【新教材】高中生物蘇教版必修1課件第三章第四節(jié)影響光合作用和細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素

第四節(jié)影響光合作用和細(xì)胞呼吸的環(huán)境因素重點(diǎn)疑難·全突破主題一影響光合作用的環(huán)境因素1.光照強(qiáng)度:(1)曲線模型:(2)模型解讀:曲線對(duì)應(yīng)點(diǎn)細(xì)胞生理活動(dòng)ATP產(chǎn)生場(chǎng)所植物組織外觀表現(xiàn)圖示A點(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,不進(jìn)行光合作用只在_____________________從外界吸收O2,向外界排出____AB段(不含A、B點(diǎn))呼吸量>光合量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體從外界吸收O2,向外界排出CO2細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體CO2曲線對(duì)應(yīng)點(diǎn)細(xì)胞生理活動(dòng)ATP產(chǎn)生場(chǎng)所植物組織外觀表現(xiàn)圖示B點(diǎn)光合量__呼吸量細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體與外界不發(fā)生氣體交換B點(diǎn)之后光合量__呼吸量從外界吸收____,向外界釋放_(tái)__。此時(shí)植物可更新空氣應(yīng)用①溫室生產(chǎn)中,適當(dāng)_____________,以提高光合速率,使作物增產(chǎn)。②陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物___,如圖中虛線所示,間作套種農(nóng)作物,可合理利用光能。=>CO2O2增強(qiáng)光照強(qiáng)度低2.CO2濃度:CO2影響暗反應(yīng)階段,制約C3的形成。(1)曲線模型:(2)模型解讀:圖1中A點(diǎn)表示________點(diǎn),即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度,圖2中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)都表示________點(diǎn)。(3)應(yīng)用:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行,通其風(fēng)”,增施農(nóng)家肥等增大____濃度,提高光合速率。CO2補(bǔ)償CO2飽和CO23.溫度:(1)原理:溫度通過影響_________影響光合作用。(2)模型:曲線模型模型解讀AB段:在B點(diǎn)之前,隨著溫度升高,光合速率_____B點(diǎn):酶的最適溫度,光合速率最大BC段:隨著溫度升高,酶的活性下降,光合速率_____,50℃左右光合速率幾乎為零酶的活性增大減小(3)應(yīng)用:溫室栽培植物時(shí),白天調(diào)到_________________,以提高光合速率;晚上適當(dāng)_____溫室內(nèi)溫度,以降低細(xì)胞呼吸速率,提高植物有機(jī)物的積累量。4.水:水是光合作用重要的反應(yīng)物,又可影響_____的開閉,間接影響CO2的吸收,還可影響_________的運(yùn)輸,從而影響光合速率。5.無機(jī)鹽:(1)原理分析:參與光合作用的_______________的組成成分,缺乏會(huì)影響光合作用的進(jìn)行。例如,N是___的組成元素,N、P是_____的組成元素,Mg是_______的組成元素等。光合作用最適溫度降低氣孔光合產(chǎn)物許多重要化合物酶ATP葉綠素(2)模型:(3)原理應(yīng)用:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,根據(jù)植物的需肥規(guī)律,適時(shí)、適量地增施肥料,可以提高_(dá)__________。曲線模型模型解讀在一定濃度范圍內(nèi),增大必需無機(jī)鹽的供應(yīng),可提高光合作用強(qiáng)度;但當(dāng)超過一定濃度后,會(huì)因土壤溶液濃度_____,植物發(fā)生滲透失水而導(dǎo)致植物光合作用強(qiáng)度下降光能利用率過高6.多因子變量:圖像含義P點(diǎn)及P點(diǎn)之前時(shí),限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,隨橫坐標(biāo)所表示的因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高;當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí),橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素應(yīng)用溫室栽培時(shí),在一定光照強(qiáng)度下,白天適當(dāng)調(diào)節(jié)溫度,增大光合作用酶的活性,提高光合速率,也可同時(shí)充入適量的CO2進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí),要適當(dāng)提高光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率小思考1.各種環(huán)境因素同時(shí)對(duì)植物的光合作用產(chǎn)生影響,試分析冬季早晨和夏季早晨限制光合作用的因素分別是什么。提示:冬季早晨溫度較低,溫度是限制光合作用的主要因素;夏季早晨溫度較高,光照較弱,光照是限制光合作用的主要因素。2.為什么農(nóng)業(yè)生產(chǎn)通過施加有機(jī)肥可以增加產(chǎn)量?提示:有機(jī)肥可以被微生物分解釋放大量CO2,增加了CO2濃度,光合作用增強(qiáng)。點(diǎn)易錯(cuò)1.混淆光合速率與植物生長:(1)當(dāng)凈光合速率>0時(shí),因積累有機(jī)物而生長。(2)當(dāng)凈光合速率=0時(shí),不能生長。(3)當(dāng)凈光合速率<0時(shí),不能生長,長時(shí)間處于此種狀態(tài),植物將死亡。2.