人教版必修1 影响光合作用的因素　光合作用的应用 课件（45张）.ppt

第3课时影响光合作用的因素光合作用的应用 自主学习 凝练素养 自主学习读教材 学基础 一 光合作用原理的应用请仔细阅读教材第104 105页 光合作用原理的应用 完成下面的问题 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 单位时间 糖类 原料消耗或产物生成 2 探究环境因素对光合作用强度的影响 1 影响因素 2 探究光照强弱对光合作用的影响 实验原理 co2 强弱 水分 温度 变量分析 实验流程 光照的强弱 光合作用强度 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越多 浮起的越多 多 中 少 判断 1 炎热的夏天 水绵光合作用旺盛 释放氧气增多 会发生漂浮在水面上的现象 2 光合作用强度可以用光合作用制造糖类的数量来表示 3 温度对光合作用强度的影响是通过影响酶的活性来实现的 二 化能合成作用请仔细阅读教材第105页 化能合成作用 完成下面的问题 1 化能合成作用 无机物的氧化 制造有机物 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 nh3 hno2 co2和h2o 2 自养生物和异养生物 无机物合成有机物 绿色植物 硝化细菌 现成的有机物 动物 主题一 凝练素养解难题 提能力 环境因素对光合作用影响的分析 教师参考 问题引领 1 光合作用强度会随光照强度的增强或co2浓度的增强而一直增强对吗 为何 2 怎样合理应用影响光合作用的因素来提高农作物产量 1 光照强度 1 曲线分析 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 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 b点 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 b点为光补偿点 bc段 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 2 应用 阴雨天适当补充光照 阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低 如上图虚线所示 因此间作套种时农作物的种类注意搭配 2 co2浓度 1 曲线分析 ab段 在一定范围内 光合速率随co2浓度的增大而加快 b点 光合速率不再增加时的co2浓度 b点叫co2饱和点 2 应用 正其行 通其风 通过增施有机肥或增加co2发生器等措施增大农田或温室中co2浓度 3 温度 1 曲线分析 b点是最适温度 此时光合作用最强 高于或低于此温度光合作用强度都会下降 因为温度会影响酶的活性 2 应用 温室栽培时白天适当提高温度 以提高光合作用 夜间适当降低温度 以降低细胞呼吸 从而保证植物有机物的积累 此外 影响光合作用的因素除以上因素外 还包括水分 矿质元素等 水分是光合作用的原料之一 缺少时可使光合作用强度下降 矿质元素如mg是叶绿素的组成成分 n是光合酶的组成成分 p是atp分子的组成成分 典例1 2016 山西太原月考 影响光合作用强度的因素主要有光照强度 co2浓度 温度和矿质营养 水分等 据图分析下列有关这些因素的影响说法正确的是 a 由甲图可知 限制ab段光合作用速度的因素一直是光照强度和温度b 由甲图可知 强光照下因光反应阶段受到限制导致光合作用速度不再增加c 由乙图可知 cd段光合作用速度下降的原因是气孔关闭 二氧化碳供应不足 影响c3的还原d 综合两图可知 在光照强度为b 温度为30 时 再适当提高温度 光合作用速度仍会提高 解析 甲图中限制ab段光合作用速度因素 曲线稳定以前是光照和温度 稳定以后是温度不是光照 a项错误 由甲图可知 强光照下光合作用速率不再增加的原因是暗反应阶段受到限制 b项错误 乙图cd段光合作用下降的原因是温度过高 导致酶活性下降 