人教版高中生物必修一-能量之源光與光合作用-課件

---光與光合作用一、學習目標識記：葉綠體的結構與功能；色素的種類和作用；光合作用原理的應用；化能合成作用。理解：光合作用的發(fā)現(xiàn)史及光合作用的過程探究：影響光合作用的因素比較：光合作用與呼吸作用的區(qū)別及聯(lián)系二、學習過程（一）基礎知識自查①薩克斯的實驗，他是如何排除無關變量對實驗結果的干擾？讓葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)（淀粉）消耗掉；選擇同一植株的同一葉片在同樣的條件下（除實驗變量不同）進行實驗。②恩格爾曼的實驗在設計上有什么巧妙之處？是因為水綿不僅有細而長的帶狀葉綠體，而且螺旋分布于細胞中，便于進行觀察分析研究；(選材）先選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境，是為了排除實驗中光線和氧的影響，確保實驗的準確性；（控制變量）用極細光束照射的水綿與完全曝光的水綿做對照，能準確判斷水綿細胞中釋放氧的部位，從而證明了實驗結果完全是光照引起的，并且氧是由葉綠體釋放出來的。（對照）注意問題：選材（葉片要新鮮，顏色要深綠）；研磨要迅速、充分；畫濾液細線要細、齊、直，并重復；不能讓層析液沒及濾紙上的濾液細線。光反應與暗反應的區(qū)別與聯(lián)系基粒（類囊體）外膜內(nèi)膜基質(zhì)色素與光反應有關的酶與暗反應有關的酶一葉綠體的結構整合提高問題①秋天葉片呈現(xiàn)黃色的原因？②秋天紅葉形成的原因？③葉片的顏色受環(huán)境條件影響較大，在各種不良環(huán)境條件下，葉片總是趨向變黃，那么影響葉綠素合成的因素有哪些？

秋天溫度降低，葉綠素在低溫下容易分解，而類胡蘿卜素較穩(wěn)定，葉片只剩下類胡蘿卜素，故呈現(xiàn)類胡蘿卜素的顏色。秋天溫度逐漸降低，光照減少，有利于葉片形成花青素，楓樹等紅葉樹種細胞液呈酸性，花青素遇酸變紅，故葉片變紅。內(nèi)因：基因（葉綠體基因），如玉米白化苗、花斑紫茉莉、銀邊七里香外因：光、溫度、礦質(zhì)元素二、光合作用的過程葉綠體中的色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO2NADPH多種酶酶(CH2O)nCO2吸收光解能固定還原酶光反應暗反應供氫1、用圖解形式寫出光合作用的具體過程2、光照、二氧化碳濃度對光合作用中間產(chǎn)物的影響。例4在正常條件下進行光合作用的某植物，當突然改變條件后，即可發(fā)現(xiàn)葉內(nèi)細胞中五碳化合物含量突然上升，則改變的條件是A.停止光照B.停止光照并降低CO2濃度C.升高CO2濃度D.降低CO2濃度D思考：你能總結出光照、二氧化碳濃度變化對光合作用中間產(chǎn)物的影響規(guī)律嗎？上升降低上升降低降低降低上升上升上升降低降低上升三、光合作用與呼吸作用和化能合成作用的比較補充：新陳代謝的概念及類型1、概念：生物體內(nèi)全部有序的化學變化的總稱2、相關概念同化作用異化作用新陳代謝把從外界環(huán)境獲取的營養(yǎng)物質(zhì)，轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)儲存能量

分解自身的一部分組成物質(zhì)，把分解的最終產(chǎn)物排出體外

釋放能量物質(zhì)代謝能量代謝異養(yǎng)型化能自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型自養(yǎng)型同化作用類型

舉例物質(zhì)變化能量變化相同點

不同點

比較項目代謝類型3.類型：1）同化作用的兩種類型2）異化作用的兩種類型需氧型異化作用類型

舉例物質(zhì)變化能量變化相同點

不同點

比較項目代謝類型厭氧型4.常見生物類群的新陳代謝類型光能自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)兼性厭氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型自養(yǎng)需氧型化能自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)厭氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)厭氧型四、影響光合作用的因素及光合作用原理在生產(chǎn)實踐中的應用1、用什么具體的指標來表示光合作用的速率比較恰當？呼吸作用呢？

單位時間內(nèi)：CO2的吸收量O2的釋放量有機物的生成量2、影響光合作用的因素有很多，你能系統(tǒng)地概括嗎？請繪出相應的曲線圖并分析。內(nèi)因：（遺傳物質(zhì)決定）同一植物的不同生長發(fā)育階段，同一葉片不同生長發(fā)育時期光合強度、速率不同。不同植物的光合強度、速率不同。外因：主要有光、CO2、溫度、水和礦質(zhì)元 素等1、光照強度對光合速率的影響CO2吸收CO2放出光強

