人教版高中生物必修一-能量之源光與光合作用-課件

---光與光合作用一、學(xué)習(xí)目標(biāo)識(shí)記：葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能；色素的種類(lèi)和作用；光合作用原理的應(yīng)用；化能合成作用。理解：光合作用的發(fā)現(xiàn)史及光合作用的過(guò)程探究：影響光合作用的因素比較：光合作用與呼吸作用的區(qū)別及聯(lián)系二、學(xué)習(xí)過(guò)程（一）基礎(chǔ)知識(shí)自查①薩克斯的實(shí)驗(yàn)，他是如何排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾？讓葉片中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（淀粉）消耗掉；選擇同一植株的同一葉片在同樣的條件下（除實(shí)驗(yàn)變量不同）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。②恩格爾曼的實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上有什么巧妙之處？是因?yàn)樗d不僅有細(xì)而長(zhǎng)的帶狀葉綠體，而且螺旋分布于細(xì)胞中，便于進(jìn)行觀察分析研究；(選材）先選用黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境，是為了排除實(shí)驗(yàn)中光線和氧的影響，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；（控制變量）用極細(xì)光束照射的水綿與完全曝光的水綿做對(duì)照，能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位，從而證明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來(lái)的。（對(duì)照）注意問(wèn)題：選材（葉片要新鮮，顏色要深綠）；研磨要迅速、充分；畫(huà)濾液細(xì)線要細(xì)、齊、直，并重復(fù)；不能讓層析液沒(méi)及濾紙上的濾液細(xì)線。光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系基粒（類(lèi)囊體）外膜內(nèi)膜基質(zhì)色素與光反應(yīng)有關(guān)的酶與暗反應(yīng)有關(guān)的酶一葉綠體的結(jié)構(gòu)整合提高問(wèn)題①秋天葉片呈現(xiàn)黃色的原因？②秋天紅葉形成的原因？③葉片的顏色受環(huán)境條件影響較大，在各種不良環(huán)境條件下，葉片總是趨向變黃，那么影響葉綠素合成的因素有哪些？

秋天溫度降低，葉綠素在低溫下容易分解，而類(lèi)胡蘿卜素較穩(wěn)定，葉片只剩下類(lèi)胡蘿卜素，故呈現(xiàn)類(lèi)胡蘿卜素的顏色。秋天溫度逐漸降低，光照減少，有利于葉片形成花青素，楓樹(shù)等紅葉樹(shù)種細(xì)胞液呈酸性，花青素遇酸變紅，故葉片變紅。內(nèi)因：基因（葉綠體基因），如玉米白化苗、花斑紫茉莉、銀邊七里香外因：光、溫度、礦質(zhì)元素二、光合作用的過(guò)程葉綠體中的色素分子可見(jiàn)光C52C3ADP+PiATP2H2OO2NADPH多種酶酶(CH2O)nCO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)供氫1、用圖解形式寫(xiě)出光合作用的具體過(guò)程2、光照、二氧化碳濃度對(duì)光合作用中間產(chǎn)物的影響。例4在正常條件下進(jìn)行光合作用的某植物，當(dāng)突然改變條件后，即可發(fā)現(xiàn)葉內(nèi)細(xì)胞中五碳化合物含量突然上升，則改變的條件是A.停止光照B.停止光照并降低CO2濃度C.升高CO2濃度D.降低CO2濃度D思考：你能總結(jié)出光照、二氧化碳濃度變化對(duì)光合作用中間產(chǎn)物的影響規(guī)律嗎？上升降低上升降低降低降低上升上升上升降低降低上升三、光合作用與呼吸作用和化能合成作用的比較補(bǔ)充：新陳代謝的概念及類(lèi)型1、概念：生物體內(nèi)全部有序的化學(xué)變化的總稱(chēng)2、相關(guān)概念同化作用異化作用新陳代謝把從外界環(huán)境獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)儲(chǔ)存能量

