。 2.氮元素是 atp 中腺苷的组成元素。3.光反应的电子受体 nadp+含有氮元素。 4.核酸中有含氮的碱基。5.吲哚乙酸中含有氮元素。【教师补充说明】叶绿素中也含有氮元素。由此可见,氮元素在植物的生命活动中占有重要的地位,故氮元素有生命元素之称。...
