【課件】光合作用和能量轉化課件高一上學期生物人教版（2019）必修1

光合作用與能量轉化光合作用原理的應用CO2濃度水分光光質光照強度光照時間光照面積酶色素溫度礦質元素（Mg）氣孔開閉情況光合作用的強度：指植物在單位時間內通過光合作用制造糖類的數量。影響因素一、影響光合作用強度的因素及其應用產生O2的量利用CO2的量1、光合作用的強度：一、光合作用的強度及影響因素植物在__________內通過光合作用__________的數量，也叫光合速率；單位時間制造糖類2、影響因素：CO2的濃度CO2＋H2O

（CH2O）＋O

2光能葉綠體H2O光：光照強度、光質、光照時間礦質元素（Mg是合成葉綠素的原料）溫度內因：酶的種類、數量，色素的含量，葉齡不同，植物種類外因：產生O2的量固定CO2的量環(huán)境因素對光合作用的影響①光照②溫度③CO2濃度④水分探究光照強度對光合作用強度的影響因變量：光合作用強度觀測指標：用單位時間葉圓片上浮的數量代表光合強度自變量：光照強度

LED燈與裝置的距離

如何控制無關變量？如圓片及其初始狀態(tài)？二、探究環(huán)境因素對光合作用的影響1、實驗原理

葉片含有空氣上浮抽氣葉片下沉葉片上浮光合作用產生O2O2充滿細胞間隙自變量光照強弱因變量光合作用強度相同時間小圓形葉片浮起的數量用5W的LED燈作為光源，利用小燒杯與光源的距離來調節(jié)光照強度控制方法：檢測方法：①實驗葉片：同種、生長狀況相同、小圓形葉片大小相同、等量…②NaHCO3溶液：無關變量等量,相同濃度數量時間二、探究環(huán)境因素對光合作用的影響0.6cm的打孔器打孔打出圓形小葉片30片黑暗保存葉片葉片置于注射器內抽出葉片的氣體葉片均分為3組2.方法步驟：1.取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）

向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片2.分別對這3個實驗裝置進行強、中、弱三種光照強光中等光弱光3.觀察并記錄同一時間段內各實驗裝置中小圓形葉片浮起的數量。或上浮相同數量的小圓形葉片各實驗裝置所用時間?！綥ED燈作為光源（冷光源，排除溫度干擾），分別用不同光照強度（調節(jié)光源與燒杯的距離）去照射葉片?！糠椒ú襟E：二、探究光照強度對光合作用強度的影響

3.實驗結果：4.實驗結論：在一定光照強度范圍內，光合作用隨著光照強度的增加而增強光照強度光合速率光飽和點AB段的限制因素是：

B點及B點后的限制因素A外因：CO2濃度、溫度內因：色素的量

、酶的活性和酶的數量

B光照強度三、影響光合作用強度的外界因素及其應用1、光（光照強度）

一定范圍內，隨著光照逐步增強光合作用也隨著加快；但是光照增強到一定程度，光合作用速度不再增加。1.光合速率（作用強度）的表示方法？CO2＋H2O

（CH2O）＋O

2光能葉綠體消耗（固定）CO2的量產生有機物（糖類）量產生O2的量單位時間內光合作用思考：能否測量出光合作用強度？總光合速率=凈（表觀）光合速率+呼吸速率請思考：實驗所測是否為葉片實際光合作用強度？O2CO2O2（可以測得）較強光照時CO2（可以測得）三、影響光合作用強度的外界因素

