【高中生物】光合作用與能量轉(zhuǎn)化第3課時課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

光合作用與能量轉(zhuǎn)化（第3課時）第4節(jié)第5章

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用>>>2019人教版高中生物學(xué)必修1課件光合作用原理的應(yīng)用光合作用的強(qiáng)度概念：指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。光能葉綠體CO2

+H2O（CH2O）+O2①

原料：CO2（CO2濃度）和H2O②動力：光能（光照強(qiáng)度、光照時間、光的成分/光質(zhì)）

③影響葉綠體的形成和結(jié)構(gòu)的因素：葉綠體的數(shù)量、葉綠素的含量、無機(jī)營養(yǎng)，病蟲害等。④

酶的多少以及影響酶活性的因素（如溫度）影響因素：如何測定

？探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響通過抽空活塞的方式降低注射器內(nèi)氣壓，使常壓下隱匿于葉圓片中的氣泡變大，最后逃逸出來，而留下的空隙就會被水所占據(jù)，從而達(dá)到排除葉肉細(xì)胞間隙中空氣的目的。在水環(huán)境中，由于葉片光合作用產(chǎn)生的氧氣可附著在葉肉細(xì)胞的間隙或葉片的表面，使葉片的密度降低，造成葉片上浮。因此，可以通過比較不同光照條件下同一時間段內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量，以此來判斷葉片進(jìn)行光合作用的強(qiáng)度。新鮮的綠葉（如菠菜的綠葉）；直徑為0.6cm的打孔器、鑷子、20ml塑料注射器、溫度計(jì)、米尺、5wLED臺燈、100ml小燒杯；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的NaHCO3溶液。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄抗庹諒?qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響。材料用具探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)步驟探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響?

葉片打孔：取生長旺盛的綠葉（如新鮮的菠菜葉），用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片（注意：打孔時要避開大的葉脈?。?shí)驗(yàn)步驟探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響?

處理葉片：圓形小葉片置于注射器內(nèi)，注射器內(nèi)吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手指堵住注射器前端的小孔并緩慢地拉動活塞，使圓形小葉片內(nèi)的氣體逸出。重復(fù)2~3次。處理過的小葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿了水，所以全部沉到水底。實(shí)驗(yàn)步驟探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響?

自變量處理：取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水，然后向3只小燒杯中各放入10片圓形小葉片，分別置于強(qiáng)、中、弱【利用小燒杯與光源（5wLED燈）的距離來調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度】三種光照下。實(shí)驗(yàn)步驟探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響?

觀察記錄：不同光照強(qiáng)度下同一時間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中圓形小葉片浮起的數(shù)量。強(qiáng)（距離：10cm）中（距離：20cm）弱（距離：30cm）5分鐘

片（如：10片）

片（如：0片）

片（如：0片）10分鐘

片（如：10片）

片（如：4片）

片（如：0片）15分鐘

片（如：10片）

片（如：5片）

片（如：1片）20分鐘

片（如：10片）

片（如：6片）

片（如：2片）光照強(qiáng)度光照時間浮起的葉片數(shù)量探究·實(shí)踐：探究環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響參考“光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響”實(shí)驗(yàn)方案，交流討論以下探究實(shí)驗(yàn)：拓展實(shí)驗(yàn)（1）探究“CO2濃度對光合作用強(qiáng)度的影響”（2）探究“溫度對光合作用強(qiáng)度的影響”（3）探究“光質(zhì)對光合作用強(qiáng)度的影響”?討論要點(diǎn)：如何測定光合作用強(qiáng)度？如何選擇實(shí)驗(yàn)材料和確定變量？怎么設(shè)置對照組和實(shí)驗(yàn)組？實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何處理？?嘗試寫出實(shí)驗(yàn)操作的步驟，或以流程圖/示意圖的形式呈現(xiàn)。影響光合作用強(qiáng)度的因素?

光照強(qiáng)度A點(diǎn)：只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，CO2釋放量表明此時的呼吸強(qiáng)度。B點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)

光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。AB段：光合<呼吸BC段：光合>呼吸光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)C點(diǎn)對應(yīng)的橫坐標(biāo)E：光飽和點(diǎn)

增加光照強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度不再增加。?光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)，可以用來表征不同植物的光合特性。?光飽和點(diǎn)之前，光強(qiáng)（光照強(qiáng)度）是限制因素；而光飽和點(diǎn)之后，CO2濃度、溫度等是限制因素。影響光合作用強(qiáng)度的因素?