分解自身的一部分組成物質(zhì)，把分解的最終產(chǎn)物排出體外

釋放能量物質(zhì)代謝能量代謝異養(yǎng)型化能自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型自養(yǎng)型同化作用類(lèi)型

舉例物質(zhì)變化能量變化相同點(diǎn)

不同點(diǎn)

比較項(xiàng)目代謝類(lèi)型3.類(lèi)型：1）同化作用的兩種類(lèi)型2）異化作用的兩種類(lèi)型需氧型異化作用類(lèi)型

舉例物質(zhì)變化能量變化相同點(diǎn)

不同點(diǎn)

比較項(xiàng)目代謝類(lèi)型厭氧型4.常見(jiàn)生物類(lèi)群的新陳代謝類(lèi)型光能自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型自養(yǎng)需氧型化能自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)厭氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)厭氧型四、影響光合作用的因素及光合作用原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用1、用什么具體的指標(biāo)來(lái)表示光合作用的速率比較恰當(dāng)？呼吸作用呢？

單位時(shí)間內(nèi)：CO2的吸收量O2的釋放量有機(jī)物的生成量2、影響光合作用的因素有很多，你能系統(tǒng)地概括嗎？請(qǐng)繪出相應(yīng)的曲線圖并分析。內(nèi)因：（遺傳物質(zhì)決定）同一植物的不同生長(zhǎng)發(fā)育階段，同一葉片不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期光合強(qiáng)度、速率不同。不同植物的光合強(qiáng)度、速率不同。外因：主要有光、CO2、溫度、水和礦質(zhì)元 素等1、光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響CO2吸收CO2放出光強(qiáng)

光的補(bǔ)償點(diǎn)

