5.4 光合作用和能量转化-3课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

1.光合作用强度(又称光合速率) （1）表示方法： 单位时间、单位面积内反应物减少量或产物增加量。 一、光合作用原理的应用 例：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。（简单地说） 单位时间、单位面积内有机物的制造量 单位时间、单位面积内O2的产生量 单位时间、单位面积内CO2的固定量 观察指标 外因 内因 光（强度、时间、光质等） 环境CO2浓度 环境温度 矿质元素 水分 酶的种类和数量 色素的种类和数量 植物自身的因素（遗传特性、叶龄等） （2）影响因素 汉水丑生侯伟作品 指光照的强弱,以单位面积上所接受可见光的能量来度量，单位勒克斯（lx） 光照强度 1.实验目的： 2.实验材料： 3.实验原理： 4.实验设计： 叶片含有空气， 会上浮 O2充满细胞间隙，叶片上浮 抽气 光合作用 产生O2 生长旺盛的绿色叶片→小圆形叶片 自变量： 光照强度 因变量： 光合作用强度 相同时间内，小圆形叶片浮起的数量 用5W的LED灯作为光源，利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度 控制方法 检测方法 无关变量： 温度、CO2浓度，光照时间等 探究光照强度对光合作用强度的影响 叶片下沉 二、探究光照强度对光合作用强度的影响 自变量： 因变量： 无关变量： 中间盛水的玻璃柱的作用： 实验对象：叶圆片 光合作用强度，检测指标：单位时间，小圆形叶片上浮的数量，或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短 叶圆片的数量和大小、温度、CO2浓度等 吸收LED灯的热量，防止对实验结果产生干扰 实验装置分析 光照强度，通过调整5W的LED灯与烧杯间的距离来调节光照强度的大小。 （1）取材：生长旺盛的绿叶，打孔器打出直径0.6cm的小圆叶片30片（避开大的叶脉） （2）排气：小圆叶置于注射器，并吸入清水，排出其残留空气后，手堵住注射器前端小孔，缓慢拉动活塞，使叶内气体逸出。重复2-3次。处理后的小圆叶因细胞间隙充满水而沉到水底。 5.方法步骤： （4）分组：取3只烧杯，分别加入20mL富含CO2的清水（也可用质量分数为1-2%的NaHCO3溶液) （3）沉水：将小圆叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。 （5）光照：分别向3只烧杯各放10片小圆叶，然后分别置于强、中、弱三种光照下。 （6）观察记录：同一时间段内各装置中小圆叶浮起的数量。 在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。 项目　 　 烧杯　 　 小圆形叶片 加富含CO2 的清水 光照强度 叶片浮 起数量 甲 10片 20 mL 强 多 乙 10片 20 mL 中 中 丙 10片 20 mL 弱 少 7.实验结论 6.实验结果 8.讨论与分析 (1)在黑暗情况下，植物叶片只进行呼吸作用，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶于水，所以叶片是沉在水底。细胞生理状态如图： (2)在弱光下，此时的光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，叶片中仍然没有足够的氧气，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如图： 光合作用强度小于呼吸作用强度 光合作用强度等于呼吸作用强度 (3)在中、强光下，光合作用强度大于呼吸作用强度，叶片中会有足够的氧气产生，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如图： 思考： 本实验中的测定的指标，如O2的产生量，是真正产生的总O2量吗？（即真正的光合作用强度） 答：不是，是O2的释放量，是叶片真正产生的总O2量与呼吸作用消耗O2量的差值。 由于测量时的实际情况，光合作用强度又分为净光合作用强度和总光合作用强度。 总（真）光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度 总（真）光合速率=净光合速率+呼吸速率 思考： 1.如何测定植物的呼吸速率？ 2.光照条件下，测定植物在单位时间的有机物积累量、容器中CO2吸收量、O2释放量代表净光合速率还是总光合速率？ 3.总光合速率不能直接测定只能计算，怎么计算？ 密闭容器黑暗条件下，测定植物单位时间内CO2的释放量、O2的吸收量或者有机物的消耗量 净光合作用强度 总光合速率=呼吸速率+净光合速率 总光合速率（强度） 呼吸速率（强度） 净光合速率（强度） 有机物 CO2 O2 有机物产生（制造、生成）速率 CO2固定速率 O2产生（生成）速率 黑暗中有机物消耗速率 黑暗中CO2释放速率 黑暗中O2吸收速率 有机物积累速率 CO2吸收速率 O2释放速率 外因 内因 光（强度、时间、光质等） 环境CO2浓度 环境温度 矿质元素 水分 酶的种类和数量 色素的种类和数量 植物自身的因素（遗传特性、叶龄等） 影响因素光合作用的因素 D （一） 外因 1.光照强度 （1）原理： 影响光反应阶段，制约ATP、NADPH的产生，进而制约暗反应。 （2）曲线分析： A：光照强度为0，只进行