市级公开课课件-光合作用的原理和应用2

光合作用的原理和应用定陶二中吕桂香第五章第四节能量之源—光与光合作用第3课时枣庄八中——李红蕾复习提问，回顾所学：1.光合作用的过程是怎样的？2.光反应和暗反应有什么区别和联系？3.如何用方程式表示光合作用的原理？

学习目标1.探究影响光合作用强度的环境因素。2.了解光合作用的原理在农业生产中的应用。3.掌握硝化细菌的化能合成作用。一、光合作用强度的概念1.光合作用强度指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。2.光合作用强度的表示方法

:一定时间内原料消耗或产物生成的数量。【例1】光合作用强度可以用多种指标表示，以下不适合的是（）A．植物体鲜重增加量B．植物体干重增加量C．O2释放量D．CO2吸收量A二、影响光合作用速率的因素(1)从光合作用的总反应式来看，有哪些因素对光合作用强度产生影响？(2)你能利用光合作用原理，提出在农业生产中提高农作物产量的具体措施吗？为什么？影响光合作用的因素--内因

例如：叶龄分析OA段：AB段：BC段：幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断提高

壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，可降低其细胞呼吸消耗有机物。影响光合作用速率的因素---外因

CO2+H2O*光能叶绿体(CH2O)+O2*原料条件产物怎样才能提高光合速率？CO2浓度

水分光照

矿质元素温度（1）光照时间：（2）光质：（3）光照强度时间越长，产生的光合产物越多(一)光照白光>红光＞蓝紫光>……>绿光温室大棚塑料薄膜的颜色最好是：无色透明绿色植物生理实验的安全灯颜色：绿色实验原理实验步骤实验结果实验结论叶片在正常情况下，组织细胞间隙中充满空气，可采取真空渗入法，即排除间隙内的空气，充以水分，使叶片沉于水中，然后在光合作用的过程中，利用不断产生的氧气在细胞间隙中的积累，致使下沉的叶片又逐渐上浮。案例：探究光照强弱对光合作用强度的影响变量分析

课题名称自变量设置方法因变量观测指标探究光照强弱对光合作用强度的影响光照强弱通过台灯离实验材料的远近设置的观测单位时间内抽取空气的小圆形叶片上浮的数量

光合作用强度实验原理实验步骤①取生长旺盛的绿叶，用打孔器打出小圆片30片。②将小圆形叶片置于注射器内，抽拉出小圆形叶片内的气体，重复几次。叶圆片实验假设实验步骤③将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。④取3只小烧杯(培养皿)，分别倒入20mL富含CO2的清水。⑤分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照。实验假设实验步骤30cm60cm90cm实验结果实验结论A中上浮叶圆片最多，其次是B，C中最少。光合作用的强度受光照强度的影响，在一定光照强度范围内，随光照强度升高光合作用速率逐渐增强。【拓展深化】实验过程中叶片内气体变化的分析(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。细胞生理状态如图：(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。细胞生理状态如图：(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。细胞生理状态如图：如何将这些文字信息转化为数学曲线光强CO2吸收CO2释放A0BC曲线图分析A点：AB段：B点：BC段：C点：光照强度为0时只进行细胞呼吸，释放C02量代表此时的呼吸强度

随光照强度增强，光合作用逐渐增强，C02的释放量逐渐减少,因一部分用于光合作用

光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率

随光照强度不断增强，光合作用不断增强

光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用不再增强

净（光饱和点）（光补偿点）光强度ABCO2吸收值CO2释放值黑暗中呼吸作用强度表观光合速率真正光合速率真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率思考：光合速率与光照强度的关系1.对植物而言，光照越强越好吗?2.请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的曲线?102010505-放出吸收O2(mg/dm2h)光照强度(klx)ABCDE据光照强度可制定的农作物增产措施光照强度在生产实践应用(1)白天：适当增强光照(2)阴雨天：适当补光(5)种植时：★合理密植(4)间作套种时农作物的种类

