光合作用的原理和應(yīng)用課件 【知識(shí)精講+備課精研+高效課堂】 高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

二、光合作用的原理和應(yīng)用（二）

光合作用原理的應(yīng)用1.光合作用的強(qiáng)度（1）概念：（2）表示方法指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類(lèi)的數(shù)量①單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量。②單位時(shí)間內(nèi)光合作用利用CO2的量。③單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)生O2的量。二、光合作用的原理和應(yīng)用（二）

光合作用原理的應(yīng)用二、光合作用的原理和應(yīng)用（二）

光合作用原理的應(yīng)用探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響自變量：光照（強(qiáng)度、光質(zhì)）、溫度、CO2濃度等因變量：光合速率無(wú)關(guān)變量：植物葉片、其他環(huán)境條件處理、

實(shí)驗(yàn)操作問(wèn)題：如何測(cè)量光合速率？有機(jī)物合成：淀粉含量測(cè)量法CO2的吸收：可以用紅外線CO2傳感器測(cè)量O2的釋放：小葉片浮起數(shù)量法二、光合作用的原理和應(yīng)用探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響（1）實(shí)驗(yàn)原理

①葉片含有空氣，上浮葉片下沉O2充滿細(xì)胞間隙，葉片上浮抽氣光合作用產(chǎn)生O2②根據(jù)單位時(shí)間小圓形葉片浮起的數(shù)量的多少，探究光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系。材料用具（P105）打孔器，注射器，5WLED臺(tái)燈，米尺，燒杯，綠葉（如菠菜、吊蘭等）。有條件的學(xué)?？梢允褂没瘜W(xué)傳感器來(lái)測(cè)量O2的濃度。二、光合作用的原理和應(yīng)用探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響（4）實(shí)驗(yàn)步驟（P105）取生長(zhǎng)旺盛的綠葉，用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片（避開(kāi)大的葉脈）。將圓形小葉片置于注射器內(nèi)。注射器內(nèi)吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手指堵住注射器前端的小孔并緩慢地拉動(dòng)活塞，使圓形小葉片內(nèi)的氣體逸出。這一步驟可能需要重復(fù)2~3次。處理過(guò)的小葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿了水，所以全部沉到水底。將處理過(guò)的圓形小葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。二、光合作用的原理和應(yīng)用探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響（4）實(shí)驗(yàn)步驟（P105）取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水（可以事先通過(guò)吹氣的方法補(bǔ)充CO2，也可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~2%的NaHCO3溶液來(lái)提供CO2）。向3只小燒杯中各放入10片圓形小葉片，然后分別置于強(qiáng)、中、弱三種光照下。實(shí)驗(yàn)中，可用5W的LED燈作為光源，利用小燒杯與光源的距離來(lái)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中圓形小葉片浮起的數(shù)量。二、光合作用的原理和應(yīng)用探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果

項(xiàng)目燒杯圓形小葉片數(shù)量加入富含CO2的清水光照強(qiáng)度單位時(shí)間內(nèi)圓形小葉片浮起的數(shù)量110片20mL強(qiáng)多210片20mL中中310片20mL弱少（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)圓形小葉片中產(chǎn)生的氧氣多，浮起的圓形小葉片多。二、光合作用的原理和應(yīng)用探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)所測(cè)是否為葉片實(shí)際光合作用強(qiáng)度？（CH2O）O2CO2H2O用這種方法觀察到的O2的產(chǎn)生量，實(shí)際是光合作用的O2釋放量，與植物光合作用實(shí)際產(chǎn)生的O2量不同，沒(méi)有考慮到植物自身呼吸作用對(duì)O2的消耗。總光合速率=凈光合速率+呼吸速率（二）

