3.4 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素课件 高一上学期生物苏教版（2019）必修第一册

影响光合作用和细胞呼吸的环境因素1.分析影响光合作用的环境因素。2.说明影响细胞呼吸的环境因素。3.举例说明光合作用和细胞呼吸原理的应用。1.科学思维︰通过建构曲线模型，分析环境因素对光合作用和细胞呼吸的影响。2.科学探究︰通过设计“探究光合作用影响因素”实验，提高实验能力。3.社会责任︰运用光合作用和细胞呼吸原理，对生活和生产中的应用实例作出科学解释。学习目标素养要求01影响光合作用的环境因素重点疑难·全突破1.光照强度:(1)曲线模型:一、影响光合作用的环境因素曲线对应点细胞生理活动ATP产生场所植物组织外观表现图示A点只进行细胞呼吸,不进行光合作用只在_____________________从外界吸收O2,向外界排出____AB段(不含A、B点)呼吸量>光合量细胞质基质、线粒体、叶绿体从外界吸收O2,向外界排出CO2(2)模型解读:细胞质基质和线粒体CO2曲线对应点细胞生理活动ATP产生场所植物组织外观表现图示B点光合量__呼吸量细胞质基质、线粒体、叶绿体与外界不发生气体交换B点之后光合量__呼吸量从外界吸收____,向外界释放___。此时植物可更新空气应用①温室生产中,适当_____________,以提高光合速率,使作物增产。②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物___,如图中虚线所示,间作套种农作物,可合理利用光能。=>CO2O2增强光照强度低2.CO2浓度:CO2影响暗反应阶段,制约C3的形成。(1)曲线模型:(2)模型解读:图1中A点表示________点,即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度,图2中A’点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B和B’点都表示________点。(3)应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大____浓度,提高光合速率。CO2补偿CO2饱和CO23.温度:(1)原理:温度通过影响_________影响光合作用。(2)模型:曲线模型模型解读AB段:在B点之前,随着温度升高,光合速率_____B点:酶的最适温度,光合速率最大BC段:随着温度升高,酶的活性下降,光合速率_____,50℃左右光合速率几乎为零酶的活性增大减小(3)应用:温室栽培植物时,白天调到_________________,以提高光合速率;晚上适当_____温室内温度,以降低细胞呼吸速率,提高植物有机物的积累量。4.水:水是光合作用重要的反应物,又可影响_____的开闭,间接影响CO2的吸收,还可影响_________的运输,从而影响光合速率。5.无机盐:(1)原理分析:参与光合作用的_______________的组成成分,缺乏会影响光合作用的进行。例如,N是___的组成元素,N、P是_____的组成元素,Mg是_______的组成元素等。光合作用最适温度降低气孔光合产物许多重要化合物酶ATP叶绿素(2)模型:(3)原理应用:在农业生产上,根据植物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可以提高___________。曲线模型模型解读在一定浓度范围内,增大必需无机盐的供应,可提高光合作用强度;但当超过一定浓度后,会因土壤溶液浓度_____,植物发生渗透失水而导致植物光合作用强度下降光能利用率过高图像含义P点及P点之前时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随横坐标所表示的因子的不断加强,光合速率不断提高;当到Q点时,横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素应用温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当调节温度,增大光合作用酶的活性,提高光合速率,也可同时充入适量的CO2进一步提高光合速率。当温度适宜时,要适当提高光照强度和CO2浓度以提高光合速率6.多因子变量:小思考1.各种环境因素同时对植物的光合作用产生影响,试分析冬季早晨和夏季早晨限制光合作用的因素分别是什么。提示:冬季早晨温度较低,温度是限制光合作用的主要因素;夏季早晨温度较高,光照较弱,光照是限制光合作用的主要因素。2.为什么农业生产通过施加有机肥可以增加产量?提示:有机肥可以被微生物分解释放大量CO2,增加了CO2浓度,光合作用增强。点易错1.混淆光合速率与植物生长:(1)当净光合速率>0时,因积累有机物而生长。(2)当净光合速率=0时,不能生长。(3)当净光合速率<0时,不能生长,长时间处于此种状态,植物将死亡。2.温度和CO2浓度对光合速率的影响:(1)温度改变时,不管是光反应还是暗反应都会受影响,但主要是影响暗反应,因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。(2)CO2浓度很低时,光合作用不能进行,但CO2浓度过高时,会抑制植物的细胞呼吸,进而影响光合作用。