5.4.光合作用原理的應(yīng)用 課件（第3課時(shí)） 高一上學(xué)期生物人教版必修1

第4節(jié)第3課時(shí)光合作用原理的應(yīng)用一光合作用強(qiáng)度一、光合作用強(qiáng)度1.概念：指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類的數(shù)量。單位時(shí)間內(nèi)光合作用②固定CO2的量①制造或產(chǎn)生有機(jī)物（糖類）量③產(chǎn)生O2的量表示方法問(wèn)題:植物光合作用制造的糖類會(huì)全部積累下來(lái)嗎？光合作用制造的糖類呼吸作用消耗的糖類植物細(xì)胞積累的糖類探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響自變量：光照強(qiáng)弱因變量：光合作用強(qiáng)度檢測(cè)方法相同時(shí)間小圓形葉片浮起的數(shù)量控制方法不同瓦數(shù)的燈或相同瓦數(shù)臺(tái)燈離實(shí)驗(yàn)裝置的距離閱讀P105，找出以下關(guān)鍵信息：注射器的作用：實(shí)驗(yàn)材料：圓形小葉片排出圓形小葉片中的氣體葉片中有空氣，入水上浮抽氣光合作用產(chǎn)生O2實(shí)驗(yàn)原理：葉片下沉O2充滿細(xì)胞間隙，葉片上浮

01打孔取生長(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。02排氣將圓形小葉片置于吸入清水的注射器內(nèi)，用手指堵住注射器前端小孔拉動(dòng)活塞，使葉片內(nèi)氣體逸出。03沉水將處理過(guò)的圓形小葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。04實(shí)驗(yàn)分別將10片葉圓片投入3只20mlNaHCO3的小燒杯中并調(diào)整40W臺(tái)燈距離（10、20、30cm）實(shí)驗(yàn)步驟：探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響

分組實(shí)驗(yàn)：分別將10片葉圓片投入3只盛20mLNaHCO3的小燒杯中

,并調(diào)整40W臺(tái)燈距離（10、20、30cm）盛水玻璃柱有什么作用？吸收熱量排除溫度干擾探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：甲乙丙葉片浮起數(shù)量多葉片浮起數(shù)量中葉片浮起數(shù)量少?gòu)?qiáng)中弱探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響

項(xiàng)目燒杯小圓形葉片加富含CO2的清水光照強(qiáng)度葉片浮起數(shù)量110片20mL強(qiáng)多210片20mL中中310片20mL弱少觀察并記錄結(jié)果實(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)。探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響討論：利用該裝置還能探究哪些環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響？

這些因素分別如何控制呢？提示：CO2濃度（吹氣時(shí)間或不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO3溶液）、溫度（水浴保溫）、光質(zhì)（不同顏色的彩色燈泡）探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響注意事項(xiàng)：(1)葉片上浮的原因是：(2)打孔時(shí)要避開(kāi)

，因?yàn)槠渲袥](méi)有葉綠體，而且會(huì)延長(zhǎng)圓形

小葉片上浮的時(shí)間，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。(3)為確保溶液中CO2含量充足，圓形小葉片可以放入

溶液中。光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，釋放氧氣，使葉肉細(xì)胞間隙充滿了氣體，浮力增大，葉片上浮。大的葉脈NaHCO3NaHCO3緩沖液的作用是：維持裝置中CO2濃度的穩(wěn)定，為光合作用提供CO2。探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響總光合速率=凈光合速率+呼吸速率問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)所測(cè)是否為葉片實(shí)際光合作用強(qiáng)度？O2CO2O2CO2較強(qiáng)光照時(shí)O2CO2中等光照時(shí)O2CO2較弱光照時(shí)O2CO2一、光合作用強(qiáng)度真正（總）光合速率=凈（表觀）光合速率

