高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 第四节 能量之源光与光合作用 5.4.2.2课件 新人教版必修1.ppt

第2课时光合作用原理的应用和化能合成作用 一 探究光照强度对光合作用的影响1 光合作用强度 1 概念 植物在单位时间内通过光合作用制造 的数量 糖类 2 影响因素和衡量指标 水分 co2 温度 长短与强弱 原料 产物 2 探究光照强弱对光合作用强度的影响 1 实验步骤 黑暗 沉到水底 富含二氧化碳 强 中 弱 小圆形叶片浮起 2 实验结果及结论 实验结果 较多 较少 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 同一时间段内产生的 越多 浮起的叶片越多 不断增强 o2 二 影响光合作用的因素及化能合成作用1 其他因素对光合作用强度的影响 除光照强度之外 影响光合作用的因素还包括 等 温度 二氧化碳浓度 矿质元素 2 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 的合成作用 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 无机物 制造有机物 nh3 co2 和h2o 预习自测 1 长在山的阴面的植物一般比阳面的植物矮小的主要原因是 a 阴面温度低b 阴面光照弱c 阴面植物对光的利用率低d 阴面植物的叶绿体较小 解析 选b 阴面植物长得矮小的原因主要是光照弱 光合作用强度低 2 大气中co2浓度的适当升高可以提高许多农作物的产量 这是因为 a co2是光合作用的产物 浓度升高能增强光合作用b co2是光合作用的原料 浓度升高能增强光合作用c co2是光合作用的原料 浓度升高能增强呼吸作用d co2是呼吸作用的原料 浓度升高能增强光合作用 解析 选b 绿色植物通过叶绿体利用光能把co2和水转变成储存能量的有机物 并释放出氧气的过程叫光合作用 影响光合作用的因素有光照强度 温度 co2的浓度等 在一定范围内 绿色植物的光合作用随co2的浓度增加而增强 故大气中co2浓度的适当升高 增加了光合作用的原料 可以提高许多农作物的产量 3 硝化细菌将二氧化碳和水合成糖类 其能量来自 a 光能b 电能c 化学能d 生物能 解析 选c 硝化细菌利用将nh3氧化成亚硝酸 hno2 硝酸 hno3 所释放的能量 将co2和h2o合成糖类 4 下列生物中属于自养生物的是 a 大肠杆菌b 仓鼠c 酵母菌d 硝化细菌 解析 选d 自养生物是指能利用无机物合成有机物的生物个体 硝化细菌是自养生物 大肠杆菌 仓鼠 酵母菌都是异养生物 5 下列生物中能进行光合作用制造有机物的原核生物是 a 硝化细菌b 水稻c 蓝藻d 变形虫 解析 选c 能够利用无机物制造有机物的是硝化细菌 水稻和蓝藻 但硝化细菌进行的是化能合成作用 水稻属于真核生物 能进行光合作用的原核生物是蓝藻 主题1光照强度对光合作用的影响 问题探究 1 探究光照强度对光合作用强度的影响 1 分析实验中叶片下沉和进行光照后叶片又上浮的原因 叶片下沉的原因 将叶片中的气体抽出后 细胞间隙 充满水 叶片密度增大 因此叶片下沉 光照后上浮的原因 2 实验中观察的指标 因变量 叶片进行光合作用 细胞间隙中 重新充满气体 因此叶片上浮 同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 每组叶片全部浮起所需要的时间 2 分析光照强度对光合作用强度的影响 下图为光照强度与绿色植物光合作用强度的关系曲线 分析该图并回答下列问题 1 图中co2的吸收量和释放量分别表示什么意义 提示 co2的吸收量表示绿色植物的光合作用从外界吸收co2的量 co2的释放量表示自身呼吸作用释放到外界的co2的量 2 图中a b c点代表的意义 a点 b点 c点 光照强度为0 植物不进行光合作用 此时co2的释放 量可表示细胞呼吸速率 光补偿点 呼吸作用释放到外界的co2量为0 光合作 用从外界吸收的co2量也为0 此时光合作用强度等于呼 吸作用强度 光饱和点 3 分析a b b c 区间细胞呼吸和光合作用的强度大小 a b b c 呼吸作用强度大于光合作用强度 光合作用强度大于呼吸作用强度 4 c 