溫度和CO2濃度對(duì)光合速率的影響:(1)溫度改變時(shí),不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會(huì)受影響,但主要是影響暗反應(yīng),因?yàn)閰⑴c暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量都比參與光反應(yīng)的多。(2)CO2濃度很低時(shí),光合作用不能進(jìn)行,但CO2濃度過高時(shí),會(huì)抑制植物的細(xì)胞呼吸,進(jìn)而影響光合作用。拓思維其他影響光合作用的因素1.因葉綠體中色素對(duì)不同光質(zhì)的光的吸收不同,光質(zhì)也會(huì)影響光合作用強(qiáng)度。2.光照時(shí)間的長短不影響光合作用速率,但可以影響植物體光合作用的總量,從而影響植物的生長。3.葉齡也會(huì)影響光合作用強(qiáng)度,隨葉齡的增大,葉面積逐漸增大,光合作用速率也隨之增大,到成熟時(shí)達(dá)到最大,之后隨葉片衰老,葉綠素不斷分解,光合作用速率隨之下降。拓思維“正其行,通其風(fēng)”在播種植物時(shí),要保持一定的行距和株距,使植物受到充足光照,使流動(dòng)的空氣送進(jìn)農(nóng)田的各個(gè)角落,這是提高作物光合作用速率的有效手段。小思考1.鮮果保鮮時(shí)常往包裝袋中充入適量CO2(或氮?dú)?,你知道這樣做的原理是什么嗎?提示:在鮮果包裝袋中充入CO2(或氮?dú)?可抑制細(xì)胞的有氧呼吸,減少有機(jī)物的消耗,有利于鮮果的保鮮。2.洪災(zāi)過后,由于積水的影響,很多植物的根部出現(xiàn)變黑、腐爛的現(xiàn)象,試分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是什么。提示:積水會(huì)使土壤中的含氧量很低,導(dǎo)致根生活在缺氧的環(huán)境中,進(jìn)行無氧呼吸,無氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)細(xì)胞有毒害作用,使根變黑、腐爛,最終死亡。3.請(qǐng)從影響細(xì)胞呼吸因素的角度考慮提高蔬菜大棚產(chǎn)量的措施有哪些?提示:夜晚適當(dāng)降低溫度,降低呼吸酶的活性,減弱細(xì)胞呼吸,減少有機(jī)物的消耗;定期進(jìn)行松土,能促進(jìn)根細(xì)胞的有氧呼吸,為礦質(zhì)元素吸收供應(yīng)能量,從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。4.農(nóng)業(yè)上有一句關(guān)于鋤地(中耕松土)的諺語“鋤頭下面有肥”,請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析該諺語的合理性。提示:松土可增加土壤中的氧氣濃度,促進(jìn)農(nóng)作物的有氧呼吸強(qiáng)度,進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。主題二影響細(xì)胞呼吸的因素1.影響細(xì)胞呼吸的內(nèi)因——遺傳因素:遺傳物質(zhì)的不同決定酶的種類和數(shù)量不同,進(jìn)而影響細(xì)胞呼吸的類型、速率等。(1)不同種類植物的細(xì)胞呼吸速率不同,一般旱生植物_____水生植物,陽生植物_____陰生植物。(2)同一植物在不同生長發(fā)育時(shí)期呼吸速率不同,如幼苗期、開花期呼吸速率_____,成熟期呼吸速率_____。(3)同一植物的不同組織器官呼吸速率不同,一般生殖器官_____營養(yǎng)器官。大于升高下降大于小于2.影響細(xì)胞呼吸的外因——環(huán)境因素:曲線模型曲線含義應(yīng)用溫度通過影響_________而影響細(xì)胞呼吸速率。細(xì)胞呼吸的最適溫度一般在_________①在_________下貯存蔬菜、水果。②在大棚蔬菜的栽培過程中,______________以減少有機(jī)物的消耗,提高產(chǎn)量酶的活性25～35℃零上低溫增加晝夜溫差曲線模型曲線含義應(yīng)用①O2濃度低時(shí),_____呼吸占優(yōu)勢(shì)。②隨著O2濃度增大,無氧呼吸逐漸被抑制,_____呼吸不斷加強(qiáng)。③當(dāng)O2濃度達(dá)到一定值后,隨著O2濃度增大,有氧呼吸不再加強(qiáng)(受呼吸酶數(shù)量等因素的影響)①選用透氣消毒紗布包扎傷口,抑制破傷風(fēng)桿菌等厭氧細(xì)菌的_________。②稻田定期排水,抑制_________產(chǎn)生酒精,防止酒精中毒,爛根死亡。③提倡慢跑,防止肌細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生_____無氧有氧無氧呼吸無氧呼吸乳酸曲線模型曲線含義應(yīng)用在一定范圍內(nèi),細(xì)胞呼吸速率隨含水量的增加而_____糧食入倉前進(jìn)行晾曬處理,以減弱細(xì)胞呼吸,減少_______的消耗CO2是細(xì)胞呼吸的最終產(chǎn)物,積累過多會(huì)_____細(xì)胞呼吸的進(jìn)行適當(dāng)增加CO2濃度,有利于水果和蔬菜的保鮮加快有機(jī)物抑制點(diǎn)易錯(cuò)1.有氧氣存在≠只進(jìn)行有氧呼吸:(1)當(dāng)氧氣濃度較低時(shí),既進(jìn)行有氧呼吸,也進(jìn)行無氧呼吸,且無氧呼吸占優(yōu)勢(shì)。(2)當(dāng)氧氣濃度較高時(shí),無氧呼吸逐漸減弱,有氧呼吸逐漸增強(qiáng),當(dāng)氧氣濃度增加到一定值時(shí),只進(jìn)行有氧呼吸。2.貯存蔬菜和水果的適宜條件并不是無氧環(huán)境:蔬菜、水果在貯藏時(shí)都應(yīng)在低溫、低氧條件下,低溫以不破壞植物組織為標(biāo)準(zhǔn),一般為零上低溫;種子貯存時(shí)應(yīng)保持干燥,而蔬菜、水果貯存時(shí)應(yīng)保持一定的濕度。情境應(yīng)用·提素養(yǎng)植物工廠植物工廠是通過設(shè)施內(nèi)高精度環(huán)境控制實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物周年連續(xù)生產(chǎn)的系統(tǒng)。植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分等條件下,生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源,其中