呼吸作用產生外界CO2葉綠體實際固定的CO2包括兩部分=細胞呼吸產生CO2+(凈)從外界吸收的CO2總（真正）光合速率=凈（表觀）光合速率

+呼吸速率有機物產生或制造量CO2固定量O2產生量有機物積累量CO2吸收量O2釋放量有機物消耗量

細胞呼吸CO2釋放量

細胞呼吸O2吸收量===+++有光

（可測）黑暗

（可測）呼吸速率、凈光合速率與真光合速率的關系及其表示方式問題：如何修改光照強度與光合作用強度的關系圖？A:只進行呼吸作用B：光合作用=呼吸作用

細胞呼吸釋放的CO2

全部用于光合作用BC：光合作用>呼吸作用且在C點時光合速率達到最大AB：光合作用<呼吸作用光補償點光飽和點光合作用圖像以及與細胞呼吸之間的氣體變化B光照強度0CO2吸收量D0光照強度CC①不過原點的曲線代表的是凈值；D7-310光合作用強度CO2的固定量（消耗量）題干交代“測定”的值（CO2吸收量或O2的釋放量）必為凈值CO2釋放量區(qū)分凈光合速率和真正光合速率曲線？A’B’光照強度OC’ABC陰生植物陽生植物CO2吸收量CO2釋放量陽生植物：在強光環(huán)境中生長發(fā)育健壯。陰生植物：在較弱的光照條件下能夠生長良好

。

陽生植物的光補償點和光飽和點都比陰生植物大①光照強度

三、影響光合作用強度的外界因素

提示：陰生植物的呼吸作用較弱，光補償點B，在B點左側；對光的利用能力也不強，最大光合速率C，往左下移。陰雨天氣適當補充光照，增加光合作用強度。延長光照，增加光合作用時間合理密植，增加光合作用面積間作(幾種作物同時期播種)套種(幾種作物不同時期播種)應用牛刀小試.已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，如圖表示30℃時光合速率與光照強度的關系。若溫度降到25℃（原二氧化碳濃度不變），理論上圖中相應點a、b、d的移動方向分別是（）A.下移、右移、右上移

B.下移、左移、左下移C.上移、左移、右上移

D.上移、右移、右上移2、光（光質)白光是復合光，白光下植物光合作用最強；單色光：紅光和藍紫光下植物的光合作用強度較大，綠光下最弱。大棚種植選用無色透明薄膜陰天用紅光燈進行補光應用3、CO2濃度(1)原理：CO2濃度通過影響暗反應階段，影響C3的生成。(2)曲線分析C點限制因素：＿＿＿＿＿＿＿（內因）及＿＿＿＿＿、＿＿＿等外因。光照強度色素和酶的含量溫度CO2濃度AB吸收速率CO2C釋放速率CO2C,光合作用速率A,CO2的濃度DD,OE“正其行，通其風”,大田通風，提供CO2，提高光合作用強度，作物增產。溫室中增施有機肥(農家肥)，以增大CO2濃度。溫室作物投放干冰或使用CO2發(fā)生器應用原理1：溫度通過影響

影響光合作用。

酶的活性原理2:影響氣孔開閉應用：1.適時播種2.大棚白天適當提高溫度,晚上適當降溫（晝夜溫差）3.植物“午休”現象4.連續(xù)陰雨天：白天和晚上均降溫4、溫度溫度過高，為減少蒸騰作用，氣孔關閉，CO2供應不足，光合速率下降，出現“午休”現象時間光合作用強度BC段：光照強度不斷減弱，光合作用減弱AB段：光照強度不斷增大，光合作用增強DE段：光照強度、溫度從圖中可以看出，限制光合作用的因素有

。提出提高光合作用強度的合理措施

。陰天補光、夏日正午遮陰、冬天生爐子、夏天噴淋降溫等原理2:溫度影響氣孔開閉（圖像分析）放a點：溫度降低，

減弱，

CO2釋放減少。b點：開始進行

。bc段：光合作用

細胞呼吸。c點：光合作用

細胞呼吸。ce段：光合作用

細胞呼吸。d點：

過高，部分或全部氣孔關閉，出現“午休現象”。e點：光合作用

細胞呼吸。ef段：光合作用

細胞呼吸。fg段：停止

,只進行

。呼吸光合作用小于等于大于溫度等于小于光合作用呼吸作用例題分析：晴朗夏季的某綠色植物光合作用一晝夜中CO2吸收量和釋放量變化曲線圖。分析各點含義及成因：有機物總量變化：c點之前在逐漸減少；ce段逐漸增加；e點一天中有機物積累量最多的點；e點之后有機物總量又逐漸減少。一天有機物積累量：橫坐標以上的面積減去橫坐標以下的面積