c项错误 结合乙图 光合作用速度的最适温度是c点对应的温度37 5 故甲图在光照强度为b 温度为30 时 再适当提高温度 光合作用速度仍会提高 d项正确 答案 d 方法透析坐标曲线上限制因变量变化的因素分析 1 单曲线分析 曲线上升段或下降段的限制因素 主要是横轴对应的变量 自变量 曲线水平段的限制因素是除自变量之外的其他影响因变量的因素 2 多曲线分析 两曲线重合部分的限制因素是横轴对应的变量 自变量 两曲线不重合部分的差异是由除自变量之外的其他因素所致 备选例题 解析 1 t0 t1 处于黑暗环境中 植物只进行呼吸作用 故密闭容器内co2浓度将增加 答案 1 增加 2017 安徽宣城期末 在密闭容器内 受光照等环境因素的影响 某植物净光合速率的变化如图所示 请回答下列问题 不考虑o2浓度变化对呼吸速率的影响 1 t0 t1 密闭容器内co2浓度将 填 增加 不变 或 减少 2 在t2时 叶肉细胞内合成atp的场所有 3 t3 t4 净光合速率下降的主要环境因素是 解析 2 在t2时 叶肉细胞内光合速率和呼吸速率相等 故合成atp的场所有细胞质基质 线粒体 叶绿体 3 在t4时持续充入co2 净光合速率加快 因此t3 t4 净光合速率下降的主要环境因素是co2浓度 答案 2 细胞质基质 线粒体 叶绿体 3 co2浓度 4 在t4后的短时间内 叶绿体中atp含量将 填 增加 不变 或 减少 5 t5 t6 限制光合作用的主要环境因素是 解析 4 在t4后的短时间内 突然增加co2浓度 co2被c5固定形成的c3增加 c3还原时消耗的atp增加 故短时间内叶绿体中atp含量将减少 5 在t6时 适当升高温度 净光合速率加快 因此t5 t6 限制光合作用的主要环境因素是温度 答案 4 减少 5 温度 题组演练 1 2017 安徽宣城期末 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25 30 如图曲线表示该植物在30 时光合作用强度与光照强度的关系 若将温度调节到25 的条件下 原光照强度和co2浓度不变 从理论上讲 图中相应点的移动分别是 a a点上移 b点左移 m值增加b a点下移 b点左移 m值不变c a点上移 b点右移 m值下降d a点下移 b点不移 m值上升 a 解析 将温度调至25 的条件下 光合作用增强 而呼吸作用减弱 在曲线中a点表示呼吸作用强度 b点表示光合速率等于呼吸速率 m表示净光合作用强度 所以a点上移 b点左移 m值增加 2 2017 河北衡水期末 如图表示在适宜温度和一定co2浓度条件下 光照强度对甲 乙两种绿色植物净光合速率的影响曲线 请回答下列问题 1 若甲植物吸收光能的色素被破坏 会使叶绿体中光反应产生的减少 进而影响暗反应中c3的还原 此时图中a点将向 填 左 或 右 移动 解析 影响光合作用的环境因素包括 光照强度 温度 二氧化碳浓度等 分析曲线图看出 本实验探究了光照强度对光合作用的影响 曲线中因变量为净光合速率 净光合速率 总光合速率 呼吸速率 1 若甲植物吸收光能的色素被破坏 则吸收的光能减少 水的光解减少 会使叶绿体中光反应产生的atp和 h 减少 进而影响暗反应中c3的还原 图中a点表示光合速率 呼吸速率的一点 甲植物吸收光能的色素被破坏光合作用减弱 需要增大光照强度才能和呼吸速率相等 所以a点应该右移 答案 1 atp和 h 不全不可 右 2 植物光合作用在遇到一定限制因素时 其速率将受到影响 对于甲植物来说 图中限制 和限制 分别代表的主要外界因素最可能是 和 此时叶肉细胞中产生atp的细胞结构是 解析 2 据图分析 对于甲植物来说 图中限制 和限制 分别代表的主要外界因素最可能是光照强度和co2浓度 此时叶肉细胞既可以进行光合作用 也可以进行呼吸作用 所以产生atp的细胞结构有细胞质基质 线粒体和叶绿体 答案 2 光照强度co2浓度细胞质基质 线粒体和叶绿体 3 科研人员将绿色的甲植物放在温度适宜的密闭容器内 在不同的光照条件下 测定该容器内氧气量的变化如图所示 分析回答 b点时 叶片的光合速率 填 大于 小于 或 