5.4 光合作用与能量转化（第三课时）-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一同步课件

第5章 细胞的能量供应与应用 第4节 光合作用与能量转化（第三课时） 光合作用的强度: 植物在单位时间内合成的有机物的数量。简单地说，是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。又称光合速率 可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量地表示。 有机物的产生量 CO2的消耗量 O2的产生量 单位时间内 第4节 光合作用与能量转化 第4节 影响光合作用强度的因素 实验-探究光照强弱对光合作用强度的影响 实验材料： 实验-探究环境因素对光合作用强度的影响 自变量： 光照强弱 因变量： 光合作用强度 相同时间小圆形叶片浮起的数量 不同瓦数的灯或相同瓦数台灯离实验装置的距离 控制方法： 检测方法： 叶片含有空气，上浮 叶片下沉 O2充满细胞间隙，叶片上浮 抽气 光合作用 产生O2 实验原理： ①实验叶片： 同种、生长状况相同、小圆形叶片大小相同、等量… ②NaHCO3溶液： 无变量： 等量,相同浓度 ③温度等 第4节 影响光合作用强度的因素 1.打孔：用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片 2.将圆形小叶片置于注射器内，使叶片内气体逸出 实验步骤： 第4节 影响光合作用强度的因素 5 3.将处理过圆形小叶片放入清水中，黑暗保存，小圆形叶片全部沉到水底 4.取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液） 实验步骤： 第4节 影响光合作用强度的因素 6 实验步骤： 1.取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液来提供CO2），向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片； 2.分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照。 强光 中等光 弱光 注：LED灯作为光源（冷光源，排除温度干扰），分别用不同光照强度（调节光源与烧杯的距离）去照射叶片。 叶片均分为3组 为圆形小叶片光合作用提供充足的CO2 第4节 影响光合作用强度的因素 3.观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。（或上浮相同数量的小圆形叶片各实验装置所用时间。） 实验步骤： 实验结果： 在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增加而增强。 实验结论： 第4节 光合作用与能量转化 【讨论01】分析实验中叶片下沉和进行光照后叶片又上浮的原因是什么？ ①叶片下沉的原因：叶片中的气体被抽出； ②光照后上浮的原因：叶片通过光合作用产生了氧气。 【讨论02】实验中观察的指标(因变量)？ 单位时间内叶片浮起的数量。 实验结果分析： 第4节 光合作用与能量转化 实际光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率 O2 CO2 O2 CO2 较强光照时 （可以测得） （可以测得） 据图分析，实验所测是否为叶片实际光合作用强度？ 植物在进行光合作用的同时，还进行呼吸作用。 实际测量到的光合作用指标是净光合作用速率（表观光合速率）。 第4节 光合作用与能量转化 问题：植物光合作用制造的糖类会全部积累下来吗？ 光合作用制造的糖类 呼吸作用消耗的糖类 植物细胞积累的糖类 光合计算式：6CO2 + 12H2O 光能 叶绿体 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 能量 6CO2 + 12H2O 呼吸计算式： C6H12O6+ 6H2O + 6O2 真正（总）光合速率= 净（表观）光合速率 + 呼吸速率 有机物的生成量 CO2的固定或消耗量 O2的产生量 有机物积累量（增重部分） CO2吸收量 O2的释放量 有机物的消耗量 黑暗下CO2的释放量 黑暗下O2的吸收量 = = = + + + 线粒体 叶绿体 产生O2 释放O2 （可以测得） CO2 吸收CO2 （可以测得） 呼吸速率与光合速率的计算 12 光合作用与呼吸作用的关系 CO2 O2 CO2 O2 O2 CO2 O2 CO2 O2 光合<呼吸 光合=呼吸 光合>呼吸 第4节 光合作用与能量转化 CO2浓度 水分 光 光质 光照强度 光照时间 光照面积 酶 色素 温度 矿质元素 影响光合作用强度的因素 气孔开闭情况 酶的种类、数量 色素的含量 叶龄不同 植物种类 光照 CO2的浓度 温度 矿质元素 H2O 第4节 光合作用与能量转化 →光反应 光照强度 光合速率 0 光强 →NADPH、ATP →暗反应 C3还原 （CH20 ） → 光照 强度 0 吸收量 CO2 C2 A B C1 释放量 CO2 一定光强后光合速率不再增加的原因： 内因：色素含量，酶的数量和最大活性； 外因：CO2浓度等除光强以外的环境因素。 光照强度对光合作用强度的影响 第4节 光合作用与能量转化 A点：黑暗中，只进行呼吸作用。植物表现为吸收O2，释放CO2； AB段：光照强度较弱，光合作用<呼吸作用。植物表现为吸收O2，