（4）含水量水是光合作用（光反應）的原料；缺水導致葉片部分氣孔關閉，限制CO2進入葉片，間接影響光合作用（暗反應）；缺水會使糖類堆積，光合作用產物輸出緩慢。及時、合理灌溉應用時間O121311ABCDE91015161714

夏季晴天的中午氣溫高，植物為防止蒸騰失水而關閉氣孔，CO2吸收減少，進而降低光合速率?！肮夂衔缧荨爆F象：光照強度光合作用強度（5）礦質元素N：光合酶及ATP的重要組分P：類囊體膜和ATP的重要組分Mg：葉綠素的重要組分合理施肥可促進葉片面積增大，促進葉綠素合成，促進光合產物的運輸和轉化等，提高光合作用強度應用遺傳因素、酶的種類、數量、色素的含量、葉齡不同合理密植(增加光合作用面積)；套種間作

修剪以增加有效光合作用面積；適當摘除老葉。適當摘除老葉、殘葉保證植物及時更換新葉。同時也可降低呼吸作用，減少有機物消耗。四、影響光合作用強度的內部因素

陰生植物：弱光條件下生長良好的植物。陽生植物：強光環(huán)境中生長發(fā)育健壯

光照強度CO2吸收量CO2釋放量O陽生植物陰生植物將陽生與陰生農作物間作套種時注意作物種類搭配。應用（6）分析多因素對光合作用的影響。(1)圖中的自變量是什么？(2)只有10℃這一條曲線時，自變量是什么？P點之前和之后的限制因素是什么？(3)Q點時，導致三條曲線不同的自變量是什么？提示：(1)圖中的自變量有光照強度和溫度。(2)只有10℃這一條曲線時，自變量為光照強度，P點之前的限制因素為光照強度，P點之后的限制因素可能是溫度、CO2濃度等。(3)溫度。光合作用與能量轉化光合作用光合作用應用概念反應式探究歷程影響因素：光照、溫度、二氧化碳、水分、礦質元素

硝化細菌光合作用原理過程光反應：類囊體薄膜暗反應：葉綠體基質化能合成作用CO2+H2O（CH2O)+O2

光能葉綠體

課堂小結：

1.AD段玻璃罩內CO2濃度增加的原因是____________________；2.DH段玻璃罩內CO2濃度下降的原因是____________________；3.HI段玻璃罩內CO2濃度增加的原因是_____________________；4.光合速率等于呼吸速率的點是_______；5.經過一晝夜的時間，該植物是否生長？____。判斷的依據是_______________________________________________________________________。光合速率＜呼吸速率光合速率＜呼吸速率光合速率＞呼吸速率D、H是I和A點相比，玻璃罩內CO2濃度減少，減少的CO2轉化成有機物積累在植物體內如圖是密閉玻璃罩內的植物一天中光合速率的變化曲線圖?！镜湫颓€分析---拓展應用】補充光照下CO2的吸收量黑暗中CO2的釋放量曲線c：凈光合速率曲線d：呼吸速率E點：凈光合速率等于呼吸速率；總光合速率是凈光合速率的2倍。曲線a、b的差值：凈光合作用強度光合作用強度=呼吸作用強度D點：凈光合作用強度為0【典型曲線分析---拓展應用】補充1.光合速率的測定方法——氣體量變化法將裝置置于光照充足，溫度適宜的環(huán)境中保證了容器內CO2濃度的恒定，滿足了綠色植物光合作用的需求。細胞呼吸會不會改變瓶內壓強？不會測定的是總光合還是凈光合？凈光合液滴右移代表？凈光合大于0補充2.光合速率的測定方法——黑白瓶法黑瓶不透光，只進行呼吸作用白瓶透光，可以進行光合作用和呼吸作用。呼吸作用量=初始溶氧量－黑瓶溶氧量凈光合作用量=白瓶溶氧量－初始溶氧量總光