等于 呼吸速率 如果叶片的呼吸速率始终不变 则在5 15min内 小麦叶片光合作用的平均速率 用氧气产生量表示 是mol min 解析 3 b点时 植物光合作用和呼吸作用同时进行 呼吸作用消耗光合作用产生的氧气 b点时容器内氧气量不再发生变化 说明光合作用产生的氧气正好被呼吸作用消耗掉 即呼吸速率等于光合速率 据图可知 0 5min 小麦叶片在暗室中只进行呼吸作用 所以呼吸作用每分钟消耗氧气量 5 4 10 7mol 5min 0 2 10 7mol min 5 15min 小麦的净光合作用速率 8 4 10 7mol 10min 0 4 10 7mol min 故5 15min小麦的平均光合作用速率 净光合作用速率 呼吸消耗 0 4 10 7mol min 0 2 10 7mol min 6 10 8mol min 答案 3 等于6 10 8 主题二 光合作用和细胞呼吸的联系与区别 教师参考 问题引领 1 从物质代谢和能量代谢看 光合作用和细胞呼吸有何联系 2 如何用o2 co2和有机物三者表示出光合作用和细胞呼吸间的等量关系 1 图示两者联系 2 表解两者区别 3 有关光合作用和细胞呼吸的计算 1 光合作用所需的co2的两个来源 细胞呼吸产生的 从周围空气中吸收的 如果是水生植物 则是从周围的水中吸收的 2 光合作用释放的o2的两个去向 用于细胞呼吸 细胞呼吸用不完的 才释放到周围的空气中 3 光合作用制造 生产 合成 的有机物的两个去向 用于细胞呼吸消耗 细胞呼吸消耗不完的 才用于积累 等量关系总结如下 光合作用o2产生量 o2释放量 细胞呼吸耗氧量 光合作用固定co2量 co2吸收量 细胞呼吸释放co2量 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 典例2 2017 宁夏育才中学月考 下图表示植物叶肉细胞的两个重要生理过程 下列叙述不正确的是 a a c过程产生 h 时也产生atpb 甲 乙过程中的 h 产生的场所相同c 甲中的 h 用于还原c3d 乙中的 h 最终在线粒体内膜上被利用 解析 分析图示可知 a b c d分别表示光反应中的水在光下分解 暗反应过程中的co2固定和c3的还原 有氧呼吸的第一和第二阶段 有氧呼吸的第三阶段 综上分析 a c过程产生 h 时也产生atp 甲为光合作用 乙为有氧呼吸 因此甲 乙过程中 h 产生的场所不同 甲中的 h 即光反应产生的 h 可用于还原c3 乙中的 h 即有氧呼吸的第一和第二阶段产生的 h 最终在线粒体内膜上参与有氧呼吸的第三阶段而被利用 答案 b 备选例题 2017 湖北武汉期末 将一植物放在密闭的玻璃罩内 置于室外进行培养 假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同 获得实验结果如图 下列有关说法不正确的是 a 图乙中的c点对应图甲中的c点 此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的 b 图甲中的f点对应图乙中的h点 此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的 c 到达图乙中的d点时 玻璃罩内co2浓度最高 此时细胞内气体交换状态对应图丙中的 d 经过这一昼夜之后 植物体的有机物含量会增加 a 解析 图甲中的c点表示玻璃罩内二氧化碳浓度达到最高 这时实际光合速率等于呼吸速率 这时线粒体释放的二氧化碳刚好全被叶绿体利用 细胞和个体既没有吸收二氧化碳 也没有释放 所以图甲中的c点应对应图乙中的d点和图丙中的 图甲中的f点表示玻璃罩内二氧化碳浓度达到最低 这时实际光合速率等于呼吸速率 应对应图乙中的h点和图丙中的 图乙中的d点时 玻璃罩内co2浓度最高 此时细胞内气体交换状态对应图丙中的 从图甲和图乙可看出 经过这一昼夜之后 玻璃罩里的二氧化碳浓度下降 即被吸收了一部分 因此有有机物积累 题组演练 1 对于 h2o o2 和 o2 h2o 这两个过程的分析不正确的是 a 前者可表示为光合作用的光反应阶段b 