点前后限制光合作用的主要外界因素 c 点之前 c 点之后 光照强度 主要是温度和co2浓度等 拓展延伸 1 光照强度对光合作用强度的影响 1 总光合速率 净光合速率 呼吸速率 2 co2吸收量在c点前的主要限制因素是光照强度 在c点后的主要限制因素为温度和co2浓度等 2 净光合作用速率与真正光合作用速率的表示方法 1 净光合速率 常用一定时间内o2释放量 co2吸收量或有机物积累量表示 2 真正光合速率 常用一定时间内o2产生量 co2固定量或有机物制造量表示 探究总结 光照强度对净光合作用的影响原理与探究结论 1 影响原理 呼吸作用强度不受光照强度的影响 在一定范围内 光合作用强度随光照强度的增加而逐渐增强 当光照强度达到一定值后 继续增强光照强度 光合作用强度不再改变 2 探究结论 在一定光照强度范围内 同一时间段中 各组小圆形叶片浮起的数量与光照强度呈正相关 在一定光照强度范围内 每组叶片全部浮起所需要的时间与光照强度呈负相关 探究训练 1 2017 日照高一检测 取某种植物生长状态一致的新鲜叶片 用打孔器打出若干圆片 圆片平均分成甲 乙 丙三组 每组各置于一个密闭装置内 并分别给予a b c三种不同强度的光照 其他条件一致 照光相同时间后 测得各装置内氧气的增加量如图所示 下列叙述错误的是 a 装置内增加的氧气来自水b 光照强度为a时 光合作用停止c 丙组装置内的co2含量照光后比照光前低d 该图反映了光合作用强度与光照强度的关系 解析 选b 光反应阶段 水的光解产生氧气 a正确 光照强度为a时 氧气增加量为0 光合速率等于呼吸速率 并不是没有光合作用 b错误 光合作用消耗co2产生o2 c正确 该图反映了光合作用强度和光照强度的关系 d正确 2 将一盆栽植物连同花盆一起置于密闭的玻璃钟罩内 内有充足的二氧化碳且浓度恒定 温度等条件适宜 植物和花盆未经消毒 测得光照强度与钟罩内氧气的释放速率关系如图所示 下列有关该图的分析正确的是 a a点表示植物的光合作用速率与呼吸作用速率相同b 光照强度为a时叶肉细胞内光合速率大于呼吸速率c bc段限制植物光合速率的因素不可能是光合色素和酶的含量d 某光照强度下测得的氧气增加量就是该植物光合作用净产氧量 解析 选b 将一盆栽植物连同花盆一起置于密闭的玻璃钟罩内 其中既有植物的光合作用和呼吸作用 也有花盆土壤中小动物和微生物的呼吸作用 光照强度为a时 植物的光合速率等于植物 小动物和微生物的呼吸速率之和 a错误 由a可知 a点时植物叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率 b正确 bc段氧气释放速率随光照强度的增强不再增加 影响光合速率的因素除了 光照强度 co2浓度 温度外 其他都有可能 c错误 某光照强度下测得的氧气增加量就是该植物光合作用o2产生总量减去呼吸消耗总量 d错误 补偿训练 如图表示20 时玉米光合作用强度与光照强度的关系 对于曲线的下列说法最恰当的是 a b点位置不会随环境温度的升高而移动b a点叶肉细胞产生atp的细胞器有叶绿体和线粒体c 当植物缺mg时 b点右移d c点时光合作用强度等于细胞呼吸强度 解析 选c 曲线中a点代表植物呼吸作用强度 b点代表光合作用强度和呼吸作用强度相等 c点代表最大光合作用强度 随着温度变化 呼吸作用强度会发生改变 b点也会发生移动 a点时产生atp的细胞器只有线粒体 不进行光合作用 叶绿体不产生atp 植物缺镁时 叶绿素变少 光合作用强度变弱 b点右移 c点时光合作用强度大于呼吸作用强度 主题2co2浓度 温度对光合作用的影响及光合作用原理的应用 问题探究 1 co2浓度 温度对光合作用强度的影响 1 co2浓度对光合作用强度的影响 根据上图描述co2浓度对光合作用强度的影响 分析co2浓度为a时 对应纵坐标的co2表现为既不吸收也不释放的原因 在一定 范围内 植物光合作用强度随co2浓度的增加而增强 但 达到一定浓度时 再增加co2浓度 光合作用强度也不再 增强 a点时 细胞进行光合作用吸收的co2量 等于呼吸作用释放的co2量 若在b点后适当增加光照强度 曲线会怎样变化 提示 b点后co2充足 适当增加光照强度 光合作用强度会增大 曲线会在原曲线上方 2 温度对光合作用强度的影响 温度影响光合作用强度的实质是通过影响 进而影响植物光合作用强度 