光的補償點

光的飽和點2）注意通常，陰生植物光補償點和飽和點比陽生植物低。光照強度>光補償點，植物才能積累有機物1）曲線圖及分析陽生植物陰生植物3）應用CO2的補償點CO2的飽和點2、CO2濃度對光合速率的影響CO2吸收CO2濃度CO2釋放1）曲線圖及分析設想通過哪些可行途徑可提高空氣中CO2濃度進而提高光合作用效率？“正其行，通其風”；增施農(nóng)家肥或使用二氧化碳發(fā)生器（主要針對大棚作物）3、溫度對光合速率的影響光合速率溫度低溫：酶活性降低，酶促反應受抑制，光合速率減慢。高溫：一方面破壞葉綠體和細胞質(zhì)結構，使酶失活；另一方面呼吸強度增大，甚至大于光合作用，使凈光合速率下降。1）分析：2）應用：4、水、礦質(zhì)元素對光合速率的影響光合速率水或礦質(zhì)元素1）曲線圖及分析2）應用：根據(jù)農(nóng)作物的需肥、需水規(guī)律，適時、適量灌溉和施肥，獲得少肥高效、少水高效的效果提高光能利用率提高光合作用效率（光、溫度、水、肥、CO2等）延長光合作用時間（三季稻）增加光合作用面積（合理密植，改變株型）總結提高農(nóng)作物光能利用率措施有哪些？1、運用遺傳變異的原理：選育優(yōu)良品種2、運用生態(tài)學原理：除草殺蟲3、運用光合作用和呼吸作用的原理：提高農(nóng)作物的光能利用率和降低農(nóng)作物呼吸作用的強度3談一談：請你從生物學的角度分析如何提高農(nóng)作物產(chǎn)量？例下圖曲線表示農(nóng)田中：Ⅰ晝夜溫度變化；Ⅱ光照強度；Ⅲ植物吸收CO2的變化，請判斷下列說法中不正確的是 A．在Ⅲ曲線與時間軸交點c和e時，光合作用吸收的CO2和呼吸作用釋放的CO2量相等B．a(chǎn)點的形成是由夜間的低溫造成的C．在從時間軸上的c點開始合成有機物，到e點有機物的合成終止D．增大曲線Ⅲ與時間軸所圍成的正面積措施包括提高光照強度，CO2濃度和充足的水分供應C例：科學家研究CO2濃度、光照強度和溫度對同一植物光合作用強度的影響，得到實驗結果如右圖。請據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是A．光照強度為a時，造成曲線II和III光合作用強度差異的原因是CO2濃度不同B．光照強度為b時，造成曲線I和II光合作用強度差異的原因是溫度的不同C．光照強度為a～b，曲線I、II光合作用強度隨光照強度升高而升高D．光照強度為a～c，曲線I、III光合作用強度隨光照強度升高而升高D想一想：通過上面的復習，有關光合作用的影響因素及其與生產(chǎn)實踐的聯(lián)系方面的練習題或測試題，會從哪些方面以什么題型加以考查？①知識立意：單因子或多因子對光合作用強度或光合速率的影響，或?qū)r(nóng)作物產(chǎn)量的影響。提示②能力立意：對圖表、文字的信息獲取、甄別、取舍能力；運用相關知識解決實際問題的能力。③題型：圖表題（選擇、填空）實驗設計題人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件五、光合速率的計算光合速率：一般測定光合速率的方法都沒有把葉子的呼吸作用考慮在內(nèi)，所以測定的結果實際上是光合作用減去呼吸作用的差數(shù)，叫做表觀光合速率或凈光合速率。如果我們同時測定其呼吸速率，把它加到表觀光合速率上去，則得到真正光合速率（實際光合速率）。真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率表觀光合速率（實際光合速率或總光合速率）是否記得：一般情況下，還可以用什么指標來表示光合速率或呼吸速率？人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件例9測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結果如圖所示。下列分析正確的是：A．光照相同時間，35℃時光合作用制造的有機物的量與30℃相等B．光照相同時間，在20℃條件下植物積累的有機物的量最多C．溫度高于25℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少D．兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等A人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件解題思路：①理解題意（圖表和文字所含的有用信息）②正確運用一個等式和兩個反應式即：真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率；光合作用的反應總式和細胞呼吸的反應總式。人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件葉綠體中的色素分子可見光ATP酶能ADP+Pi2H2OO24[H]光解酶供氫光反應C5CO2固定2C3多種酶(CH2O)還原暗反應光合作用過程發(fā)現(xiàn)意義概念、反應式影響因素及與生產(chǎn)實踐的聯(lián)系本節(jié)知識小結人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件11．（1）C3化合物

（2）暗反應速率在該環(huán)境中達到穩(wěn)定，即C3和C5化合物含量穩(wěn)定。根據(jù)暗反應的特點，此時C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍

當CO2的濃度突然降低時，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導致C5化合物積累

（3）高

（4）低

CO2濃度低時，暗反應強度低，所需ATP和[H]少。人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件12、①9.5mg

O2與RuBP結合，減少了用于還原的C3化合物，從而降低了光合作用速率，高O2濃度抑制了光合作用速率

②當CO2濃度一定時，較高濃度的O2對光合作用速率有抑制作用，在較高溫度下更為顯著。人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件人教版高中生物必修一第5章第4節(jié)能量之源---光與光合作用課件13、（1）溶解氧濃度掛回原水層