河南省郑州市第五中学高考生物复习 第5章 第4节 光合作用（2）导学案 新人教版必修1.doc

第4节 能量之源光与光合作用（2）一、预习与质疑（课前完成）（一）预习内容 课本p97-101（二）预习目标1通过阅读提供的资料，会对影响光合作用速率的制约因素进行分析；2通过练习，学会通过实验设计测定光合速率和呼吸速率及影响因素。（三）你学会了吗？19.光合作用分为哪两个阶段？20.光合作用产生氧气的阶段是在何种结构上进行的？（叶绿体类囊体薄膜上）21.光反应进行需要哪些内部条件？ （色素、有关酶等）22.光反应进行需要哪些非生物因素（外界条件）？ （光照、温度等）23.叶绿体中光合色素有什么用处？（吸收、转化光能）24.光反应中能量是如何转变的？物质是如何变化的？25.暗反应在叶绿体的什么部位进行？在光下也能进行吗？26.与暗反应进行有关的非生物因素有哪些？（co2浓度、温度等）27. 暗反应都经历哪些阶段？各阶段的物质和能量都是如何变化的？28.光反应和暗反应有什么关系？29.光合作用产生的葡萄糖中的氧和水中的氧来自反应物中的哪种物质？30.如何调节光照强度来影响光合作用的强度？p10431.为什么说绿色植物是自养生物？常见的自养生物有哪些？32.什么叫异养生物？常见的异养生物有哪些？33.自养型生物与异养型生物的根本区别是什么？34.什么叫化能合成作用？举例说明。35.硝化细菌是自养生物还是异养生物？36.硝化细菌在生态系统中是何种成分？二、落实与整合（课堂完成）（一）影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用1.单因子影响因素图像关键点的含义在生产上的应用光照强度分析以下符号所代表的生物学含义：a点： ab段： b点：bc段：阴生植物的b点左移，c点较低，如图中虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置等都是这一原理的具体运用。温度光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在1035下正常进行光合作用，其中ab段(1035)随温度的升高光合作用逐渐加强；b点(35)表示光合作用的最适温度。当温度超过b点(bc段)时，与光合作用有关的酶活性下降，光合作用强度也开始下降；50左右光合作用几乎停止。冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用的强度；晚上适当降低温度，降低酶的活性，以降低细胞呼吸强度，保证有机物的积累绿叶面积oa段：随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大。a点：为光合作用叶面积的饱和点。超过此点，随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是叶片相互遮挡，影响对光的吸收。ob段：表明干物质量(有机物净生产量，即光合作用的生产量呼吸消耗量)随叶面积增加而增加。bc段：由于a点以后光合作用不再增加，但叶片的呼吸量(oc段)随叶面积的增大而增加，所以干物质积累量降低。适当间苗，合理密植，适当修剪，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费co2浓 度、含水 量和 矿质 元素ab段： co2和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内，随co2浓度、水和矿质元素的增加，植物的光合作用强度增强。a点：表示植物进行光合作用所需co2 、水、矿质元素的最低浓度。b点：表示co2 、水，矿质元素的饱和点，超过该点，随co2浓度、含水量增加，植物的光合作用强度不再增加(主要受细胞内酶的数量和酶的活性的限制)；随必需矿质元素浓度的增加，因土壤溶液浓度过高而导致植物光合速率下降。(1)农田里的农作物应合理密植，“正其行，通其风”；对温室作物来说，应增施农家肥料或使用co2发生器。(2)矿质元素直接或间接影响光合作用。n是构成叶绿素、酶、atp等的元素；p是构成atp等的元素，参与叶绿体膜的构成；mg是构成叶绿素的元素；k影响糖类的合成和运输。因此要合理施肥。(3)水是光合作用的原料和化学反应的介质，水对光合作用的影响在多数情况下是间接影响。缺水导致气孔关闭，限制co2进入叶片；缺水引起叶片内淀粉水解加强，可溶性糖过多，光合产物输出缓慢等。因此要预防干旱，合理灌溉2.多因子影响多因子影响图像 关键点的含义p时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其它因子。多因子影响应用温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加co2浓度，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和co2浓度以提高光合作用速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度、调节温度或增加co2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的。（二）光合作用速率与呼吸作用速率1、光合作用速率表示方法：通常以一定时间内co2等原料的消耗或o2、(ch2o)等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为净光合速率（表观光合速率）和真正光合速率。2、净光合速率（表观光合速率）和真正光合速率在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中o2增加、co2减少或有机物的增加，则：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；真正光合速率：常用一定时间内o2产生量、co2固定量或有机物产生量表示。植物真正光合速率净光合速率呼吸速率3、呼吸速率的表示方法：将植物置于黑暗环境中，测定实验容器内co2增加量、o2减少量或有机物减少量。4、光合速率与呼吸速率的关系（如右图所示）： 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(a点)。绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。关系式用o2、co2或葡萄糖的量表示如下：a光合作用产氧量氧气释放量细胞呼吸耗氧量b光合作用固定co2量co2吸收量细胞呼吸释放co2量c光合作用葡萄糖产生量葡萄糖积累量(增重部分)细胞呼吸消耗葡萄糖量5、一昼夜有机物的积累量(用co2量表示)积累量白天从外界吸收的co2量晚上呼吸释放的co2量 特别提醒:植物所有的生活过程都受温度的影响。在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度。但是温度对光合作用和呼吸作用的影响不同(如图所示)，所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。 三、检测与反馈（课堂完成）1.在充满n2与co2的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，co2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图，请回答问题。(1)68 h间，光合速率(大于、小于)呼吸速率，容器内的o2含量，co2含量，植株干重。(2)910 h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是；10 h时不再产生atp的细胞器是；若此环境因素维持不变，容器内的o2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即 停止atp的合成， 成为atp合成的唯一场所。(3)若在8 h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化及其原因。2.如图是在光照条件下，小麦叶肉细胞内发生的生理过程。为生理过程，ah为物质名称，请回答：(1)物质a分布在叶绿体的，物质bg依次为b 、c 、d、e 、f 、g 。(2)上述过程中，能够产生atp的过程是 ，过程进行的场所是 。(3)假如白天突然中断二氧化碳的供应，则叶绿体首先积累起来的物质是 ；假如该小麦植株从光照条件下移到黑暗处，h的变化是 。(4)与上图生理活动有关的两种细胞器可进行转录过程，除自身dna和原料外，再写出直接参与该过程的两种有机物名