2018-2019高中生物 5.4.3能量之源-光与光合作用精编课件 新人教版必修1.ppt

生物必修1 人教版 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 核心点睛 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 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 要点探究 问题导学1 叶片沉水时不仅使用注射器 为什么还要在黑暗环境中进行实验 2 通过光照强度对光合作用的影响曲线分析 我们在实验中能通过装置直接测出真正光合作用的速率吗 若不能 该如何操作 要点探究 新知初探 核心点睛 栏目链接 提示 用注射器可使叶片中的气体逸出 放在黑暗环境中可防止在有光的条件下产生氧气 使叶片浮上来 提示 不能 在黑暗条件下测出细胞呼吸的速率 然后在光照条件下通过释放氧气的速率或吸收CO2的速率测出净光合速率 两者的和即为真正光合速率 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 3 你认为阳生植物和阴生植物一个叶绿体中 哪一个的类囊体薄膜更大 为什么 提示 阴生植物 由于阴生植物生存环境的限制 单位面积上获取的光能远远小于阳生植物所获取的光能 阴生植物通过扩大面积来获取足够的能量 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 1 各点代表的生物学意义 A点 光照强度为零 只进行细胞呼吸 B点 光合作用强度等于呼吸作用强度 为光补偿点 C点 是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度 即光饱和点 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 2 各线段代表的生物学意义 OA段 呼吸作用强度 AB段 随光照增强 光合作用增强 但仍比呼吸作用弱 BD段 光合作用强度继续随光照强度的增强而增加 而且光合作用强度大于呼吸作用 DE段 光合作用强度达到饱和 不再随光照强度的增强而增加 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 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 在黑暗情况下 植物叶片只进行细胞呼吸 吸收氧气 产生的二氧化碳较易溶于水 所以叶片沉在水底 细胞生理状态如下图 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 2 在弱光下 此时的光合作用小于或等于细胞呼吸 叶片中没有足够的氧气 叶片仍然沉在水底 细胞生理状态如下图 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 3 在中 强光下 光合作用大于细胞呼吸 叶片中会有足够的氧气产生 从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分 使叶片浮起来 细胞生理状态如下图 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 特别提醒 1 除了光照强度对光合作用有一定影响外 光谱成分也对光合作用强度有影响 红光和蓝紫光有利于光合作用 绿光不适合光合作用 太阳光中各种色光均衡 对植物最有利 2 光合作用速率或称光合作用强度 是指一定量的植物 如一定的叶面积 在单位时间内进行光合作用生成有机物的量 通常用释放多少O2或消耗多少CO2来表示 包括表观光合作用速率和真正光合作用速率 它们和光照强度的关系如图 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 例 通过实验测得一片叶子在不同光照强度下CO2吸收和释放的情况如图1所示 图2所示细胞发生的情况与图1曲线中AB段 不包括A B两点 相符的一项是 A 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 图中AB段光合作用强度小于呼吸作用强度 呼吸作用产生的CO2除进行光合作用 还有部分排出 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 跟踪训练1 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 相关分析正确的是 A 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 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 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 黑暗下CO2释放量代表了植物的呼吸强度 光照下CO2吸收量代表的是净光合速率 即真正光合速率去掉呼吸速率 光下CO2的消耗量应为CO2吸收量与呼吸释放量CO2之和 35 时CO2消耗量为3 00 3 50 6 50 30 时为3 50 3 00 6 50 图中可见光下25 时CO2吸收量最大 故25 时植物积累的有机物的量最多 25 时 光合作用CO2的消耗量应为3 75 2 25 6 00 而30 35 时都为6 50 图中两曲线的交点应表示光合作用积累的与呼吸作用消耗的有机物的量相等 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 1 温度 温度通过影响酶的活性来影响光合作用强度 一般植物的适宜温度在35 左右 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 2 二氧化碳浓度 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 1 走势分析 图1和图2都表示在一定范围内 光合作用速率随CO2浓度的增大而增大 但当CO2浓度增加到一定范围后 光合作用速率不再增加 2 关键点分析 图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度 即CO2补偿点 图2中的A 点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 图1和图2中的B和B 点都表示CO2饱和点 3 矿质元素 缺少N会影响酶的合成 缺少P会影响ATP的合成 缺少Mg会影响叶绿素的合成 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 4 多因素对光合速率的影响 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 1 图甲中 当光照强度低于P点时 三条曲线重合 