高中生物第四章光合作用和細(xì)胞呼吸第二節(jié)影響光合作用的環(huán)境因素課件蘇教版必修1.ppt

1、(二)光合作用的過(guò)程 影響光合作用的環(huán)境因素,一、光合作用的過(guò)程 1. 場(chǎng)所:_. 2. 兩個(gè)階段 (1)光反應(yīng): 發(fā)生在葉綠體的_上, 必須在_的條件下才能進(jìn)行.,葉綠體,類囊體膜,有光,(2)暗反應(yīng): 發(fā)生在葉綠體的_中, 在有光和無(wú)光的條件下都能進(jìn)行. 3. 變化過(guò)程 (1)光反應(yīng)中的化學(xué)反應(yīng) 水的光解: 水分解成_, H進(jìn)一步變成高能態(tài)的H. ATP的合成: 在_的作用下, ADP與Pi形成ATP.,基質(zhì),O2和H,有關(guān)酶,(2)暗反應(yīng)中的化學(xué)反應(yīng) CO2的固定: 一分子CO2和一分子_結(jié)合形成兩分子_. 三碳化合物的還原: 在酶的作用下, 三碳化合物接受_釋放出來(lái)的能量并被_還原.,

2、五碳化合物,三碳化合物,ATP,H,五碳化合物的再生: 一些_經(jīng)過(guò)復(fù)雜的變化, 又形成五碳化合物. ADP的形成: ATP被利用后形成_和_. 4. 光合作用的概念,三碳化合物,ADP,Pi,綠色植物通過(guò)葉綠體吸收光能, 將CO2和H2O合成為有機(jī)物并釋放出O2, 同時(shí)將_轉(zhuǎn)化為_儲(chǔ)存在糖類和其他有機(jī)物中的過(guò)程. 5. 總反應(yīng)式 _,光能,化學(xué)能,想一想 結(jié)合光合作用的過(guò)程, 你認(rèn)為早晨鍛煉好還是傍晚鍛煉好? 提示: 傍晚鍛煉好. 白天植物進(jìn)行光合作用, 吸收CO2產(chǎn)生O2, 晚上植物進(jìn)行細(xì)胞呼吸, 吸 收O2釋放CO2, 傍晚時(shí)O2含量較早上多.,二、影響光合作用的環(huán)境因素及應(yīng)用 1. 影響

3、因素,2. 光合作用原理的應(yīng)用 (1)提高光能利用率的途徑: 延長(zhǎng)_, 增加光照面積和增強(qiáng)光合作用的效率等. (2)提高光能利用率的措施 大田中: _、合理密植等.,光照時(shí)間,套種,大棚中: 適當(dāng)提高_(dá)、延長(zhǎng)光照時(shí)間等. 適當(dāng)補(bǔ)充適宜濃度的營(yíng)養(yǎng)元素, 如施用含_、K、_、Zn等元素的肥料.,Mn,CO2濃度和溫度,N、P,判一判 (1)與光合作用有關(guān)的酶只分布在葉綠體的 基質(zhì)中() (2)CO2濃度越大光合作用效率就越高() (3)套種可以提高光合作用的效率(),要點(diǎn)一光合作用過(guò)程分析 1. 過(guò)程圖解,2. 圖解分析,注: C3即三碳化合物, C5即五碳化合物,特別提醒 (1)暗反應(yīng)有光、無(wú)光

4、都能進(jìn)行. 若光反應(yīng)停止, 暗反應(yīng)可以持續(xù)一段時(shí)間, 但 時(shí)間不長(zhǎng), 故一般認(rèn)為晚上只進(jìn)行細(xì)胞呼吸, 不進(jìn)行暗反應(yīng). (2)相同光照時(shí)間內(nèi), 光照和黑暗間隔處理比 一直光照有機(jī)物積累多, 因?yàn)殚g隔處理H、 ATP基本不積累, 利用充分; 但一直光照會(huì)造 成H、ATP的利用不充分而積累.,下圖是光合作用過(guò)程實(shí)驗(yàn)圖解, 請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果(內(nèi)填寫或者).,裝置C中產(chǎn)生含碳有機(jī)物, 是由于在裝置A中結(jié)構(gòu)_上進(jìn)行了_反應(yīng), 為在結(jié)構(gòu)_中進(jìn)行的_反應(yīng)提供了_等物質(zhì)的緣故.,【解析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè) 階段, 光反應(yīng)的場(chǎng)所在葉綠體類囊體膜上, 暗 反應(yīng)的場(chǎng)所在葉綠體基質(zhì)中. 光反應(yīng)的產(chǎn)物 H和AT