植物体内与 光合作用有关的酶的活性 2 光合作用原理的应用 1 从光照强度角度考虑 遭遇连续阴雨天气 如何提高温室大棚蔬菜产量 提示 遭遇连续阴雨天气时 光照强度较弱 适当补充光照可以提高蔬菜产量 2 从温度方面考虑 如何能有效提高大棚蔬菜的产量 提示 白天适当提高温度 保证光合速率较大 晚上适当降低温度 来适当降低蔬菜呼吸速率 从而保证有机物积累较多 提高蔬菜的产量 3 从co2浓度方面考虑 为何施用农家肥可以提高庄稼产量 提示 农家肥中富含微生物 而微生物细胞呼吸时可为庄稼生长提供较高浓度的co2 因此可以提高庄稼产量 探究总结 1 多因素对光合作用强度的影响 1 综合分析三图 可知 在p点之前 限制光合速率的因素为横坐标所表示的因素 随着其不断增大 光合速率不断提高 2 在q点之后 若想提高光合速率 可适当提高除横坐标之外的其他因素 2 影响光合作用强度的三个因素 1 co2对光合作用强度的影响 在一定范围内 植物光合作用强度随co2浓度的增加而增强 但达到一定浓度时 再增加co2浓度 光合作用强度也不再增强 2 温度对光合作用强度的影响 温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用强度 因此其影响规律与温度对酶活性的影响曲线一致 即随温度增加 光合作用强度先增强后减弱 3 矿质元素对光合作用强度的影响 随矿质元素含量增加 光合作用强度先增强后减弱 探究训练 1 2015 海南高考 植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度 叶温 变化的趋势如图所示 下列叙述错误的是 a 植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自太阳能b 叶温在36 50 时 植物甲的净光合速率比植物乙的高c 叶温为25 时 植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的d 叶温为35 时 甲 乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为0 解题指南 1 题干关键信息 净光合速率 随叶片温度 叶温 变化的趋势 2 图示信息 从曲线可看出两种植物的净光合速率随温度的变化先增后减 不同温度下影响不同 解析 选d 本题考查温度对光合作用的影响 植物的光合作用所需要的能量来自太阳能 a项正确 由曲线可知在36 50 时 植物甲的净光合速率高于植物乙 b项正确 植物光合与呼吸作用强度的差值即净光合速率 由曲线可知在叶温为25 时 植物甲的净光合速率小于植物乙 c项正确 由曲线可知 叶温为35 时 甲 乙两种植物的净光合速率相等 但不为0 故d项错误 2 将生长旺盛的某农作物植株培养在密闭的玻璃钟罩内 在温度适宜恒定的条件下 测得晴朗的一昼夜间钟罩内co2浓度变化曲线如图所示 以下分析正确的是 a a b段随着光照强度逐渐增加 光合作用速率不断提高b b c段密闭钟罩中的co2浓度低于大气中的co2浓度c c d段密闭罩内o2含量充足 呼吸作用速率不断提高d d点后呼吸作用速率缓慢是因为温度较低而影响酶的活性 解析 选b a b段随着光照强度逐渐增加 密闭钟罩中的co2浓度逐渐降低 只能看出植物的光合速率大于呼吸速率 但是下降幅度逐渐平缓 故光合作用速率不断减慢 a错误 密闭钟罩中的起始co2浓度可以看作是大气中的co2浓度 通过a b段光合作用的进行 密闭钟罩中的co2浓度逐渐降低 故b c段密闭钟罩中的co2浓度低于大气中的co2浓度 b正确 呼吸作用速率不只受o2 含量的限制 还受体内呼吸酶的限制 c d段密闭罩内co2浓度增加 植物的光合速率小于呼吸速率 但是上升幅度逐渐平缓 故呼吸作用逐渐减慢 c错误 由于题设条件温度适宜恒定 所以d点后呼吸减慢不是温度较低影响酶的活性而引起的 而是密闭环境中o2不足所致 d错误 补偿训练 如图表示某植物生长与温度的关系 由图可知 a 昼温为25 时 植物生长最快的夜间温度是15 b 昼夜恒温条件下 当温度低于12 5 时 植物将停止生长c 昼夜恒温为25 时 该植物利用的co2量与昼温25 夜温10 时相等d 昼温25 夜间温度为5 时 一昼夜该植物没有有机物积累 解题指南 解答