【高中生物】光合作用與能量轉(zhuǎn)化第3課時課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第3課時）第4節(jié)第5章

細胞的能量供應(yīng)和利用>>>2019人教版高中生物學(xué)必修1課件光合作用原理的應(yīng)用光合作用的強度概念：指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。光能葉綠體CO2

+H2O（CH2O）+O2①

原料：CO2（CO2濃度）和H2O②動力：光能（光照強度、光照時間、光的成分/光質(zhì)）

③影響葉綠體的形成和結(jié)構(gòu)的因素：葉綠體的數(shù)量、葉綠素的含量、無機營養(yǎng)，病蟲害等。④

酶的多少以及影響酶活性的因素（如溫度）影響因素：如何測定

？探究·實踐：探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響探究光照強度對光合作用強度的影響通過抽空活塞的方式降低注射器內(nèi)氣壓，使常壓下隱匿于葉圓片中的氣泡變大，最后逃逸出來，而留下的空隙就會被水所占據(jù)，從而達到排除葉肉細胞間隙中空氣的目的。在水環(huán)境中，由于葉片光合作用產(chǎn)生的氧氣可附著在葉肉細胞的間隙或葉片的表面，使葉片的密度降低，造成葉片上浮。因此，可以通過比較不同光照條件下同一時間段內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量，以此來判斷葉片進行光合作用的強度。新鮮的綠葉（如菠菜的綠葉）；直徑為0.6cm的打孔器、鑷子、20ml塑料注射器、溫度計、米尺、5wLED臺燈、100ml小燒杯；質(zhì)量分數(shù)為1%的NaHCO3溶液。實驗原理實驗?zāi)康奶骄抗庹諒姸葘夂献饔脧姸鹊挠绊憽２牧嫌镁咛骄俊嵺`：探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響實驗步驟探究·實踐：探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響?

葉片打孔：取生長旺盛的綠葉（如新鮮的菠菜葉），用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片（注意：打孔時要避開大的葉脈?。嶒灢襟E探究·實踐：探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響?

處理葉片：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活塞，使圓形小葉片內(nèi)的氣體逸出。重復(fù)2~3次。處理過的小葉片因為細胞間隙充滿了水，所以全部沉到水底。實驗步驟探究·實踐：探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響?

自變量處理：取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水，然后向3只小燒杯中各放入10片圓形小葉片，分別置于強、中、弱【利用小燒杯與光源（5wLED燈）的距離來調(diào)節(jié)光照強度】三種光照下。實驗步驟探究·實踐：探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響?

觀察記錄：不同光照強度下同一時間段內(nèi)各實驗裝置中圓形小葉片浮起的數(shù)量。強（距離：10cm）中（距離：20cm）弱（距離：30cm）5分鐘

片（如：10片）

片（如：0片）

片（如：0片）10分鐘

片（如：10片）

片（如：4片）

片（如：0片）15分鐘

片（如：10片）

片（如：5片）

片（如：1片）20分鐘

片（如：10片）

片（如：6片）

片（如：2片）光照強度光照時間浮起的葉片數(shù)量探究·實踐：探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響參考“光照強度對光合作用強度的影響”實驗方案，交流討論以下探究實驗：拓展實驗（1）探究“CO2濃度對光合作用強度的影響”（2）探究“溫度對光合作用強度的影響”（3）探究“光質(zhì)對光合作用強度的影響”?討論要點：如何測定光合作用強度？如何選擇實驗材料和確定變量？怎么設(shè)置對照組和實驗組？實驗結(jié)果如何處理？?嘗試寫出實驗操作的步驟，或以流程圖/示意圖的形式呈現(xiàn)。影響光合作用強度的因素?

光照強度A點：只進行細胞呼吸，CO2釋放量表明此時的呼吸強度。B點：光補償點

光合作用強度=細胞呼吸強度。AB段：光合<呼吸BC段：光合>呼吸光補償點光飽和點C點對應(yīng)的橫坐標E：光飽和點

增加光照強度，光合作用強度不再增加。?光補償點和光飽和點，可以用來表征不同植物的光合特性。?光飽和點之前，光強（光照強度）是限制因素；而光飽和點之后，CO2濃度、溫度等是限制因素。影響光合作用強度的因素?