光合作用原理的應(yīng)用項(xiàng)目表示方法凈光合速率總光合速率呼吸(黑暗測(cè)量)O2釋放量、CO2吸收量、有機(jī)物積累量O2產(chǎn)生量、CO2固定量、有機(jī)物制造量O2吸收量、CO2釋放量、有機(jī)物消耗量光合作用強(qiáng)度的表示方法真光合速率：是指植物在光下實(shí)際把CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的量，即在單位時(shí)間、葉面積從外界吸收和自身呼吸釋放CO2的量。又叫總光合速率表觀光合速率：不算呼吸作用放出的CO2量，只算從外界吸收的CO2量，即是在光下測(cè)定的CO2的吸收量。也叫凈光合速率二、光合作用的原理和應(yīng)用C點(diǎn)：光飽和點(diǎn)(光照強(qiáng)度達(dá)到C點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng))。BC段：光合作用強(qiáng)度＞呼吸作用強(qiáng)度。B點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)(光合作用=呼吸作用)AB段：光合作用強(qiáng)度＜呼吸作用強(qiáng)度。A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行呼吸作用。光合作用強(qiáng)度達(dá)到與呼吸作用強(qiáng)度相等時(shí)，所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大時(shí)，所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度總光合速率=呼吸速率+凈光合速率1.光照強(qiáng)度（1）原理：光照強(qiáng)度通過(guò)影響植物的光反應(yīng)，制約NADPH和ATP的產(chǎn)生，進(jìn)而影響暗反應(yīng)。（2）分析OA段表示呼吸作用強(qiáng)度（光照強(qiáng)度只有在B點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長(zhǎng)）二、光合作用的原理和應(yīng)用（三）

影響光合作用的因素及其應(yīng)用1.光照強(qiáng)度（3）應(yīng)用①陰雨天，溫室大棚中適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可以增加光合作用強(qiáng)度，使作物增產(chǎn)。②一般陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都比陽(yáng)生植物的低，間作套種時(shí)應(yīng)注意農(nóng)作物的種類(lèi)搭配，合理利用光能。③合理密植，增大光合作用面積。光合作用產(chǎn)生的葡萄糖和氧氣可作為呼吸作用的原料；呼吸作用產(chǎn)生的CO2和H2O可作為光合作用的原料。光合作用：6CO2+12H2O→C6H12O6+6H2O+6O2光能葉綠體有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量酶O2CO2聯(lián)系：二、光合作用的原理和應(yīng)用1.光照強(qiáng)度光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)（A：只呼吸，無(wú)光合）（AB：光合<呼吸）（B：光合=呼吸）（BC：光合>呼吸）O2CO2O2O2CO2CO2O2CO2O2CO2CO2O2【建立模型】根據(jù)CO2和O2的情況探究呼吸與光合的大小關(guān)系A(chǔ)B段：____________________BC段：___________________________________________CDE段：__________________________________________C點(diǎn)：____________________________________________D點(diǎn)：____________________________________________E點(diǎn)：____________________________________________EF段：___________________________________________FG段：___________________________________________只進(jìn)行呼吸作用呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度只進(jìn)行呼吸作用CO2吸收量最多，此時(shí)光合作用強(qiáng)度最大呼吸作用強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度,此時(shí)有機(jī)物積累量最多分析下列各段的含義二、光合作用的原理和應(yīng)用2.CO2濃度（1）原理：影響暗反應(yīng)階段，制約C3的形成。（2）分析A點(diǎn)：CO2補(bǔ)償點(diǎn)光合作用速率等于呼吸作用速率時(shí)的CO2濃度。A′點(diǎn)：表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度。B和B′點(diǎn)：CO2飽和點(diǎn)(CO2濃度達(dá)到該點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再隨CO2濃度的增加而增加)。（3）應(yīng)用①大田生產(chǎn)時(shí)“正其行，通其風(fēng)”。②在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上增施有機(jī)肥。③溫室栽培農(nóng)作物可以投放干冰或與雞舍等相連。二、光合作用的原理和應(yīng)用3.溫度（1）原理：通過(guò)影響與光合作用有關(guān)的酶的活性影響光合作用。（2）分析（3）應(yīng)用①適時(shí)播種。②溫室栽培植物時(shí)，白天適當(dāng)提高溫度，提高凈光合速率，夜間適當(dāng)降溫，降低呼吸消耗，保證植物有機(jī)物的積累。B點(diǎn)：對(duì)應(yīng)溫度為光合作用相關(guān)酶的最適溫度，光合速率最大。一定范圍內(nèi)，光合速率隨溫度升高而升高。超過(guò)最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降。二、光合作用的原理和應(yīng)用4.礦質(zhì)元素光合速率礦質(zhì)元素含量礦質(zhì)元素主要通過(guò)影響與光合作用有關(guān)的化合物的合成，直接或間接地影響光合作用。如Mg可以影響葉綠素的合成，N是光合酶及NADP+和ATP的重要組分等。應(yīng)用：合理施肥（三）