光照強(qiáng)度若改變某一因素(如：光照、CO2濃度)，使光合作用增強(qiáng)，而呼吸作用不受影響，則光補(bǔ)償點(diǎn)(B點(diǎn))左移，光飽和點(diǎn)（E點(diǎn)）右移，D點(diǎn)上移。若圖示為陽生植物的曲線，請?jiān)趫D中畫出陰生植物的曲線。[提示]陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都比陽生植物的低。若改變某一因素(如：溫度)，使呼吸作用速率增大，則光補(bǔ)償點(diǎn)（B點(diǎn)）右移，A點(diǎn)下移。影響光合作用強(qiáng)度的因素生產(chǎn)應(yīng)用（1）間作套種（2）通過輪作，延長光合作用時間。（3）通過合理密植，增加光合作用面積。（4）溫室大棚，使用無色透明玻璃。（5）防止?fàn)I養(yǎng)生長過強(qiáng)，導(dǎo)致葉面互相遮擋，呼吸強(qiáng)于光合，影響生殖生長。影響光合作用強(qiáng)度的因素?CO2濃度A點(diǎn)：CO2補(bǔ)償點(diǎn)（表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時的CO2濃度）A′點(diǎn)：表示進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度B和B′點(diǎn)：CO2飽和點(diǎn)（兩組都表示在一定范圍內(nèi)CO2濃度達(dá)到該點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再隨CO2濃度增加而增加。）生產(chǎn)應(yīng)用多施有機(jī)肥溫室栽培植物時，還可使用CO2發(fā)生器等。大田中還要注意通風(fēng)透氣影響光合作用強(qiáng)度的因素?

溫度在最適溫度時（B點(diǎn)）酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大。當(dāng)溫度低于最適溫度（AB段），光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)；當(dāng)溫度高于最適溫度（BC段），光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。生產(chǎn)應(yīng)用適時播種溫室栽培植物時，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫。植物“午休”現(xiàn)象的原因之一。溫度過高時，植物氣孔關(guān)閉或酶活性降低，光合速率會減弱。光合作用的最適溫度因植物種類而異。影響光合作用強(qiáng)度的因素?

礦質(zhì)元素生產(chǎn)應(yīng)用：合理施肥N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能。K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分?

水生產(chǎn)應(yīng)用：預(yù)防干旱，合理灌溉水是光合作用的原料水是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)水還影響氣孔的開閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體光合作用原理的應(yīng)用應(yīng)用總結(jié)：增產(chǎn)措施延長光合時間增加光合面積溫室中人工光照、提高復(fù)種指數(shù)（輪作）合理密植、間作套種控制光照強(qiáng)度控制光質(zhì)大棚薄膜無色、人工光源紅光/藍(lán)紫光根據(jù)陰生/陽生選擇適當(dāng)光源控制溫度增大晝夜溫差（新疆水果為什么甜？）控制CO2濃度通風(fēng)、增施農(nóng)家肥、使用CO2發(fā)生器控制必需元素供應(yīng)適時施肥（含農(nóng)家肥）控制水分供應(yīng)合理灌溉1、將生長在水分正常土壤中的黃瓜植株通過減少澆水進(jìn)行干旱處理，該植株根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大，葉片氣孔開度（氣孔開放的程度）減小。下列分析正確的是（

）DA.經(jīng)干旱處理后，該植株根細(xì)胞的吸水能力減弱B.經(jīng)干旱處理后，該植物的光合速率降低的主要原因是吸收的水分減少，使光反應(yīng)減弱C.在一定的光照條件下，氣孔開度減小，葉肉細(xì)胞中的C5含量減少D.該植株的根系將變得發(fā)達(dá)小試牛刀解析：經(jīng)干旱處理后，該植株根細(xì)胞溶質(zhì)濃度增大，導(dǎo)致細(xì)胞吸水能力增強(qiáng)，A錯誤；經(jīng)干旱處理后，該植物葉片氣孔開度減小，導(dǎo)致吸收的二氧化碳減少，暗反應(yīng)減弱，因此該植物的光合速率降低，B錯誤；在一定的光照條件下，氣孔開度減小，細(xì)胞吸收的二氧化碳減少，C5的消耗量減少，而此時C5的來源幾乎不變，因此C5含量增加，C錯誤；經(jīng)干旱處理后，該植物要吸收更多水分，根系將變得發(fā)達(dá)，D正確。2、如圖曲線a表示某種植物在最適溫度和CO2濃度恒定的條件下，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的曲線，若在B點(diǎn)時改變某種條件，結(jié)果發(fā)生了如曲線b所示的變化，則改變的環(huán)境因素是（

）CA.適當(dāng)提高溫度

B.增加光照強(qiáng)度C.適當(dāng)增加CO2濃度

D.增加酶的數(shù)量小試牛刀解析：由于曲線a是最適宜溫度下的曲線，因此適當(dāng)提高溫度，酶的活性降低，光合作用強(qiáng)度降低，A錯誤；分析題圖可知，B點(diǎn)之后光照強(qiáng)度已不再是限制光合作用強(qiáng)度的因素，則光照強(qiáng)度增加，光合作用強(qiáng)度也不會增強(qiáng)，B錯誤；由于二氧化碳是光合作用的原料，B點(diǎn)適當(dāng)增加二氧化碳濃度，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)，C正確；酶的數(shù)量不屬于環(huán)境因素，D錯誤。3、下圖表示夏季晴朗的白天某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度變化曲線。下列對此圖描述錯誤的是（

）CA.AB段光合作用強(qiáng)度變化的主要原因是光照強(qiáng)度增大B.BC段光合作用強(qiáng)度下降是因?yàn)椴糠謿饪钻P(guān)閉，二氧化碳

吸收量減少，暗反應(yīng)速率下降C.DE段光合作用強(qiáng)度變化的主要原因是溫度D.從圖中可以推斷限制光合作用的