5、P是暗反應(yīng)的必要條件. 【答案】葉綠體類囊體膜光 葉綠體基質(zhì)暗H和ATP,變式訓(xùn)練 1. 對(duì)某種植物做如下處理: (甲)持續(xù)光照10 min, 再黑暗10 min; (乙)光照5 s后再黑暗處理5 s, 連續(xù)交替進(jìn)行20 min. 若其他條件不變, 則在甲、乙兩種情況下植株所制造的有機(jī)物總量是() A. 甲多于乙B. 甲少于乙 C. 甲和乙相等 D. 無(wú)法確定,解析: 選B. 植物的光反應(yīng)和暗反應(yīng)是在不同 酶的催化下獨(dú)立進(jìn)行的. 在一般情況下, 光反 應(yīng)的速率比暗反應(yīng)的快, 光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP 和H不能被暗反應(yīng)及時(shí)消耗掉, 原因是催化 暗反應(yīng)的酶的催化效率和數(shù)量都是有限的, 暗反應(yīng)限制了光合作

6、用速率, 降低了光能的 利用率.,但中間間隔5 s無(wú)光, 有利于充分利用前5 s光反應(yīng)的產(chǎn)物, 從而提高了對(duì)光能的利用率. 因此, 在光照強(qiáng)度和光照總時(shí)間不變的情況下, 乙制造的有機(jī)物相對(duì)甲多一些.,要點(diǎn)二影響光合作用的環(huán)境因素及應(yīng)用 1. 光照強(qiáng)度,(1)圖解: A點(diǎn): 進(jìn)行光合作用所需的最低光照強(qiáng)度. B點(diǎn): 光飽和點(diǎn), B點(diǎn)以后隨著光照強(qiáng)度增加, 光合作用強(qiáng)度不再增加. (2)應(yīng)用: 陰雨天適當(dāng)補(bǔ)充光照, 及時(shí)對(duì)大棚除霜消霧.,2. CO2濃度 (1)圖解: A點(diǎn): 進(jìn)行光合作用所需的最低CO2濃度.,B點(diǎn): CO2飽和點(diǎn), B點(diǎn)以后隨著CO2濃度的增加光合作用強(qiáng)度不再增加. (2)應(yīng)用

7、: 溫室中適當(dāng)提高CO2濃度, 如投入干冰等, 大田中“正其行, 通其風(fēng)”, 多施有機(jī)肥來(lái)提高CO2濃度.,3. 溫度 (1)圖解: B點(diǎn)是最適溫度, 此時(shí)光合作用最強(qiáng), 高于或低于此溫度光合作用強(qiáng)度都會(huì)下降, 因?yàn)闇囟葧?huì)影響酶的活性. (2)應(yīng)用: 溫室栽培時(shí)白天適當(dāng)提高溫度, 夜間適當(dāng)降低溫度.,特別提醒 光合速率的日變化 (1)春秋天, 無(wú)云的晴天: 從早晨開始, 光合作用隨光照增強(qiáng)而逐漸加強(qiáng), 中午達(dá)到高峰, 以后隨光照減弱而逐漸降低, 到日落則停止, 形成單峰曲線.,(2)夏天, 晴天無(wú)云而太陽(yáng)光照射強(qiáng)烈時(shí): 光合 作用過(guò)程便形成雙峰曲線, 即一個(gè)高峰在上 午, 一個(gè)高峰在下午. 中

8、午前后光合速率下降, 呈現(xiàn)“午休”現(xiàn)象, 原因是蒸騰作用旺盛導(dǎo) 致氣孔關(guān)閉, 限制CO2進(jìn)入葉片.,為探究影響光合作用強(qiáng)度的因素, 將同一品種玉米苗置于25 條件下培養(yǎng), 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示, 請(qǐng)回答:,(1)與D點(diǎn)相比, B點(diǎn)條件下限制玉米CO2吸收量的因素是_, C點(diǎn)條件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_. (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 在_的條件下施肥效果明顯. 除本實(shí)驗(yàn)所涉及的因素外, 從增加光合面積的角度考慮, 采取_措施能提高玉米的光能利用率.,【解析】(1)B點(diǎn)和D點(diǎn)相比, 二者相同點(diǎn)是 都做了施肥處理, 且二者土壤含水量也相同, 不同點(diǎn)是D點(diǎn)光照強(qiáng)度大, B點(diǎn)光照強(qiáng)度小, 是 影響二氧

