光合作用也能量轉(zhuǎn)化（第三課時）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）三、光合作用強(qiáng)度的影響因素及應(yīng)用一、光合作用強(qiáng)度（光合速率）

指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造的糖類的數(shù)量（產(chǎn)生的氧氣量，消耗二氧化碳的量）。CO2+H2O光能葉綠體（CH2O)+O26CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能葉綠體光合總反應(yīng)式：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量酶光合計算式：二：影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素1、光照強(qiáng)度、光的成分（光質(zhì)）2、CO2濃度3、水4、溫度5、礦質(zhì)元素實驗：探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響閱讀教材

，找出下列知識：1、自變量：

調(diào)節(jié)方法：

因變量：

觀察指標(biāo)：2、如何使葉片沉到水底？后來上浮的原因？光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度(一)：

光照強(qiáng)度探究光照強(qiáng)度對光合作用的影響(視頻)實驗實驗：探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響閱讀教材

，找出下列知識：1、自變量：

調(diào)節(jié)方法：

因變量：

觀察指標(biāo)：2、如何使葉片沉到水底？后來上浮的原因？光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度光源與實驗裝置的距離相同時間小圓形葉片浮起的數(shù)量3、實驗原理:

(1)葉片葉片下沉O2充滿細(xì)胞間隙，葉片上浮抽氣光合作用產(chǎn)生O2(2)單位時間圓形葉片浮起的數(shù)量，探究光照強(qiáng)度與光合

作用強(qiáng)度的關(guān)系。

項目燒杯小圓形葉片加富含CO2的清水光照強(qiáng)度葉片浮起數(shù)量110片20mL強(qiáng)210片20mL中310片20mL弱

在一定范圍內(nèi),光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增大而加快，

超過一定值后光合作用強(qiáng)度趨于穩(wěn)定。4.觀察并記錄結(jié)果：5.實驗結(jié)論：多中少光照強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度O只有呼吸作用（黑暗）光合小于呼吸光合等于呼吸光合大于呼吸1234CO2釋放量吸收量CO2吸收量O2釋放量

光照強(qiáng)度對凈光合速率的影響凈光合速率:總光合速率:

釋放量

吸收量

積累、增加量O2產(chǎn)生、制造量CO2固定、同化、消耗量有機(jī)物制造、產(chǎn)生、合成量(表觀光合速率)O2消耗量CO2產(chǎn)生量有機(jī)物消耗量呼吸速率:1.不同速率的表示方法（不可測，計算得到）（可測）（可測）真（總）光合速率=表觀（凈）光合速率+呼吸速率O2：CO2：有機(jī)物：光照強(qiáng)度CO2吸收量CO2釋放量AB光補(bǔ)償點光飽和點Oc2.光補(bǔ)償點、光飽和點：外因：溫度，CO2等內(nèi)因：色素

酶的含量和活性光補(bǔ)償點：

當(dāng)呼吸速率=光合速率時，對應(yīng)的光照強(qiáng)度（B對應(yīng)的光強(qiáng)）光飽和點：

當(dāng)光合速率達(dá)到最大時，對應(yīng)的最小光照強(qiáng)度（C對應(yīng)的光強(qiáng)）3.以凈光合速率的大小來判斷植物能否正常生長(1)凈光合速率大于0時，植物因積累有機(jī)物而正常生長。(2)凈光合速率等于

0時，植物因無有機(jī)物積累不能生長，

只能生存。(3)凈光合速率小于0時，植物因有機(jī)物量減少而不能生

長，且長時間處于此種狀態(tài)下植物將死亡。4、應(yīng)用：（1）陰生植物的光飽和點和光補(bǔ)償點

陽生植物，間作套種農(nóng)作物，可合理利用光能。（2）大棚種植，適當(dāng)增加光照強(qiáng)度，提高光合速率積累更多的有機(jī)物（3）合理密植，提高光能的利

用率。陽生植物呼吸速率光照強(qiáng)度0CO2吸收速率CO2釋放速率ABC光補(bǔ)償點光飽和點D陰生植物低于陰生植物相對于陽生植物，有四低：

呼吸強(qiáng)度低，光補(bǔ)償點低，

最大光合速率低，光飽和點低。課中必練1(2)b點表示光合作用與呼吸作用速率

______。

下圖是在一定的CO2濃度和溫度下，某陽生植物CO2的吸收量和光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線，據(jù)圖回答:(1)該植物的呼吸速率為每小時釋放CO2

mg/dm2。5相等51015202530352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照強(qiáng)度（Klx）abc(3)若該植物葉面積為10dm2，在光照強(qiáng)度為25Klx條件下光照1小時，則植物光合作用固定CO2

mg；合成葡萄糖

mg。250170.5(250×180)÷(6×44)＝170.5

(4)若白天光照強(qiáng)度為b，該植物一晝夜能否正常生長？為什么？白天光照強(qiáng)度為b時，無有機(jī)物積累，而夜間消耗有機(jī)物，從全天來看，有機(jī)物的消耗多于積累，不能正常生長。不能正常生長。溫度（℃）5101520253035光照下吸收CO2（mg/h）1.001.752.503.253.753.53.00黑暗中釋放CO2（mg/h）0.500.751.001.502.253.003.50代表凈光合作用1、植物在溫度_________時有機(jī)物積累最多

