高中生物 第5章 第4节 第3课时 光合作用原理应用和化能合成作用同步备课课件 新人教版必修1.ppt

第5章细胞的能量供应和利用第4节能量之源 光与光合作用第3课时光合作用原理应用和化能合成作用 栏目链接 1 探究影响光合作用强度的环境因素 重 难点 2 了解光合作用的原理在农业生产中的应用 栏目链接 栏目链接 1 光合作用强度 1 概念 植物在 内通过光合作用制造 的数量 2 表示方法 用一定时间内 的数量来定量表示 2 影响因素 1 空气中 2 土壤中 含量 3 光照的 以及光的成分 4 的高低 自主学习 一 光合作用原理的应用 单位时间 糖类 原料消耗或产物生成 co2浓度 水分 时间 强度 温度 栏目链接 3 应用控制 和温度的高低 适当增加作物环境中 来提高光合作用强度 4 光照强度影响光合作用强度的实验 1 实验流程 光照的强弱 co2的浓度 打孔器 注射器 栏目链接 沉到水底 栏目链接 较多 较少 栏目链接 2 实验结论 在一定范围内 随着光照强度不断增强 光合作用强度 同一时间内产生 越多 浮起的叶片越多 二 化能合成作用1 化能合成作用 1 概念 利用体外环境中的某些 氧化时所释放的能量来制造 2 实例 硝化细菌能利用氧化 释放的化学能将 合成为糖类 供自身利用 不断增强 o2 无机物 有机物 nh3 co2和h2o 栏目链接 2 自养生物和异养生物 1 自养生物 特点 能将无机环境中的 转化为有机物的生物 代表生物 进行光合作用的生物 如 进行化能合成作用的生物 如 2 异养生物 特点 只能利用环境中现成的 来维持自身的生命活动 代表生物 人 动物 真菌以及大多数细菌 co2和h2o 绿色植物 硝化细菌 有机物 栏目链接 1 探究光照强度对光合作用强度的影响 1 实验流程 要点探究 一 影响光合作用的环境因素 栏目链接 对照实验及结果 栏目链接 烧杯 栏目链接 2 实验结论 在一定范围内 随着光照强度不断增强 光合作用强度也不断增强 小圆形叶片中产生的o2多 浮起的多 3 光合速率与光照强度的关系 图像 如右图 曲线分析 栏目链接 a点 光照强度为0 此时只进行细胞呼吸 其单位时间内释放的co2量 可表示此时的细胞呼吸速率 ab段 表明随光照强度加强 光合作用逐渐加强 co2的释放量逐渐减少 因为有一部分用于光合作用 到b点时 细胞呼吸释放的co2全部用于光合作用 即光合速率 细胞呼吸速率 称b点为光补偿点 植物白天光照强度应在光补偿点以上 植物才能正常生长 bc段 表明随着光照强度不断加强 光合速率不断增大 到c点以后不再加强了 c点为光饱和点 应用 阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低 如上图虚线所示 间作套种时农作物的种类搭配 林带树种的配置 合理采伐 冬季温室栽培等都与光补偿点有关 栏目链接 2 影响光合作用的外界条件及应用 1 光 对光合作用的影响 光质不同会影响光合作用速率 复色光 白光 下 光合速率最快 单色光中以红光下光合速率最快 蓝紫光次之 绿光最差 在生产上的应用 a 注重阴 阳生植物间作套种 b 轮作 延长光合作用时间 c 合理密植 增加光合作用面积 d 温室大棚使用无色透明玻璃 e 防止营养生长过强 导致叶面互相遮挡 使呼吸作用强于光合作用影响生殖生长 栏目链接 2 温度 对光合作用的影响 温度会直接影响酶的活性 进而影响光合作用速率 在一定范围内光合作用速率随温度升高而增大 温度过高使酶活性下降 从而使光合作用速率下降 一般最适温度在25 30 在生产上的应用 适时播种 温室栽培农作物时 白天适当提高温度 晚上适当降温 3 co2浓度 栏目链接 对光合作用的影响 在一定范围内 植物光合作用速率随co2浓度增大而增大 但达到一定浓度时 再增加co2浓度 光合作用速率也不再增大 如右图所示 在生产上的应用 施用有机肥及其他措施 提高大田或温室co2浓度 4 必需矿质元素 对光合作用的影响 n mg fe mn等是叶绿素生物合成必需的元素 k p等参与碳水化合物代谢 缺乏会影响糖类的转变和运输 p参与叶绿体膜的构成及光合作用中间产物的转变和能量传递 在生产上的应用 合理施肥 栏目链接 5 水对光合作用的影响 水既是光合作用的原料 又是植物体内各种化学反应的介质 另外 水还影响叶片气孔的开闭 间接影响植物体内co2浓度 所以水对光合作用影响很大 栏目链接 自养生物与异养生物 特别提醒 栏目链接 栏目链接 二 光合作用与细胞呼吸之间的关系 1 光合作用与有氧呼吸的比较 栏目链接 2 有机物的积累量一昼夜有机物的积累量 用co2量表示 可表示为 积累量 白天从外界吸收的co2量 晚上呼吸释放的co2量 3 通过气体代谢判定光合作用与细胞呼吸强度关系的方法 1 黑暗情况时 a点 植物只进行细胞呼吸 不进行光合作用 此状态下 植物从外界吸收o2 并将细胞呼吸产生的co2释放到体外 