内容正文:
5.4.3 光合作用原理的应用
探究环境因素对光合作用的影响
关注光合作用原理的应用
第五章 细胞的能量供应和利用
复习回顾:
光合作用强度(光合速率)
1.概念:
植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
固定CO2的量
制造或产生有机物(糖类)量
产生O2的量
单位时间
单位时间
单位时间
2.表示方法:
CO2+H2O (CH2O)+O 2
光能
叶绿体
2
1
3
探究·实践:探究光照强度对光合作用的影响
阅读课本P105,找出以下关键信息:
1. 手指堵住注射器前端的小孔, 并拉动活塞的作用?
答:使叶片内的气体逸出
2. 将处理过的圆形小叶片放入清水中,小圆形叶片
全部沉到水底(原因?), 黑暗保存备用。
答:叶肉细胞间隙中的气体逸出后, 细胞间隙充满水,叶片下沉。
3. 分组实验:取3只小烧杯,分别倒入富含CO2的清水(或1%~2%的NaHCO3溶液),目的?
4.每支烧杯分别放入10片叶圆片,目的?
答:为光合作用提供原料CO2
答:遵循实验的平行重复原则,
减少偶然误差
4
探究光照强度对光合作用的影响
自变量:
光照强度
因变量:
光合作用强度
检测方法
相同时间内,观察叶圆片浮起的数量
控制方法
相同瓦数的台灯离实验材料的距离
5.将3只小烧杯分别置于强、中、弱三种光照下。可用5W的LED灯
作为光源,利用 来调节光照强度。
小烧杯与光源的距离(10/30/50cm)
探究·实践:探究光照强度对光合作用的影响
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
1 10片 20 mL 强 多
2 10片 20 mL 中 中
3 10片 20 mL 弱 少
6.观察并记录结果
7.实验结果与结论
在一定范围内,随着光照强度不断增强,光合作用强度不断增强。
细胞间隙积累O2,
浮力增大
在一定范围内,随着光照强度不断增强,叶片浮起的数量越多。
探究·实践:探究光照强度对光合作用的影响
7
讨论:利用该装置还能探究哪些环境因素对光合作用的影响?
这些因素分别如何控制呢?
提示:
CO2浓度(不同质量分数的NaHCO3溶液)、
温度(水浴保温)、
光质(不同颜色的彩色灯泡)
盛水玻璃柱有什么作用?
吸收热量,排除温度对光合作用的干扰
探究·实践:探究光照强度对光合作用的影响
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探究·实践:探究光照强度对光合作用的影响
不同光照条件下,叶肉细胞的气体交换图分析如下:
(1)在黑暗情况下,植物叶片只进行 ,
吸收 ,产生的二氧化碳较易溶于水,
所以叶片沉到水底。
细胞呼吸
氧气
(2)在弱光下,此时的光合作用强度小于或等于细胞呼吸强度,
叶片中仍然没有足够的氧气,叶片仍然沉到水底。
呼吸作用强度>光合作用强度
呼吸作用强度=光合作用强度
只有细胞呼吸
9
探究·实践:探究光照强度对光合作用的影响
(3)在强光下,叶片上浮,试分析其原因并在下图中绘制
叶肉细胞气体交换图。
光合作用强度大于细胞呼吸强度,叶片中氧气增多。
10
光照强度对光合作用的影响
2
光照强度
CO2吸收量
CO2释放量
A
C
A点:只呼吸不光合
光补
偿点
光饱
和点
O
D
B
O2
CO2
AB段:呼吸>光合
B点:
BC段:光合>呼吸
呼吸=光合
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光照强度对光合作用的影响
2
O2
CO2
O2
CO2
(O2的释放量,可以测得)
(CO2的吸收量,可以测得)
O2的释放量,是指植物光合作用实际产生的总O2量吗?
CO2的吸收量,是指植物光合作用实际消耗的总CO2量吗?
12
总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
有机物的制造量
CO2固定量或
消耗量
O2的产生量
有机物的积累量
CO2的吸收量
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
实际光合速率
表观光合速率
光照强度对光合作用的影响
2
光照强度
净光合速率
呼吸速率
光补偿点
光饱和点
D
注意:欲使植物生长,必须使光照强度大于 。
光补偿点
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【随堂检测】
下图为适宜温度条件下,甲、乙两种植物的 CO₂吸收速率随光照强度的变化曲线图:
(1)图中的甲、乙植物中,适宜在弱光条件下生长的是 植物,若适当提高
环境中的二氧化碳浓度,A 点将 移,当光照强度由 A 变为 B 时,短时间内甲
植物叶肉细胞中 C₃的含量将 (填“增加”“不变”“减少”或“不确定”)
(2)当光照强度为 B 时,甲植物和乙植物的光合速率是否相等,原因是
,
(3)当光照强度为 B 时,限制乙植物光合作用强度的主要环境因素是 。
(1)乙 左 减少
(2) 总光合速率等于呼吸速率与净光合速率之和,当光照强度为 B 时,甲植物和乙植物的净光合速率相等,但甲植物和乙植物的呼吸速率不相等,因此甲植物和乙植物的总光合速率不相等
(3) CO2浓度
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CO2浓度对光合作用的影响
3
0
CO2吸收量
CO2浓度
净光合速率
CO2释放量
“正其行,通其风”;施用农家肥
应用
B
C
A
D
CO2补偿点
CO2饱和点
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其他环境因素对光合作用的影响
4
含水量
应用:大棚白天温度设置在光合作用的最适温度,夜晚适当降低温度
应用:合理灌溉
应用:合理施肥
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多因素对光合作用的影响——曲线分析
5
(2)P点时,影响光合速率的因素应为 所表示的因素。
横坐标
Q点时,影响光合速率的因素应为 所代表的因素。
各曲线
(1)甲图中的自变量为______________,OP段限制光合速率的因素是_________,PQ段影响光合速率的因素是_______________,Q点之后影响光合速率的因素是_________;
光照强度、温度
光照强度
光照强度、温度
温度
甲图 乙图 丙图
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1.7~10时的光照不断增强,所以光合作用强度不断增强。
2.12时左右的温度很高,蒸腾作用很强,气孔关闭,二氧化碳供应减少,所以光合作用强度明显减弱。
3.14~17时的光照不断减弱,所以光合作用强度不断减弱。
课本P106
光合午休现象
Lavf58.29.100
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