植物在溫度_________時有機(jī)物制造最多2、植物在溫度_________時可以表現(xiàn)為生長植物在溫度_________時生長最快晝夜不停的光照：每天交替進(jìn)行12小時光照、12小時黑暗:溫度均保持在10℃的條件下，該植物能否生長？為什么？能12小時照光積累的有機(jī)物大于12小時黑暗消耗的有機(jī)物25℃30℃和35℃5℃--35℃25℃課中必練2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靜光合速率的2倍曲線a、b的差值：凈光合作用強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度D點：凈光合作用強(qiáng)度為0A'A---CO2補(bǔ)償點B-----CO2飽和點應(yīng)用：“正其行，通其風(fēng)”、使用農(nóng)家肥等手段，增大CO2濃度，

提高光能利用率。A'---光合啟動點CO2啟動點A.水是光合作用的

，直接影響光合作用速率；B.水分還能影響氣孔的

，間接影響

進(jìn)入葉片，從而影響光合作用速率。原料開閉CO2保衛(wèi)細(xì)胞吸水氣孔張開原理：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。應(yīng)用：3.水光合速率溫度℃在生產(chǎn)上應(yīng)用：a

適時播種b大棚常采用白天適當(dāng)升溫（保證光合作用正常進(jìn)行）

夜晚適當(dāng)降溫（降低呼吸酶活性），以利于有機(jī)物的積累c植物“午休”現(xiàn)象

原因：溫度過高，為減少蒸騰作用，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足，

光合速率下降4、溫度

溫度直接影響酶的活性（光、暗反應(yīng)均影響）ABC是各種酶、ATP、葉綠素等的重要組成成分。5、礦質(zhì)元素對光合作用的影響是葉綠體膜、ATP等的重要組成成分。促進(jìn)合成糖類，以及將其運輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官過程中起作用。葉綠素的重要組成成分。（1）N：（2）P：（3）K：（4）Mg：過多:礦質(zhì)元素過多，可導(dǎo)致土壤溶液濃度過高而

導(dǎo)致植物滲透失水而萎蔫。應(yīng)用：合理施肥CO2的濃度，光照的長短與強(qiáng)弱；光的顏色（光質(zhì)）；溫度的高低、必需礦物質(zhì)元素、水分等。影響光合作用的因素？增強(qiáng)光合作用的常見措施1.增大光照面積：合理密植2.延長光照時間：大棚內(nèi)的日光燈3.提高光照利用率：藍(lán)膜和紅膜4.間作、套種種植5.使用農(nóng)家肥、干冰6.適宜的溫度限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所示的因素，隨該因素的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高P點之前：Q點：橫坐標(biāo)所示的因素不再是限制光合速率的因素，影響因素為坐標(biāo)圖中所標(biāo)示出的其他因素能力提升--------多重影響因素的曲線分析

光照強(qiáng)度CO2吸收量CO2釋放量AB光補(bǔ)償點光飽和點Oc點的移動：見導(dǎo)學(xué)案夏季放有植物的玻璃罩內(nèi)，CO2濃度變化曲線如圖，C點：開始光合作用BC段：CO2濃度增加緩慢，原因是低溫抑制呼吸作用

D點：呼吸強(qiáng)度=光合強(qiáng)度，從D開始體內(nèi)出現(xiàn)有機(jī)物的積累FG段：“午休現(xiàn)象”H點：呼吸強(qiáng)度=光合強(qiáng)度，并且此時有機(jī)物積累最多I點：若I點于虛線下方，則植物積累了有機(jī)物；若I點于虛線處，

則有機(jī)物不變?nèi)鬒點于虛線上方，

則有機(jī)物減少AC段黑暗，只有呼吸20點左右，光合作用消失拓展應(yīng)用能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時所釋放的能量來制造有機(jī)物的合成作用。例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類的細(xì)菌。NH3HNO2O2