如图甲 栏目链接 栏目链接 2 弱光情况下 ab段 植物同时进行光合作用和细胞呼吸 栏目链接 细胞呼吸速率大于光合作用速率 植物的气体代谢特点与黑暗情况下相同 但放出co2量较少 如图乙 细胞呼吸速率等于光合作用速率时 b点 植物与外界不进行气体交换 即没有o2和co2的吸收与释放 如图丙 3 较强光照时 b点以后 植物同时进行光合作用和细胞呼吸 且光合作用速率大于细胞呼吸速率 气体代谢特点 如图丁 栏目链接 特别提醒 光合总产量和光合净产量的判定方法 1 光下co2的吸收量 o2的释放量和葡萄糖的积累量均表示光合作用的净产量 2 光合作用co2的消耗量 o2的产生量和葡萄糖的制造量 则均表示光合作用的总产量 栏目链接 栏目链接 题型1影响光合作用的因素 例1一密闭透明薄膜大棚内 一天中的光照强度与棚内植物制造有机物量分别如下图中曲线 曲线 所示 在采取某项措施后 棚内植物制造有机物量则如曲线 所示 采取的这项措施是 栏目链接 a 降低温度b 提高湿度c 增加co2浓度d 增加o2浓度名师点睛 这是一道联系生产实际的题目 影响光合作用的因素是光合作用在农业生产过程中如何使农作物高产以及提高光合作用效率的重要依据 栏目链接 解析 图示中午12时前后光照强度达到最大值 但植物制造有机物量却呈现明显减少 曲线 现象 其原因是棚内空气不畅 叶肉细胞内co2量减少 影响暗反应速率 适当增加co2浓度 可提高暗反应速率 增加有机物的量 答案 c 栏目链接 变式训练 1 下图所示是一个研究光合作用的实验 实验前 在溶液中加入 h adp 磷酸盐和叶绿体等 实验时 按图示控制条件进行 并不断测定有机物合成速率 将这些数据绘制成曲线 请分析回答下列问题 栏目链接 1 ab段无有机物积累 主要原因是 2 写出ab段所发生的与光合作用能量代谢直接相关的反应式 3 bc段 在黑暗条件下 积累有机物是因为 栏目链接 有光无co2 只能进行光反应而不能进行暗反应 adp pi 能量atp 酶 由ab段供应的 h atp能用来进行暗反应 大量合成有机物 4 cd段 有机物合成速率迅速降低的原因是 5 上述实验表明 光反应的生理意义是 栏目链接 cd段无光 不能进行光反应 而ab段产生的 h 和atp 又被消耗殆尽 使暗反应减弱 合成有机物速率下降 光反应产生的 h 和atp供暗反应利用 例2以测定的co2吸收量与释放量为指标 研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响 结果如图所示 下列分析正确的是 栏目链接 a 光照相同时间 35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等b 光照相同时间 在20 条件下植物积累的有机物的量最多c 温度高于25 时 光合作用制造的有机物的量开始减少d 两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等名师点睛 坐标曲线题要认真分析横坐标和纵坐标 特别是曲线的走势 交点 拐点等 栏目链接 解析 光照下co2的吸收量 为净变化量或积累量 即 光合实际量 呼吸量 黑暗中co2释放量 为呼吸量 由图可知 在35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等 都是3 3 5 6 5mg h 积累量最多的温度为25 此时光合作用实际量约为2 25 3 75 6mg h 此后光合作用的实际量还在增加 两曲线的交点表示呼吸量 净光合量 或者说光合量是呼吸量的两倍 不代表二者相等 答案 a 栏目链接 变式训练 2 绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系 下图中甲图表示了两者之间的关系 请分析回答 栏目链接 1 甲图 的过程中 既没有消耗氧气 也没有产生氧气的过程是 写标号 能使adp含量增多的过程主要是 写标号 2 将一盆在阳光下正常生长的植物迅速移入暗室 x物质含量发生的变化 可用乙图中的 曲线表示 与此同时在 的过程中 会明显减弱的过程有 写标号 3 在农业生产中为了提高农作物的产量 我们可以采用 至少答出两点 等方法 在探究环境因素对大棚农作物产量高低的影响时 有的同学认为应该提高环境温度 有的同学认为应该降低环境温度 你认为正确的做法是 栏目链接 解析 1 过程表示水在光下分解 有氧气产生 x表示c3 过程表示c3的还原 消耗 h 和atp 过程表示有氧呼吸的第一阶段 过程表示有氧呼吸的第二阶段 过程表示co2的固定 所以只有 过程产生氧气 其他过程均不产生氧气 也不消耗氧气 2 当植物由阳光下迅速移入暗室时 光反应减弱 h 和atp减少 c3的含量由于还原受阻 而co2的固定正常进行而升高 可用乙图中的a曲线表示 3 农作物的产量主要取决