光的飽和點(diǎn)2）注意通常，陰生植物光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)比陽(yáng)生植物低。光照強(qiáng)度>光補(bǔ)償點(diǎn)，植物才能積累有機(jī)物1）曲線圖及分析陽(yáng)生植物陰生植物3）應(yīng)用CO2的補(bǔ)償點(diǎn)CO2的飽和點(diǎn)2、CO2濃度對(duì)光合速率的影響CO2吸收CO2濃度CO2釋放1）曲線圖及分析設(shè)想通過(guò)哪些可行途徑可提高空氣中CO2濃度進(jìn)而提高光合作用效率？“正其行，通其風(fēng)”；增施農(nóng)家肥或使用二氧化碳發(fā)生器（主要針對(duì)大棚作物）3、溫度對(duì)光合速率的影響光合速率溫度低溫：酶活性降低，酶促反應(yīng)受抑制，光合速率減慢。高溫：一方面破壞葉綠體和細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)，使酶失活；另一方面呼吸強(qiáng)度增大，甚至大于光合作用，使凈光合速率下降。1）分析：2）應(yīng)用：4、水、礦質(zhì)元素對(duì)光合速率的影響光合速率水或礦質(zhì)元素1）曲線圖及分析2）應(yīng)用：根據(jù)農(nóng)作物的需肥、需水規(guī)律，適時(shí)、適量灌溉和施肥，獲得少肥高效、少水高效的效果提高光能利用率提高光合作用效率（光、溫度、水、肥、CO2等）延長(zhǎng)光合作用時(shí)間（三季稻）增加光合作用面積（合理密植，改變株型）總結(jié)提高農(nóng)作物光能利用率措施有哪些？1、運(yùn)用遺傳變異的原理：選育優(yōu)良品種2、運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理：除草殺蟲(chóng)3、運(yùn)用光合作用和呼吸作用的原理：提高農(nóng)作物的光能利用率和降低農(nóng)作物呼吸作用的強(qiáng)度3談一談：請(qǐng)你從生物學(xué)的角度分析如何提高農(nóng)作物產(chǎn)量？例下圖曲線表示農(nóng)田中：Ⅰ晝夜溫度變化；Ⅱ光照強(qiáng)度；Ⅲ植物吸收CO2的變化，請(qǐng)判斷下列說(shuō)法中不正確的是 A．在Ⅲ曲線與時(shí)間軸交點(diǎn)c和e時(shí)，光合作用吸收的CO2和呼吸作用釋放的CO2量相等B．a(chǎn)點(diǎn)的形成是由夜間的低溫造成的C．在從時(shí)間軸上的c點(diǎn)開(kāi)始合成有機(jī)物，到e點(diǎn)有機(jī)物的合成終止D．增大曲線Ⅲ與時(shí)間軸所圍成的正面積措施包括提高光照強(qiáng)度，CO2濃度和充足的水分供應(yīng)C例：科學(xué)家研究CO2濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合作用強(qiáng)度的影響，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如右圖。請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是A．光照強(qiáng)度為a時(shí)，造成曲線II和III光合作用強(qiáng)度差異的原因是CO2濃度不同B．光照強(qiáng)度為b時(shí)，造成曲線I和II光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度的不同C．光照強(qiáng)度為a～b，曲線I、II光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高D．光照強(qiáng)度為a～c，曲線I、III光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高D想一想：通過(guò)上面的復(fù)習(xí)，有關(guān)光合作用的影響因素及其與生產(chǎn)實(shí)踐的聯(lián)系方面的練習(xí)題或測(cè)試題，會(huì)從哪些方面以什么題型加以考查？①知識(shí)立意：?jiǎn)我蜃踊蚨嘁蜃訉?duì)光合作用強(qiáng)度或光合速率的影響，或?qū)r(nóng)作物產(chǎn)量的影響。提示②能力立意：對(duì)圖表、文字的信息獲取、甄別、取舍能力；運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。③題型：圖表題（選擇、填空）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件五、光合速率的計(jì)算光合速率：一般測(cè)定光合速率的方法都沒(méi)有把葉子的呼吸作用考慮在內(nèi)，所以測(cè)定的結(jié)果實(shí)際上是光合作用減去呼吸作用的差數(shù)，叫做表觀光合速率或凈光合速率。如果我們同時(shí)測(cè)定其呼吸速率，把它加到表觀光合速率上去，則得到真正光合速率（實(shí)際光合速率）。真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率表觀光合速率（實(shí)際光合速率或總光合速率）是否記得：一般情況下，還可以用什么指標(biāo)來(lái)表示光合速率或呼吸速率？人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件例9測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是：A．光照相同時(shí)間，35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃相等B．光照相同時(shí)間，在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C．溫度高于25℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開(kāi)始減少D．兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等A人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件解題思路：①理解題意（圖表和文字所含的有用信息）②正確運(yùn)用一個(gè)等式和兩個(gè)反應(yīng)式即：真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率；光合作用的反應(yīng)總式和細(xì)胞呼吸的反應(yīng)總式。人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件葉綠體中的色素分子可見(jiàn)光ATP酶能ADP+Pi2H2OO24[H]光解酶供氫光反應(yīng)C5CO2固定2C3多種酶(CH2O)還原暗反應(yīng)光合作用過(guò)程發(fā)現(xiàn)意義概念、反應(yīng)式影響因素及與生產(chǎn)實(shí)踐的聯(lián)系本節(jié)知識(shí)小結(jié)人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件11．（1）C3化合物

（2）暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5化合物含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時(shí)C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍

當(dāng)CO2的濃度突然降低時(shí)，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5化合物積累

（3）高

（4）低

CO2濃度低時(shí)，暗反應(yīng)強(qiáng)度低，所需ATP和[H]少。人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件12、①9.5mg

O2與RuBP結(jié)合，減少了用于還原的C3化合物，從而降低了光合作用速率，高O2濃度抑制了光合作用速率

②當(dāng)CO2濃度一定時(shí)，較高濃度的O2對(duì)光合作用速率有抑制作用，在較高溫度下更為顯著。人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件13、（1）溶解氧濃度掛回原水層