拓思维其他影响光合作用的因素1.因叶绿体中色素对不同光质的光的吸收不同,光质也会影响光合作用强度。2.光照时间的长短不影响光合作用速率,但可以影响植物体光合作用的总量,从而影响植物的生长。3.叶龄也会影响光合作用强度,随叶龄的增大,叶面积逐渐增大,光合作用速率也随之增大,到成熟时达到最大,之后随叶片衰老,叶绿素不断分解,光合作用速率随之下降。拓思维“正其行,通其风”在播种植物时,要保持一定的行距和株距,使植物受到充足光照,使流动的空气送进农田的各个角落,这是提高作物光合作用速率的有效手段。思考：1.鲜果保鲜时常往包装袋中充入适量CO2(或氮气),你知道这样做的原理是什么吗?提示:在鲜果包装袋中充入CO2(或氮气)可抑制细胞的有氧呼吸,减少有机物的消耗,有利于鲜果的保鲜。2.洪灾过后,由于积水的影响,很多植物的根部出现变黑、腐烂的现象,试分析出现此现象的原因是什么。提示:积水会使土壤中的含氧量很低,导致根生活在缺氧的环境中,进行无氧呼吸,无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用,使根变黑、腐烂,最终死亡。3.请从影响细胞呼吸因素的角度考虑提高蔬菜大棚产量的措施有哪些?提示:夜晚适当降低温度,降低呼吸酶的活性,减弱细胞呼吸,减少有机物的消耗;定期进行松土,能促进根细胞的有氧呼吸,为矿质元素吸收供应能量,从而提高农作物的产量。4.农业上有一句关于锄地(中耕松土)的谚语“锄头下面有肥”,请结合所学知识分析该谚语的合理性。提示:松土可增加土壤中的氧气浓度,促进农作物的有氧呼吸强度,进而增强对矿质元素的吸收。02影响细胞呼吸的因素1.影响细胞呼吸的内因——遗传因素:遗传物质的不同决定酶的种类和数量不同,进而影响细胞呼吸的类型、速率等。(1)不同种类植物的细胞呼吸速率不同,一般旱生植物_____水生植物,阳生植物_____阴生植物。(2)同一植物在不同生长发育时期呼吸速率不同,如幼苗期、开花期呼吸速率_____,成熟期呼吸速率_____。(3)同一植物的不同组织器官呼吸速率不同,一般生殖器官_____营养器官。大于升高下降大于小于二、影响细胞呼吸的因素曲线模型曲线含义应用温度通过影响_________而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在_________①在_________下贮存蔬菜、水果。②在大棚蔬菜的栽培过程中,______________以减少有机物的消耗,提高产量2.影响细胞呼吸的外因——环境因素:酶的活性25～35℃零上低温增加昼夜温差曲线模型曲线含义应用①O2浓度低时,_____呼吸占优势。②随着O2浓度增大,无氧呼吸逐渐被抑制,_____呼吸不断加强。③当O2浓度达到一定值后,随着O2浓度增大,有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)①选用透气消毒纱布包扎伤口,抑制破伤风杆菌等厌氧细菌的_________。②稻田定期排水,抑制_________产生酒精,防止酒精中毒,烂根死亡。③提倡慢跑,防止肌细胞无氧呼吸产生_____无氧有氧无氧呼吸无氧呼吸乳酸曲线模型曲线含义应用在一定范围内,细胞呼吸速率随含水量的增加而___粮食入仓前进行晾晒处理,以减弱细胞呼吸,减少______的消耗CO2是细胞呼吸的最终产物,积累过多会_____细胞呼吸的进行适当增加CO2浓度,有利于水果和蔬菜的保鲜加快有机物抑制点易错1.有氧气存在≠只进行有氧呼吸:(1)当氧气浓度较低时,既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,且无氧呼吸占优势。(2)当氧气浓度较高时,无氧呼吸逐渐减弱,有氧呼吸逐渐增强,当氧气浓度增加到一定值时,只进行有氧呼吸。2.贮存蔬菜和水果的适宜条件并不是无氧环境:蔬菜、水果在贮藏时都应在低温、低氧条件下,低温以不破坏植物组织为标准,一般为零上低温;种子贮存时应保持干燥,而蔬菜、水果贮存时应保持一定的湿度。03光合作用和细胞呼吸原理的应用1．增加_________、延长________等可以充分利用光能。2．适当增强细胞呼吸可以促进作物的___________。(1)在水稻生产中，适时采取_____和_____等措施，就是为了改善________条件，以增强根系的细胞呼吸。

三、光合作用和细胞呼吸原理的应用光照面积光照时间生长发育土壤通气露田晒田(2)________也有利于作物的细胞呼吸和光合作用。作物种植过密，在____和_________的情况下，细胞呼吸消耗过大，光合作用产物被__________，因而____________降低，产量受到影响。3．在储藏果蔬时，一般采用________温度或氧浓度的方法，_______细胞呼吸，以减少________________。4．在储藏粮食时，通过降低粮仓的______，使储存的种子保持______，以抑制细胞呼吸，_______保存期限。合理密植高温光照不足较多地分解净光合速率适当降低抑制有机物的消耗湿度干燥延长情境应用·提素养植物工厂植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的系统。植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下,生产蔬菜和其