HNO3O2CO2+H2O（CH2O）+O2能量化能合成作用硝化細(xì)菌新陳代謝類型同化類型光能自養(yǎng)6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體（光合作用）化能自養(yǎng)（化能合成作用）NH3HNO2+能量HNO3+能量CO2+H2O（CH2O）能量硝化細(xì)菌自養(yǎng)型異養(yǎng)型寄生、腐生、捕食小結(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化光合作用光合作用應(yīng)用概念反應(yīng)式探究歷程影響因素：光照、溫度、二氧化碳、水分、礦質(zhì)元素

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

光能葉綠體光能自養(yǎng)6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能葉綠體（光合作用）化能自養(yǎng)自養(yǎng)型異養(yǎng)型不能制造有機(jī)物，利用現(xiàn)成的有機(jī)物來維持生命活動。(人、動物、真菌、大部分細(xì)菌)-寄生/腐生/捕食利用環(huán)境中某些無機(jī)物氧化時釋放的能量將CO2和H2O（無機(jī)物）合成糖類（有機(jī)物）。如硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等。（化能合成作用）以光為能源，以無機(jī)物為原料合成有機(jī)物（糖類），并儲存能量。如綠色植物。如圖表示某植物一晝夜（OK段）對二氧化碳的吸收和釋放量。對該曲線的分析，錯誤的是（

）A．植物進(jìn)行光合作用的時間段是BF段B．植物進(jìn)行呼吸作用的時間段是OK段C．植物光合作用強(qiáng)度在BF段大于呼吸作用強(qiáng)度D．光合作用在CD段減弱，原因是葉片的部分氣孔關(guān)閉A變式訓(xùn)練11.將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平，此時葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是A.上升；下降；上升B.下降；上升；下降C.下降；上升；上升D.上升；下降；下降C當(dāng)堂檢測2.如圖是一晴朗夏日某植物的光合作用強(qiáng)度隨時間變化的曲線圖，C點與B點比較，葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3、C5、ATP和[H]的含量發(fā)生的變化依次是（

）A.升升升升

B.降降降降C.降升升升

D.升升降降C3、在其他條件適宜的情況下，在植物正常進(jìn)行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時間內(nèi)葉綠體中C3和C5化合物含量的變化是（）A．C3和C5都迅速減少 B．C3和C5都迅速增加C．C3迅速增加，C5迅速減少D．C3迅速減少，C5迅速增加C4、對光合作用過程中物質(zhì)轉(zhuǎn)變途徑的敘述中，錯誤的是

(

)

A．碳原子：CO2→C3化合物→葡萄糖B．氧原子：H2O→O2C．氫原子：H2O→ATP→葡萄糖

D．氧原子：CO2→C3化合物→葡萄糖C光能葉綠體CO2+H2

O

（CH2O)+

O25、將一植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外進(jìn)行培養(yǎng)，用CO2濃度測定儀測得了該玻璃罩內(nèi)一天內(nèi)CO2濃度的變化情況，繪制成如圖的曲線，下列有關(guān)說法正確的是（）

①BC段較AB段CO2濃度增加減慢，是因為低溫使植物呼吸作用減弱②CO2濃度下降從DE段開始，說明植物進(jìn)行光合作用是從D點開始的③FG段CO2濃度下降不明顯，是因為氣孔關(guān)閉，葉片對CO2的吸收減少④H點CO2濃度最低，說明此時植物體內(nèi)有機(jī)物含量最少.

A．①②B．③④C．①③D．②④C溫度（℃）5101520253035光照下吸收CO2（mg/h）1.001.752.503.253.753.53.00黑暗中釋放CO2（mg/h）0.500.751.001.502.253.003.50(1)晝夜不停地光照，溫度在35℃時該植物能否生長？________________。（2）晝夜不停地光照，該植物生長的最適宜溫度是多少度？______________。（3）每天交替進(jìn)行12小時光照、12小時黑暗，溫度均保持在10℃的條件下，該植物能否生長？

____

，為什么？外界環(huán)境吸收自身呼吸釋放能每天光照12小時植物合成有機(jī)物多于每天細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物25℃能代表凈光合作用4、下圖是光合作用過程圖解，請分析回答下列問題：①圖中A是______,B是_______,它來自于______的分解。②圖中C是_______，它被傳遞到葉綠體的______部位，用于_________________

。③圖中D是____，在葉綠體中合成D所需的能量來自____④圖中G__________,F是__________,J是_______。⑤圖中的H表示_______，H為I提供__________。Ｏ2水[H]基質(zhì)還原C3，作為還原劑ATP色素吸收的光能光反應(yīng)[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖類光H2OBACDE+PiFGCO2JHI分別用不同的指標(biāo)來表示

總光合、凈光合和呼吸速率用O2量來表示產(chǎn)生量

釋放量

消耗量用CO2量來表示固定量消耗量

吸