影響光合作用的因素及其應(yīng)用二、光合作用的原理和應(yīng)用光合速率水分含量5.水分（1）水既是光合作用的原料，又是體內(nèi)多種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，如植物體內(nèi)自由水減少會(huì)導(dǎo)致包括光合作用在內(nèi)的代謝水平下降；（2）水分還能影響氣孔的開(kāi)閉，間接影響CO?進(jìn)入葉肉細(xì)胞，進(jìn)而影響光合作用。應(yīng)用：合理灌溉（三）

影響光合作用的因素及其應(yīng)用P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)主要為

所表示的因子，隨其因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。橫坐標(biāo)Q點(diǎn)時(shí)，

所表示的因素不再是影響光合速率的因子，影響因素主要為各曲線所代表的因子橫坐標(biāo)多因子變量對(duì)光合速率的影響二、光合作用的原理和應(yīng)用（1）概念：某些細(xì)菌能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物的合成作用。（2）實(shí)例：硝化細(xì)菌的化能合成作用。能利用氧化

__

釋放的化學(xué)能將___

合成為糖類(lèi)，供自身利用。

2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細(xì)菌CO2+H2O（CH2O）+O2能量、酶硝化細(xì)菌化能合成作用（P106）NH3CO2和H2O二、拓展應(yīng)用1.下圖是在夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。分析曲線圖并回答問(wèn)題。練習(xí)與應(yīng)用（1）7—10時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)的原因是

。（2）10—12時(shí)左右的光合作用強(qiáng)度明顯減弱的原因是

。光照強(qiáng)度逐漸增大此時(shí)溫度很高,蒸騰作用很強(qiáng),為減少水分蒸發(fā),氣孔大量關(guān)閉,二氧化碳無(wú)法進(jìn)入葉片組織,導(dǎo)致光合作用暗反應(yīng)受到限制。二、拓展應(yīng)用練習(xí)與應(yīng)用（3）14—17時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷下降的原因是

。（4）從圖中可以看出，限制光合作用的因素有

。（5）依據(jù)本題提供的信息，提出提高綠色植物光合作用強(qiáng)度的一些措施。光照強(qiáng)度不斷減弱光照強(qiáng)度、溫度可利用溫室大棚控制光照強(qiáng)度、溫度的方式，比如補(bǔ)光、遮陰、生爐子、噴淋降溫等，提高綠色植物光合作用。概念和實(shí)質(zhì)：過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)光合作用影響因素及應(yīng)用：CO2+H2O（CH2O）+O2光能葉綠體H2O的光解ATP的合成NADPH的合成CO2的固定C3的還原光照、CO2濃度、溫度、水分等表示方法：總光合速率=凈光合速率呼吸速率+課堂總結(jié)(2)b點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用速率

。1、下圖是在一定的CO2濃度和溫度下，某陽(yáng)生植物CO2的吸收量和光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線，據(jù)圖回答:(1)該植物的呼吸速率為每小時(shí)釋放CO2

mg/dm2。5相等51015202530352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照強(qiáng)度（Klx）abc(3)若該植物葉面積為10dm2，在光照強(qiáng)度為25Klx條件下光照1小時(shí)，則植物光合作用固定CO2

mg；250習(xí)題檢測(cè)

1.AD段玻璃罩內(nèi)CO2濃度增加的原因是______________________；2.DH段玻璃罩內(nèi)CO2濃度下降的原因是______________________；3.HI段玻璃罩內(nèi)CO2濃度增加的原因是____