前者产生的o2中氧全部来自h2o中的氧c 后者可表示为有氧呼吸第二阶段d 后者o2中氧全部形成了h2o中的氧 c 解析 由水产生o2发生在光合作用的光反应阶段 而且o2全部来自水 由氧气到水的过程发生在有氧呼吸的第三阶段 2 如图表示某种植物的叶肉细胞中的a b两种细胞器及在这两种细胞器中所进行的生理活动之间的关系 下列说法正确的是 a a细胞器内生理活动的强度小于b细胞器内生理活动的强度b a b两种细胞器都能产生atp 产生的atp都从细胞器中运出c 图示叶肉细胞中有有机物的积累 细胞能够正常生长d 改变光照强度一定会改变a细胞器中生理活动的强度 c 解析 由图所示植物细胞从外界吸收co2并释放o2到外界 说明光合作用强度大于细胞呼吸强度 所以a叶绿体的生理活动强度大于b线粒体的强度 叶绿体基粒产生的atp只供给叶绿体基质进行暗反应利用 所以a叶绿体产生的atp不能从叶绿体中运出 当光照强度超过一定范围 光合强度不会随着光照强度的变化而变化 3 2017 天津静海月考 如图为大棚中番茄叶肉细胞部分代谢过程示意图 请据图回答 1 图中a是一种含有色素的单层膜结构细胞器 则细胞器a是 物质 是 光照充足条件下理论上可以完成的过程有 用字母表示 解析 1 由题意可知图中细胞器a是液泡 物质 是葡萄糖在细胞质基质分解生成的丙酮酸和 h 在光照充足的条件下 光合作用将大于呼吸作用 因此会有二氧化碳的吸收和氧气的释放 即c d 同时呼吸作用照常进行与叶绿体之间有气体交换会发生e f 答案 1 液泡丙酮酸 h c d e f b 2 以测定co2吸收速率与释放速率为指标 探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响 结果如下表所示 温度在25 30 间光合作用制造的有机物总量逐渐 填 增加 或 减少 假设细胞呼吸昼夜不变 植物在30 时 一昼夜中给植物光照14h 则一昼夜净吸收co2的量为mg 将该植物放在常温下暗处理2h 质量减少2mg 再用适当光照射2h 测其质量比暗处理前增加6mg 则该植物的实际光合速率是mg h 解析 2 植物制造的有机物为光合作用总量 总光合速率 净光合速率 呼吸速率 根据表格中数据可知 25 时总光合速率 3 7 2 3 6 mg h 1 30 时总光合速率 3 5 3 6 5 mg h 1 故温度在25 30 间光合作用制造的有机物总量逐渐增加 假设呼吸速率不变 植物在30 时 一昼夜中植物积累量为净光合量 可用co2吸收量表示 净吸收的co2量 3 5 14 3 10 19 mg 将该植物放在常温下暗处理2h 质量减少2mg 再用适当光照射2h 测其质量比暗处理前增加6mg 则该植物的实际光合速率是 6 2 2 2 5 mg h 答案 2 增加 19 5 图说教材 绿色植物光合作用与细胞呼吸的关系 植物叶肉细胞进行光合作用吸收co2的同时 还进行细胞呼吸释放co2 图1表示co2的吸收量 释放量 与光照强度变化的关系 图2为不同光照强度下线粒体与叶绿体间的关系 1 总光合速率 净光合速率 呼吸速率三者之间具有以下数量关系 总光合速率 净光合速率 呼吸速率 2 当光照强度为零时 叶肉细胞不能进行光合作用 只进行细胞呼吸 此时co2的释放量代表叶肉细胞的呼吸速率 且细胞呼吸产生的co2全部被排出细胞 故图1中的a点 对应于图2的b图 3 当光照强度为图1的b点对应的强度时 植物叶肉细胞表现为既不吸收也不释放co2 表明叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率 则细胞呼吸产生的co2全部用于光合作用 故图1的b点对应于图2的c图 4 当光照强度处于图1的ab段对应的强度时 植物叶肉细胞表现为向外释放co2 即呼吸速率大于光合速率 对应图2的a图 当光照强度处于图1的bc段对应的强度时 植物叶肉细胞表现为从外界吸收co2 即光合速率大于呼吸速率 对应图2的d图 5 当光照强度达到图1的c点对应的强度时 此时光合速率达到最大值 光照强度再增加 光合作用速率也不再增加 此时可通过