搭配，林带树种的配置(3)冬季温室栽培避免高温

光合速率0CO2浓度AB2.CO2浓度A点：AB段：B点：进行光合作用所需CO2的最低浓度在一定范围内，随C02浓度的提高，植物的光合速率加快

表示C02的饱和点，CO2超过该浓度，光合速率达到最大不再提高。根据上面对光照强度影响光合作用强度的分析思路，尝试完成CO2浓度对光合作用强度影响的曲线绘制

光合速率0CO2浓度ABCO2饱和点CO2补偿点？→C3的生成CO2浓度→暗反应C3还原→（CH20）光合速率0CO2浓度AB思考：1、在温度适宜、CO2含量超过B点对应的浓度的条件下，如何进一步提高光合效率？2、若光照充足、温度适宜，造成B点的原因是什么？3、若再绘另一光照更弱条件下的该曲线，则图中A点向什么方向移动。2.CO2浓度2.CO2浓度应用：农作物增产措施（2）温室栽培，晴天适当增加CO2浓度①施有机肥（农家肥）②施用NH4HCO3肥料（1）合理密植使农田通风良好“正其行，通其风”光合速率0CO2浓度AB③CO2发生器3.H2O→H+的生成H2O→暗反应C3还原→（CH20）→NADPH的生成含水量1、光合作用的原料；2、植物体内各种生化反应的介质；应用：根据作物需水规律合理灌溉；预防干旱洪涝OA段：在一定范围内，水越充足，光合作用速率越快4.矿质元素矿质元素矿质元素直接或间接影响光合作用。如N：光合酶的重要组分P：ATP的重要组分Mg：叶绿素的重要组分应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。

5.温度→酶活性1、温度→NADPH、ATP生成量暗反应（CH20）生成量→光反应主次2、温度是影响气孔开闭的因素之一5.温度应用：农作物增产措施⑴晴天：白天适当升温，晚上适当降温以保持较高的昼夜温差⑵连续阴雨天：白天和晚上均降温1、适时播种；2、温室栽培：3、防止“午休”现象拓展：多因子对光合作用速率的影响P点：Q点：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高

横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法拓展：多因子对光合作用速率的影响温室栽培时，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，也可同时适当充加C02，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C02浓度以提高光合速率。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

三、提高植物光合作用的措施

【例2】在上海种植的新疆哈密瓜往往没有原产地的甜，其主要原因是上海地区的（）A．空气质量差，光合作用强B．土壤肥力足，呼吸作用弱C．昼夜温差小，糖分积累少D．海拔高度低，水分散失多C教材P．106拓展题第1题光合作用双峰曲线问题的讨论7-10h：在其他条件一定的情况下，光合作用强度随光照增强而增强。12h：温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，CO2供应减少，导致光合作用强度明显减弱。

C点：午休现象

14-17h：光照减弱，光合作用强度下降。

思考：B、D两点光合作用强度都达到了峰值，但D点相对较低，尝试分析其原因？

【例3】一般地说，光照强，光合作用增强。但某种植物在夏天光照最强的中午，光合作用反而下降，其原因是（）A.蒸腾作用强，体内的水分不足B．光照太强光合作用下降C．气孔关闭，氧释放不出，抑制光反应D．气孔关闭，CO2不足。D四、化能合成作用思考、讨论1．硝化细菌的化能合成作用过程是怎样的？2．硝化细菌为什么和植物一样，也属于自养生物？3．化能合成作用和光合作用的主要区别在哪?

2NH3

+

3O2

2HNO2+2H2O+能量

2HNO2+O2

2HNO3+能量硝化细菌硝化细菌CO2+H2O

(CH2O)+O2能量硝化细菌CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体生物自养生物:异养生物:人,动物,真菌,绝大多数细菌绿色植物,蓝藻硝化细菌,铁细菌,硫细菌【例4】硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要下列哪种环境条件?()A.具有NH3及无氧B.具有NH3及氧C.具有硝酸及无氧D.具有硝酸及氧

B思考：硝化细菌除了可以进行化能合成作用，还有哪些作用？由于硝化细菌可以把氨气最终转化为硝酸根离子，所以硝化细菌可以提高土壤的肥力；由于氨气有刺激性气味，所以硝化细菌还有除臭作用。梯度训练：1．影响植物进行光合作用的因素有很多。下列选项中，对光合作用影响最小的是()A．叶绿体色素的含量 B．五碳化合物的含量C．氮气的含量 D．二氧化碳的含量2.硝化细菌之所以被归入自养生物，根据是()A．它能将氮合成为亚硝酸和硝酸B．它能利用化学能合成有机物C．它能以亚硝酸和硝酸作为自身的组成物质D．它能用氧化物所释放的化学能合成ATP，直接用于生命活动CB3．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是（）A．光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强度差异原因是CO2浓度不同B．光照强度为b时，造成曲线I和II光合作用强度差异的原因是温度的不同C．光照强度为a～b，曲线I、II光合作用强度随光照强度升高而升高D．光照强度为a～c，曲线I、III光合作用强度随光照强度升高而升高的D4.将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示），测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是（）A．如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移B．如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移C．如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移D．如果光照强度适当增强，a点左移，b点右移D5.下图为植物在夏季晴天的一昼夜内CO2吸收量的变化情况，对此正确的判断是()①该植物进行光合作用的时间区段是bg②植物在a和h时刻只进行呼吸作用，不进行光合作用③影响bc段光合速率的外界因素只有光照强度④ce段与fe段光合速率下降的原因相同⑤若c、f时刻的光合速率相等，则植物呼吸速率为c时刻大于f时刻⑥ce段光合速率的变化可能与有些气孔的关闭有关A．①③B．②④C．①⑤D．②⑥D6.在进行“探究光照强