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第4讲 能量之源——光与光合作用(Ⅱ)
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知识体系 核心素养
栏目一
知识梳理 重难透析
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研析高考 真题感悟
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栏目导引
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光合作用
光合速率的测定
影响因素 及原理应用
外因:光、CO2、水、无机盐离子、温度
内因:色素、酶、叶龄
O2
CO2
细胞呼吸
细胞呼吸速率测定
知识体系 核心素养
[ 知识体系]
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[ 核心素养]
生命
观念 通过比较光合作用与呼吸作用的关系和对净光合作用的理解、建立生命活动对立统一的观点
理性
思维 通过分析光照强度、CO2浓度、温度、水分等因素对光合作用的影响的曲线,培养学生能用图表及数学模型准确描述生物学知识的能力
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科学
探究 通过“测量实际光合作用速率”的实验,培养学生的实验探究能力
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一、内部因素
1.与植物自身的遗传特性(如植物品种不同)有关,以阴生植物、阳生植物为例,如图所示。
考点一 影响光合作用强度的因素及应用
知识梳理 重难透析
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2.植物叶片的叶龄、叶面积指数、叶绿素含量及酶等也会影响光合作用,如图所示。
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二、外部环境因素
1.光照强度
(1)原理:光照强度通过影响植物的___反应进而影响光合速率。光照强度增加,光反应速度______,产生的[H]和ATP增多,使暗反应中还原过程加快,从而使光合作用产物增加。
(2)曲线分析:
光
加快
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①A点:光照强度为0,此时只进行 。
②AB段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐 。
③B点:为光补偿点,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度 细胞呼吸强度。
④BC段:表明随着光照强度不断增强,光合作用强度不断增强,到C点后不再增强了。
⑤C点:为光饱和点,限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性,外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。
(3)应用:①温室生产中,适当增强 ,以提高光合速率,使作物增产;②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,间作套种农作物,可合理利用光能。
细胞呼吸
减少
等于
光照强度
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2.CO2浓度
(1)原理:CO2影响 反应阶段,制约___ 的形成。
(2)曲线分析:
图1中A点表示CO2补偿点,即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度, 图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B′点都表示CO2饱和点。
暗
C3
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(3)应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光合速率。
3.温度
(1)原理:温度通过影响 影响光合作用。
(2)曲线分析:
酶的活性
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增大
最适
减小
(3)应用:温室栽培植物时,白天调到光合作用最适温度,以提高光合速率;晚上适当 温室内温度,以降低细胞呼吸速率,保证植物有机物的积累。
降低
AB段 在B点之前,随着温度升高,光合速率______
B点 酶的_____温度,光合速率最大
BC段 随着温度升高,酶的活性下降,光合速率______,50 ℃左右光合速率几乎为零
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4.水分
(1)原理:水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的 ,如植物缺水导致萎蔫,使光合速率下降。另外,水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内。
(2)曲线分析:
介质
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图1表明在农业生产中,可根据作物的需水规律,合理灌溉。图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低,是因为温度高,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了 的供应。
5.光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用
(1)常见曲线:
CO2
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(2)曲线分析:
P点:限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着因子的不断加强,光合速率不断 。
Q点:横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素,影响因素主要为各曲线所表示的因子。
提高
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(3)应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当增加 ,进一步提高光合速率;当温度适宜时,可适当增加 和CO2浓度以提高光合速率。
CO2浓度
光照强度
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1.判断正误:
(1)夏季晴天光照最强时,小麦光合速率最高( )
(2)净光合速率长期为零时会导致幼苗停止生长( )
(3)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与( )
(4)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内,在适宜条件下光照培养,随培养时间的延长,玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是一直保持稳定,不变化( )
(5)停止供水,植