+呼吸作用速率合成有機(jī)物的量固定或消耗CO2量產(chǎn)生O2的量有機(jī)物積累量CO2吸收量O2的釋放量消耗有機(jī)物的量黑暗下CO2的釋放量黑暗下O2的吸收量問(wèn)題:光合作用制造的糖類、呼吸作用消耗的糖類、植物細(xì)胞積累的糖類之間有什么關(guān)系？一、光合作用強(qiáng)度光照下CO2的吸收量黑暗中CO2的釋放量曲線c：凈光合速率曲線d：呼吸速率E點(diǎn)：凈光合速率等于呼吸速率曲線a、b的差值：凈光合作用強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度D點(diǎn)：凈光合作用強(qiáng)度為0曲線圖理解一、光合作用強(qiáng)度二影響光合作用的因素及應(yīng)用1.植物自身因素因酶的數(shù)量、活性不同，色素的數(shù)量不同，使光合強(qiáng)度不同。二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（內(nèi)部因素）陽(yáng)生植物：在強(qiáng)光環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育健壯，在陰蔽和弱光條件下生長(zhǎng)發(fā)育不良的植物。陰生植物：在弱光條件下比強(qiáng)光條件下生長(zhǎng)良好的植物。光照強(qiáng)度CO2吸收量CO2釋放量O陰生植物陽(yáng)生植物

二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（內(nèi)部因素）2.葉面積指數(shù)

實(shí)踐應(yīng)用二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（內(nèi)部因素）增加光合作用面積，如合理密植、間作和套種。適當(dāng)間苗、修剪、避免徒長(zhǎng)。二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（內(nèi)部因素）3.葉齡光合作用強(qiáng)度葉齡幼成熟老在一定范圍內(nèi)，隨幼葉的不斷生長(zhǎng)，葉面積不斷增大，葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用強(qiáng)度不斷增加。OABC應(yīng)用：農(nóng)作物、果樹(shù)管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉保證植物及時(shí)換新葉，同時(shí)可降低其呼吸作用消耗有機(jī)物。AC光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)光照強(qiáng)度CO2吸收量CO2釋放量OB凈光合速率細(xì)胞呼吸速率真正光合速率A點(diǎn)：只進(jìn)行呼吸作用AB段：光合作用逐漸增強(qiáng)，光合速率<呼吸速率B點(diǎn)：光合速率=呼吸速率(無(wú)糖類累積)C點(diǎn)：光合速率最大BC段：光合作用不斷增強(qiáng)，光合速率>呼吸速率(受酶的催化能力、CO2供應(yīng)量的限制)二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）1.光照強(qiáng)度A:只進(jìn)行呼吸作用B：光合作用速率=呼吸作用速率BC：光合作用速率>呼吸作用速率AB：光合作用速率<呼吸作用速率解讀：曲線與細(xì)胞圖示相結(jié)合O2CO2光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）光照強(qiáng)度0ABC陽(yáng)生植物光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)陰生植物A1B1C1D曲線表示的是陽(yáng)生植物的光合速率，陰生植物的曲線該如何畫(huà)？CO2吸收速率CO2釋放速率提示：陰生植物的呼吸作用較弱，光補(bǔ)償點(diǎn)B1在B點(diǎn)左側(cè)；對(duì)光的利用能力也不強(qiáng)，最大光合速率C1往左下移。二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）實(shí)踐應(yīng)用陰天，溫室大棚適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可以增加光合作用強(qiáng)度；大田種植合理密植；間作套種時(shí)注意作物種類搭配。陽(yáng)生植物陰生植物二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）2.CO2濃度二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）CO2吸收量CO2釋放量CO2濃度ABCODbcd總光合速率CO2飽和點(diǎn)CO2補(bǔ)償點(diǎn)ob段：CO2濃度過(guò)低，無(wú)法進(jìn)行光合作用凈光合速率bc段：光合速率<呼吸速率c點(diǎn)：光合速率=呼吸速率d點(diǎn)：光合速率最大限制因素：光照強(qiáng)度、溫度2.CO2濃度二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）增施有機(jī)肥；溫室栽培農(nóng)作物可以投放干冰或與雞舍相連；增施農(nóng)家肥將豬舍、雞舍與大棚連通實(shí)踐應(yīng)用二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）我國(guó)北魏時(shí)期的農(nóng)書(shū)《齊民要術(shù)》有關(guān)于栽種農(nóng)作物要“正其行，通其風(fēng)。”的記載。這么做的目的是？通風(fēng)透光，既能有利于充分利用光能，又可以使空氣不斷流過(guò)葉面，提供較多的CO2，從而提高光合作用強(qiáng)度，使作物增產(chǎn)。二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）實(shí)質(zhì)：溫度影響光合作用有關(guān)酶的活性適時(shí)播種；溫室栽培植物時(shí)，白天適當(dāng)提高溫度，可提高凈光合速率，夜間適當(dāng)降溫，可降低呼吸消耗，保證植物有機(jī)物的積累。最適溫度3.溫度實(shí)踐應(yīng)用二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）N：光合酶及ATP的重要組分P：類囊體膜和ATP的重要組分；K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分合理施肥可促進(jìn)葉片面積增大，促進(jìn)葉綠素合成，促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化等，提高光合作用強(qiáng)度。輪作（如今年種花生，明年種棉花）可充分利用土壤礦質(zhì)元素。4.礦質(zhì)元素實(shí)踐應(yīng)用二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）時(shí)間光合作用強(qiáng)度BC段：溫度過(guò)高，為減少蒸騰作用，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，光合速率下降，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。DE段：光合強(qiáng)度不斷減弱AB段：光合強(qiáng)度不斷增大B、C、D三點(diǎn)，哪一點(diǎn)淀粉含量最多？（D點(diǎn)）5.水二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）水是光合作用（光反應(yīng)）的原料；缺水會(huì)導(dǎo)致葉片部分氣孔關(guān)閉，限制CO2進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用；缺水會(huì)使糖類堆積，光合作用產(chǎn)物輸出緩慢。合理灌溉及時(shí)灌溉實(shí)踐應(yīng)用二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）

