内容正文:
3.3 光合作用与能量转化(第2课时)
YRN
影响光合作用的因素及应用
目录 Contents
1
2
光照强度对光合作用的影响
其他因素对光合速率的影响
3
植物光合作用和呼吸的日变化曲线分析
影响光合作用的环境因素
光照
光照直接影响光反应
二氧化碳
CO2是光合作用的原料,直接影响暗反应
温度
温度高低主要影响光合作用相关酶的活性
水分
水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,特别是水分的多少还影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体
无机盐
无机盐是光合作用过程中酶或色素等物质所必需的元素
强度、波长
水 氧
CO2
探究环境因素对光合作用强度的影响
自变量:
环境因素 光照(强度、光质)、温度、CO2浓度、水等
因变量:
光合作用强度
无关变量:
植物叶龄、叶绿素含量、其他环境条件处理、实验操作
问题:如何测量光合强度(速率)?
植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
单位时间内光合作用
固定CO2的量
制造或产生有机物(糖类)量
产生O2的量
CO2 + H2O
光能
叶绿体
(CH2O)+ O2
PART 01
光照强度对光合作用的影响
【实验目的】
探究光照强度对光合作用强度的影响
【实验材料】
打孔器,注射器,5 W LED 台灯,米尺,烧杯,绿叶(如菠菜等)。有条件的学校可以使用化学传感器来测量O2的浓度。
考点一 光照强度对光合作用的影响
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_________________增多,使暗反应中还原过程加快,从而使光合作用产物增加。
光
加快
NADPH 和ATP
【实验原理】
考点一 光照强度对光合作用的影响
【实验步骤】
3.将处理过的圆形小叶片,放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。
【实验步骤】
4. 取 3 只 小 烧 杯, 分 别 倒 入 富 含CO2的清水(可以事先通过吹气的方法补充 CO2,或用质量分数为 1% ~ 2% 的NaHCO3溶液来提供CO2)
5.向3只小烧杯中各放入10片小叶片,然后分别置于强、中、弱光中。利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度。
6.观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量。
考点一 光照强度对光合作用的影响
1.取生长旺盛的绿叶,用直径为0.6 cm的打孔器打出圆形小叶片30片 (避开大的叶脉)。
2.将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入清水,待排出注射器内残留的空气后,用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞,使圆形小叶片内的气体逸出。这一步骤可能需要重复2~3 次。处理过的小叶片因为细胞间隙充满了水,所以全部沉到水底。
因为其中没有叶绿体,而且会延长圆形小叶片上浮的时间,影响实验结果的准确性。
考点一 光照强度对光合作用的影响
【实验结论】
随光照强度的增强光合作用强度增加
光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2,释放氧气,使叶肉细胞间隙充满了气体,浮力增大,叶片上浮。
【实验结果】
叶片上浮的原因是什么?
怎么避免光照时产生温度的变化对实验结果的干扰?
在光源和玻璃杯之间放盛水的玻璃柱。
实验所测是否为叶片实际光合作用强度?
(CH2O)
O2
CO2
H2O
总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
考点一 光照强度对光合作用的影响
植物在进行光合作用的同时,还进行呼吸作用。实际测量的光合作用指标是净光合作用速率。
产生O2的量
O2的释放量
黑暗下O2的吸收量
=
+
固定或消耗CO2量
CO2吸收量
黑暗下CO2的释放量
=
+
制造或合成有机物的量
有机物积累量
消耗有机物的量
=
+
考点一 光照强度对光合作用的影响
光照强度
0
CO2吸收速率
CO2
释放
速率
A
B
C
C’
呼吸
速率
净光
合速率
总光
合速率
C’点:光饱和点
内部因素:植物自身的遗传特性、光合色素含量、酶的数量和活性
外部限制因素: CO2 浓度等。
光补偿点
光饱和点
总结:叶绿体吸收CO2的速率是总光合速率,叶肉细胞或植物体吸收CO2的速率是净光合速率;
当植物体的V光合=V呼吸时,则叶肉细胞V光合>V呼吸
(光照强度达到C’点后,光合作用强度不再随光照强度增强而增强)。
PART 02
其他因素对光合作用的影响
阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低
考点二 其他因素对光合作用的影响
1.影响光合作用的内部因素
(1)植物自身的遗传特性
考点二 其他因素对光合作用的影响
1.影响光合作用的内部因素
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
活性
活性
考点二 其他因素对光合作用的影响
1.影响光合作用的内部因素
(3)叶面积指