光照強度若改變某一因素(如：光照、CO2濃度)，使光合作用增強，而呼吸作用不受影響，則光補償點(B點)左移，光飽和點（E點）右移，D點上移。若圖示為陽生植物的曲線，請在圖中畫出陰生植物的曲線。[提示]陰生植物的光補償點和光飽和點都比陽生植物的低。若改變某一因素(如：溫度)，使呼吸作用速率增大，則光補償點（B點）右移，A點下移。影響光合作用強度的因素生產(chǎn)應(yīng)用（1）間作套種（2）通過輪作，延長光合作用時間。（3）通過合理密植，增加光合作用面積。（4）溫室大棚，使用無色透明玻璃。（5）防止營養(yǎng)生長過強，導(dǎo)致葉面互相遮擋，呼吸強于光合，影響生殖生長。影響光合作用強度的因素?CO2濃度A點：CO2補償點（表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度）A′點：表示進行光合作用所需CO2的最低濃度B和B′點：CO2飽和點（兩組都表示在一定范圍內(nèi)CO2濃度達到該點后，光合作用強度不再隨CO2濃度增加而增加。）生產(chǎn)應(yīng)用多施有機肥溫室栽培植物時，還可使用CO2發(fā)生器等。大田中還要注意通風(fēng)透氣影響光合作用強度的因素?

溫度在最適溫度時（B點）酶的活性最強，光合作用強度最大。當(dāng)溫度低于最適溫度（AB段），光合作用強度隨溫度的增加而加強；當(dāng)溫度高于最適溫度（BC段），光合作用強度隨溫度的增加而減弱。生產(chǎn)應(yīng)用適時播種溫室栽培植物時，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫。植物“午休”現(xiàn)象的原因之一。溫度過高時，植物氣孔關(guān)閉或酶活性降低，光合速率會減弱。光合作用的最適溫度因植物種類而異。影響光合作用強度的因素?

礦質(zhì)元素生產(chǎn)應(yīng)用：合理施肥N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能。K：促進光合產(chǎn)物向貯藏器官運輸Mg：葉綠素的重要組分?

水生產(chǎn)應(yīng)用：預(yù)防干旱，合理灌溉水是光合作用的原料水是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)水還影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入植物體光合作用原理的應(yīng)用應(yīng)用總結(jié)：增產(chǎn)措施延長光合時間增加光合面積溫室中人工光照、提高復(fù)種指數(shù)（輪作）合理密植、間作套種控制光照強度控制光質(zhì)大棚薄膜無色、人工光源紅光/藍紫光根據(jù)陰生/陽生選擇適當(dāng)光源控制溫度增大晝夜溫差（新疆水果為什么甜？）控制CO2濃度通風(fēng)、增施農(nóng)家肥、使用CO2發(fā)生器控制必需元素供應(yīng)適時施肥（含農(nóng)家肥）控制水分供應(yīng)合理灌溉1、將生長在水分正常土壤中的黃瓜植株通過減少澆水進行干旱處理，該植株根細胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片氣孔開度（氣孔開放的程度）減小。下列分析正確的是（

）DA.經(jīng)干旱處理后，該植株根細胞的吸水能力減弱B.經(jīng)干旱處理后，該植物的光合速率降低的主要原因是吸收的水分減少，使光反應(yīng)減弱C.在一定的光照條件下，氣孔開度減小，葉肉細胞中的C5含量減少D.該植株的根系將變得發(fā)達小試牛刀解析：經(jīng)干旱處理后，該植株根細胞溶質(zhì)濃度增大，導(dǎo)致細胞吸水能力增強，A錯誤；經(jīng)干旱處理后，該植物葉片氣孔開度減小，導(dǎo)致吸收的二氧化碳減少，暗反應(yīng)減弱，因此該植物的光合速率降低，B錯誤；在一定的光照條件下，氣孔開度減小，細胞吸收的二氧化碳減少，C5的消耗量減少，而此時C5的來源幾乎不變，因此C5含量增加，C錯誤；經(jīng)干旱處理后，該植物要吸收更多水分，根系將變得發(fā)達，D正確。2、如圖曲線a表示某種植物在最適溫度和CO2濃度恒定的條件下，光合作用強度隨光照強度變化的曲線，若在B點時改變某種條件，結(jié)果發(fā)生了如曲線b所示的變化，則改變的環(huán)境因素是（

）CA.適當(dāng)提高溫度

B.增加光照強度C.適當(dāng)增加CO2濃度

D.增加酶的數(shù)量小試牛刀解析：由于曲線a是最適宜溫度下的曲線，因此適當(dāng)提高溫度，酶的活性降低，光合作用強度降低，A錯誤；分析題圖可知，B點之后光照強度已不再是限制光合作用強度的因素，則光照強度增加，光合作用強度也不會增強，B錯誤；由于二氧化碳是光合作用的原料，B點適當(dāng)增加二氧化碳濃度，光合作用強度增強，C正確；酶的數(shù)量不屬于環(huán)境因素，D錯誤。3、下圖表示夏季晴朗的白天某種綠色植物葉片光合作用強度變化曲線。下列對此圖描述錯誤的是（

）CA.AB段光合作用強度變化的主要原因是光照強度增大B.BC段光合作用強度下降是因為部分氣孔關(guān)閉，二氧化碳

吸收量減少，暗反應(yīng)速率下降C.DE段光合作用強度變化的主要原因是溫度D.從圖中可以推斷限制光合作用的