9、化碳吸收的限制因素. (2)根據(jù)圖示, 在土壤含水量40%60%的條件下施肥效果 明顯. 從增加光合作用面積的角度考慮, 采取 合理密植措施能提高玉米的光能利用率.,【答案】(1)光照強(qiáng)度(或光強(qiáng))土壤含水量(2)土壤含水量40%60%合理密植 【探規(guī)尋律】自然條件和實(shí)際生產(chǎn)中并非 單一因素影響光合作用, 而是多種因素共同 影響. 多因素影響光合作用常見曲線如下:,(1)曲線分析: P點(diǎn)時(shí), 限制光合作用速率的因 素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因素, 隨其不斷加強(qiáng), 光合作用速率不斷提高. 當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí), 橫坐標(biāo) 所表示的因素, 不再是影響光合作用速率的 因素, 要想提高光合作用速率, 可采取適當(dāng)提 高圖

10、示中其他因素的措施.,(2)應(yīng)用: 溫室栽培時(shí), 在一定光照強(qiáng)度下, 白 天適當(dāng)提高溫度, 增加光合酶的活性, 可提高 光合作用效率, 也可同時(shí)適當(dāng)增加CO2濃度, 進(jìn)一步提高光合作用速率. 當(dāng)溫度適宜時(shí), 可 適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合作用速率.,變式訓(xùn)練 2. (2012江蘇南京高一檢測(cè))下圖分別表示兩個(gè)自變量對(duì)光合速率的影響情 況, 除各圖中所示因素外, 其他因素均控制在最適范圍, 下列分析錯(cuò)誤的是(),A. 甲圖中a點(diǎn)的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量 B. 乙圖中d點(diǎn)與c點(diǎn)相比, 相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C3的生成量多 C. 圖中M、N點(diǎn)的限制因素是光照強(qiáng)度, P點(diǎn)的限制因素是

11、溫度 D. 丙圖中, 隨著溫度的升高, 曲線走勢(shì)將穩(wěn)定不變,解析: 選D. 甲圖中a點(diǎn)的限制因素是光照強(qiáng)度 之外的其他因素, 因此可能是葉綠體中酶的 數(shù)量; 乙圖中d點(diǎn)比c點(diǎn)光照強(qiáng)度強(qiáng), 光合速率 大, 因此相同時(shí)間內(nèi)d點(diǎn)比c點(diǎn)葉肉細(xì)胞中C3 的生成量多; M、N、P點(diǎn)均未達(dá)到光合速率 飽和點(diǎn), 因此橫坐標(biāo)所表示的因素為限制因 素; 溫度主要是通過(guò)影響酶的活性來(lái)影響光 合速率, 當(dāng)溫度超過(guò)最適溫度時(shí), 隨溫度升高, 酶活性逐漸喪失, 光合速率逐漸降低.,光合作用中C3、C5、ATP和CO2之間的轉(zhuǎn)化 【例題】圖甲表示A植物光合速率受光照 強(qiáng)度影響的變化曲線. 圖乙表示A植物光合速 率在不同光照

12、強(qiáng)度環(huán)境條件下, 光合速率受 CO2濃度影響的變化曲線. a點(diǎn)與c點(diǎn)相比較, c點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中C3的含量; b點(diǎn)與c點(diǎn)相比較, b點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中C5的含量依次是(),A. 低、基本一致 B. 高、高 C. 高、基本一致 D. 低、高,【解析】a點(diǎn)與c點(diǎn)相比較, 光照強(qiáng)度相同, 二氧化碳濃度不同, c點(diǎn)二氧化碳濃度高, 與 C5結(jié)合生成的C3量多, 而a、c兩點(diǎn)產(chǎn)生的H 和ATP是相同的, 還原的C3量相同, 所以c點(diǎn)葉 肉細(xì)胞中C3的含量高. b點(diǎn)與c點(diǎn)相比較, 二氧 化碳濃度相同, 光照強(qiáng)度bc, b點(diǎn)產(chǎn)生的H 和ATP多, 還原的C3多, 生成的C5多. b點(diǎn)時(shí)葉 肉細(xì)胞中C5的含量高.,【糾錯(cuò)筆記】圖解分析光合作用過(guò)