5.4光合作用和能量转化（第3课时光合作用原理的应用）（课件）高一生物（人教版2019必修1）

第4节光合作用和能量转化三光合作用原理的应用第5章细胞的能量的供应和利用课标要求核心素养说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转化并储存为糖分子中的化学能。1.科学探究：根据实验目的，设计实验探究光合作用强度的影响因素。2．社会责任：能够根据光合作用原理指导生产实践。植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。（也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。）光合作用强度：（一般用光合速率表示）一、探究环境因素对光合作用强度的影响1.光合作用强度光质光照强度光照时间光照面积酶色素温度矿质元素CO2+H2O光能叶绿体（CH2O）+O2请根据光合作用反应式，从内、外因分析影响光合作用强度的因素有哪些？CO2浓度气孔开闭情况水分光酶的种类、数量色素的种类和含量植物自身因素（遗传特性、叶龄、叶面积指数）光（强度、时间、光质）ＣＯ2浓度矿质元素水分内因外因影响因素2.光合作用强度的影响因素一、探究环境因素对光合作用强度的影响光照（强度、光质）或温度或CO2浓度等因变量：无关变量：CO2的吸收：可以用红外线CO2传感器测量O2的释放：小叶片浮起数量法有机物合成：淀粉含量测量法下面我们就以光照强度对光合作用强度的影响为例，来进行探究实验。3.实验自变量：光合速率植物叶片、其他环境条件处理等如何测量光合速率？一、探究环境因素对光合作用强度的影响探究光照强度对光合作用的影响3.实验一、探究环境因素对光合作用强度的影响实验目的实验材料实验原理探究光照强度对光合作用强度的影响叶片含有空气会上浮O2充满细胞间隙，叶片上浮抽气光合作用产生O2圆形的生长旺盛的绿色小叶片实验设计自变量：光照强弱因变量：光合作用强度相同时间小圆形叶片浮起的数量用5W的LED灯作为光源，利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度控制方法检测方法无关变量：温度、CO2浓度，光照时间等探究光照强度对光合作用的影响自变量：因变量：光合作用强度检测方法：无关变量：相同时间小圆形叶片浮起的数量控制方法：相同瓦数台灯离实验装置的距离控制方法：如温度，用中间的盛水玻璃柱吸收热量排除干扰实验原理：

叶片含有空气，上浮

_______。抽气产生O2充满细胞间隙，叶片

。光合作用下沉上浮要求相同且适宜光合作用原理的运用光照强度实验步骤：1.取叶片均分三组，进行编号。2.不同处理：给予低、中、高的光照3.相同处理：用注射器排除叶片中的气体；放入适宜浓度的NaHCO3溶液中探究光照强度对光合作用的影响3.实验一、探究环境因素对光合作用强度的影响进行实验如温度，用中间的盛水玻璃柱吸收热量排除干扰3.实验一、探究环境因素对光合作用强度的影响甲乙丙叶片浮起数量多叶片浮起数量较多叶片浮起数量少探究光照强度对光合作用的影响3.实验一、探究环境因素对光合作用强度的影响

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。

项目烧杯小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量甲10片20mL强多乙10片20mL中中丙10片20mL弱少

实验结论：探究光照强度对光合作用的影响

实验结果：3.实验一、探究环境因素对光合作用强度的影响得出结论实验结论：统计并分析实验结果：光照强度光合作用强度随光照强度的增强光合作用强度增加abcdef光饱和点：随光照增强光合作用不再增强时的光照强度光饱和点探究光照强度对光合作用的影响一、探究环境因素对光合作用强度的影响总光合速率=净光合速率+呼吸速率请思考：实验所测是否为叶片实际光合作用强度？O2CO2O2较强光照时CO2二、影响光合作用强度的因素及应用CO2吸收量0光照强度黑暗中呼吸释放的CO2量光饱和点净光合作用总光合作用1.光照的影响：光照强度、光质不同、日变化•••光合速率=呼吸速率光补偿点•二、影响光合作用强度的因素及应用A：只进行呼吸作用B：光合作用=呼吸作用细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用BC：光合作用>呼吸作用AB：光合作用<呼吸作用光照强度0CO2吸收CO2释放呼吸速率光合作用与呼吸作用的强弱关系二、影响光合作用强度的因素及应用1.适当提高光照强度2.延长光合作用时间3.合理密植—增加光合作用面积4.间作套种5.温室大棚使用无色透明玻璃6.补光----红光和蓝紫光1.光照的影响：光照强度、光质不同、日变化二、影响光合作用强度的因素及应用光合速率CO2浓度合理施肥合理灌溉1.适时播种2.温室栽培时，白天适当提高温度，晚上适当降温.温室栽培时，适当提高室内CO2浓度如，放置一定量的干冰或多施有机肥；“正其行，通其风”2.CO2浓度、温度、矿质元素、水、有机物二、影响光合作用强度的因素及应用资料：我国北魏时期的农书《齐民要术》中，有关于栽种农作物要“正其行，通其风”的记载。通风透光，既有利于充分利用光能，又可以使空气不断流过叶面，提供较多的CO2，从而提高光合作用强度来光合产量。问题：分析采取这种措施的原因是什么？尝试利用光合作用原理建立植物工厂控制室内的光照、温度、CO2浓度和营养液成分问题：如何保证植物生长的最适环境条件呢？二、影响光合作用强度的因素及应用晴朗夏季的某绿色植物光合作用一昼夜中CO2吸收量和释放量变化曲线图。分析各点含义及成因：光合作用强度=呼吸作用强度下午6时左右，光合作用强度=呼吸作用强度温度低，呼吸作用很弱b开始进行光合作用光合作用强度<呼吸作用强度光合作用强度>呼吸作用强度光合作用强度<呼吸作用强度只进行呼吸作用c点：e点：a点：b点：bc段：ce段：ef段：fg段：二、影响光合作用强度的因素及应用晴朗夏季的某绿色植物光合作用一昼夜中CO2吸收量和释放量变化曲线图。分析各点含义及成因：有机物总量变化：在c点之前在逐渐减少；ce段逐渐增加，e点一天中有机物积累量最多的点；e点之后有机物总量又逐渐减少。“光合午休”现象温度过高，大量气孔关闭，CO2无法进入叶肉组织，光合作用暗反应受到限制。d点：二、影响光合作用强度的因素及应用夏季的一昼夜中密闭环境下CO2浓度随时间变化的曲线分析A点：B点：C点：D点：FG段：H点：无光，只有呼吸作用低温，呼吸减弱有光，开始有光合作用光合=呼吸午休现象光合=呼吸积累有机物情况：A~D：光合<呼吸，有机物消耗D~H：光合>呼吸，有机物积累H~I：光合<呼吸，有机物消耗一昼夜植物是否生长：比较I点和A点的CO2浓度，若I点低于A点，则一昼夜内光合>呼吸，有机物积累，植物生长二、影响光合作用强度的因素及应用利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌6CO2+6H2OC6H12O6+6O2在自然界中，除了光合作用以外，还有其他制造有机物的方式吗？化能合成作用：放能电子显微镜下的一种硝化细菌（放大5000倍）三、化能合成作用

练习与应用一、√××D二、1.（1）光照强度逐渐增大（2）温度过高，气孔大量关闭，CO2无法进入叶片组织，致使光合作用暗反应受到限制（3）光照强度不断减弱（4）光照强度、温度（5）利用温室大棚控制光照强度、温度的方式，如补光、遮阴、喷淋降温等2和H2O逐渐被植物吸收，用于合成糖类，因此水分和二氧化碳可能成为限制因素

复习与提高一、BBBCDD二、2.（1）随CO2浓度增