光合作用強(qiáng)度的多因素影響限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所示的因素，隨該因素的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。P點(diǎn)之前：Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所示的因素不再是限制光合速率的因素，影響因素為坐標(biāo)圖中所標(biāo)示出的其他因素。二、影響光合作用的因素及應(yīng)用（外部因素）

內(nèi)因：酶的數(shù)量、色素的含量

外因（環(huán)境因素）水分—應(yīng)用：合理灌溉礦質(zhì)元素—應(yīng)用：合理施肥溫度—影響酶的活性應(yīng)用：適時(shí)播種、晝夜溫差大、“午休”CO2濃度—升高CO2的濃度：通風(fēng)、使用農(nóng)家肥、加干冰……影響光合作用因素總結(jié)光照光質(zhì)（光的顏色）（大棚種植用紅光或藍(lán)紫光的燈管；無(wú)色透明的薄膜）光照時(shí)間：（延長(zhǎng)光照時(shí)間：一年兩/三熟）光合面積（葉面指數(shù)）（合理密植、間苗、剪枝；間作套種（提高光能的利用率）三化能合成作用(1)概念：利用體外環(huán)境中的某些________氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造_______。(2)實(shí)例：硝化細(xì)菌能利用土壤中的________氧化成亞硝酸(HNO2)，進(jìn)而氧化成硝酸(HNO3)。這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)中所釋放的化學(xué)能將__________合成為糖類，供自身利用。無(wú)機(jī)物有機(jī)物氨(NH3)CO2和H2O1.化能合成作用：三、化能合成作用三、化能合成作用2.光合作用與化能合成作用的比較：項(xiàng)目光合作用化能合成作用生物類型_________和光合細(xì)菌硝化細(xì)菌等能量來(lái)源光能體外物質(zhì)氧化釋放的_______相同點(diǎn)能將______合成______，并儲(chǔ)存能量綠色植物化學(xué)能無(wú)機(jī)物有機(jī)物即時(shí)訓(xùn)練1、下圖是夏季晴朗的白天，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：（1）7～10時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)原因：（2）12時(shí)左右的光合作用強(qiáng)度明顯減弱原因：（3）14～17時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷減弱原因：光照不斷減弱，光合作用強(qiáng)度不斷減弱。光照不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，光合作用強(qiáng)度明顯減弱。ABDCE時(shí)間光合作用速率67891011121314151617182.在大棚栽培蔬菜過(guò)程中，不能提高光合作用強(qiáng)度的措施是(

)A.適當(dāng)降低夜間溫度 B.適時(shí)通風(fēng)透氣 C.適時(shí)增施有機(jī)肥 D.適當(dāng)提高光照強(qiáng)度解析：提高光合作用強(qiáng)度的措施有適時(shí)通風(fēng)透氣、適時(shí)增施有機(jī)肥、適當(dāng)提高光照強(qiáng)度，B、C、D不符合題意；而適當(dāng)降低夜間溫度不能提高光合作用強(qiáng)度，A符合題意。即時(shí)訓(xùn)練A3.在“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響”活動(dòng)中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.水中加適量冰塊設(shè)置不同的溫度梯度，可以探究溫度對(duì)光合作用的影響B(tài).調(diào)節(jié)100W聚光燈與相應(yīng)植物之間的距離，可以探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響C.白光透過(guò)不同顏色的玻璃紙，可以探究不同