说明此时限制光合速率的因素是光照强度 当光照强度高于Q点时 此时限制光合速率的因素主要是温度 2 综合上述坐标曲线可知 P点之前时 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素 随其不断加强 光合速率不断提高 当到Q点之后时 要想提高光合速率 可采取适当提高除横坐标之外的其他因素 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 特别提醒内部因素对光合作用也有着重要的影响 主要包括色素的种类和含量 酶的数量 C5的含量等 如叶龄对叶片光合能力的影响就是内部因素综合作用的结果 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 例 炎热夏季中午 因失水过多会导致植物气孔关闭 此时叶肉细胞 A 三碳化合物含量上升B 光反应产物不能满足暗反应的需求C 有机物积累速率明显下降D 叶绿体基质中ADP含量增加 C 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 炎热夏季中午 因失水过多会导致植物气孔关闭 此时叶肉细胞中二氧化碳的浓度减小 二氧化碳的固定减弱 三碳化合物含量下降 这时光反应正常进行 光反应产物相对过剩 ATP的利用减少 叶绿体基质中ADP含量减少 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 跟踪训练2 图1表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化 图2中能正确表示e点时单位时间内棚内植株消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比 体积比 的是 B 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 e点时CO2的量不再增加 超过e点后CO2的含量下降 说明此时光合作用速率等于细胞呼吸速率 即光合作用吸收的CO2量等于细胞呼吸消耗的O2的量 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 实验原理 光合作用的强度可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示 实验步骤 1 取生长旺盛的绿叶 用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片 注意避开大的叶脉 2 将小圆形叶片置于注射器内 并让注射器吸入清水 待排出注射器内残留的空气后 用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞 使小圆形叶片内的气体逸出 这一步骤可重复几次 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 3 将内部气体逸出的小圆形叶片 放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用 这样的叶片因为细胞间隙充满了水 所以全都沉到水底 4 取3只小烧杯 分别倒入20mL富含NaHCO3的清水 5 分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片 然后分别用强 中 弱三种光 3盏40W台灯 分别对3个实验装置进行照射 光照强弱可通过调节台灯与实验装置间的距离来决定 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 6 观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 注意事项 1 尽量选取生长旺盛的绿叶 2 叶片内的气体尽量抽得干净 应让叶片全部沉到水底 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 例 如图甲为研究光合作用的实验装置 用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片 再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底 然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中 给予一定的光照 测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间 见图乙 以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系 下列相关分析正确的是 C 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 A 在a b段 随着NaHCO3溶液浓度的增加 光合作用速率逐渐减小B 在b c段 单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度 都可以缩短叶圆片上浮的时间C 在c点以后 因NaHCO3溶液浓度过高 使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降D 因配制的NaHCO3溶液中不含氧气 所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 在a b段 随着NaHCO3溶液浓度的增加 叶圆片上浮至液面所用的平均时间变短 表明光合作用速率逐渐增大 在b c段 单独增加光照或温度可能缩短叶圆片上浮至液面所用的时间 但单独增加NaHCO3溶液浓度不能缩短叶圆片上浮至液面所用的时间 在c点以后 因NaHCO3溶液浓度过高 使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降 凡是活细胞都能进行呼吸作用 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 跟踪训练 2015 湛江高一检测 在下图所示的玻璃容器中 注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片 密闭后 设法减小液面上方的气体压强 会看到叶片沉入水中 然后再用光照射容器 又会发现叶片重新浮出液面 光照后叶片重新浮出液面的原因是 B 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 A 叶片吸水膨胀 密度减小B 叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面C 溶液内产生的CO2大量附着在叶面D NaHCO3溶液因放出CO2而密度增大 栏目链接 核心点睛 新知初探 要点探究 栏目链接 解析 当叶片中的气体被抽空后沉入水底 由于