5.4光合作用与能量转化 第3课时课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第4节 光合作用与能量转化 第5章 细胞的能量供应和利用 （第3课时）影响光合作用的因素及应用 光照强度 光合作用强度 单位时间圆形小叶片浮起的数量 小烧杯与光源的距离来调节光照强度 控制方法： 检测方法： ①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 叶片的大小和数量、温度、CO2浓度 探究光照强度对光合作用强度的影响 探究.实践—— 1.实验原理 或全部圆叶片浮起需要的时间 ②根据单位时间小圆形叶片浮起的数量的多少，探究光照强度与光合作用强度的关系。 自变量： 因变量： 无关变量： 2.实验步骤 （1）取材打孔：用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片，打孔时避开大叶脉。 （2）排气：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，使圆形小叶片内的空气逸出。重复2～3次。处理后的叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底。 ②排气 （3）保存：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。 防止光照干扰实验结果 （4）分组：取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水。（1%~2%的NaHCO3溶液） 盛水玻璃柱：吸收光的热量，避免光照时实验装置中温度的变化对实验结果造成干扰。 （5）光照：强、中、弱三种光照处理：分别将10片叶圆片投入3只小烧杯中,利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度（10、20、30CM） （6）观察记录结果：同一时间内各装置中圆形小 叶片浮起的数量。 项目　 烧杯　 圆形小叶片 数量 加入富含 CO2的清水 光照强度 单位时间内圆形小叶片浮起的数量 1 10片 20 mL 强 多 2 10片 20 mL 中 中 3 10片 20 mL 弱 少 3.实验结果和结论 结论：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。 叶片上浮的原因是： 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。 本实验中的数值并不代表真正的光合速率，而是净光合速率 CO2 + H2O 光能 叶绿体 (CH2O) + O2 (色素、酶） ①N、P、Mg等无机盐； ②温度、pH影响酶活性。 气孔导度 CO2的浓度 干旱 三、影响光合作用强度的因素及应用 缺水→气孔关闭→影响CO2吸收 光质 光照强度★ 光照时间 光照面积 主要外因： 光照强度、温度、CO2浓度 内因： 酶的种类和数量、色素的含量、叶龄不同、叶面积指数 光合作用强度：一般用植物在单位时间单位面积内通过光合作用制造糖类的量 表示方法：单位时间(单位叶面积)内有机物... 、CO2...、O2... 。 光合速率的表示 总（真）光合速率 净（表观）光合速率 1、光合作用强度的表示方法 不同关键词代表不同的光合速率 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，称为表观光合速率。 课本P105 线粒体 叶绿体 O2 释放O2 （可以测得） 叶肉细胞 CO2 吸收CO2 （可以测得） 真光合作用 = 净光合作用 + 呼吸作用 有机物的制造量 CO2的固定量 O2的产生量 有机物积累量 CO2的吸收量 O2的释放量 有机物的消耗量 CO2的释放量 O2的吸收量 (黑暗测量) C点：光饱和点(光合作用达到最强时所需的最低的光强度) BC段：光合作用强度＞呼吸作用强度。 B点：光补偿点(光合作用=呼吸作用) AB段：光合作用强度＜呼吸作用强度。 A点：光照强度为0，只进行呼吸作用。 原理：光照强度通过影响植物的光反应，制约NADPH和ATP的产生，进而影响暗反应。 OA段表示呼吸作用强度 2、影响因素——光照强度 C点前：主要受横坐标因素影响 C点后：主要受横坐标以外的其 他因素限制（如CO2、温度限制） （主要限制因素：CO2浓度、温度） （光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长） AB：光<呼 B点：光＝呼 BC：光>呼 A点：只有呼 下列图像与图哪段或哪点相符？ A B 0 阳生植物 阴生植物 C CO2吸收速率 CO2释放速率 阳生植物的光补偿点和光饱和点都大于阴生植物。 光照强度 阳生植物：在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽或弱光条件下生长发育不良的植物。 阴生植物：在较弱的光照条件下能够生长良好的植物叫阴生植物。 应用：合理密植，间作套种，合理利用光 阳生植物和阴生植物的光合作用比较 2．(2024·芜湖高一检测)如图表示实验室条件下，花生和田七两种植物在不同光照强度下O2释放量的变化情况。据图分析，下列说法错误的是 (　　) A．光照强度为a时，花生和田七都能进行光合作用 B．增大环境中二氧化碳浓度，b、d可能均会右移 C．光照强度为c时，花生的真正光合速率等于田七的真正光合速率 D．通过比较两条曲线可知，田七比花生更适合生长在弱光照环境中 C 测评P 原理：影响暗反应阶段，制约C3的形成。 A点：CO2补偿点 A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。 B和B′点：CO2饱和点(CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度的增加而增加)。 应用:①大田生产时“正其行，通其风”。 ②在农业生产上增施有机肥。 2、影响因素——CO2浓度 （主要限制因素：光照强度、温度） 净光合速率 真光合速率 3、影响因素——温度 原理：温度通过影响 影响光合作用。 大部分陆生植物， 光合酶最适温度：27-28℃ 呼吸酶最适温度：35℃ 酶的活性 应用：①适时播种。 ②温室中，白天适当提高温度，晚上适当降温。 ③植物“午休”现象（气孔关闭）。 中午温度高，气孔大多关闭，CO2减少 使光合作用强度下降 “午休”现象 光合速率 水分含量 （1）水既是光合作用的原料，缺水直接影响光合作用。 （2）缺水会导致叶片气孔关闭，限制CO2 进入叶片，从而间接影响光合作用。 应用：合理灌溉，预防干旱 4、影响因素——水分 缺水→气孔关闭→限制CO2进入叶片→光合作用受影响 光合速率 矿质元素含量 矿质元素主要通过影响与光合作用有关的化合物的合成，直接或间接地影响光合作用。如Mg可以影响叶绿素的合成，N是光合酶及NADP+和ATP的重要组分等。 应用：合理施肥 5、影响因素——矿质元素 P点时，限制光合速率的因素应主要为 所表示的因子 横坐标 Q点时， 所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所代表的因子 6、多因子变量对光合速率的影响 横坐标 CO2浓度降低，缺Mg 光合速率降低 CO2浓度增加，光照增强 光合速率增大 补偿点 饱和点 右移 左移 左移 右移 光=呼 光=呼 饱和点：只要有利于光合作用就右移，反之左移 补偿点：利用光=呼去分析 C点 D、H点 H点： I点 6、自然环境中一昼夜植物光合作用曲线 光合速率=呼吸速率: 光合作用开始点: 光合作用消失点: 有机物积累量最多的点： B点：凌晨2-4点时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少 BC：温度回升，呼吸作用增强 C点：有微弱光照，植物开始进行光合作用 bc:光合作用＜呼吸作用 D点：光合作用=呼吸作用 DH段：光合作用＞呼吸作用 F点：温度过高，部分气孔关闭，CO2吸收减少，出现“午休”现象 H点：光合作用=呼吸作用 HI段：光合作用＜呼吸作用 IJ段:没有光照，停止光合作用，只进行呼吸作用 AB段： BC段：温度降低， 减弱。 CD段：光合作用 细胞呼吸。 D点：光合作用 细胞呼吸。 DH段：光合作用 细胞呼吸。 其中EF段出现“光合午休”现象。 H点：光合作用 细胞呼吸。 HJ段：光合作用 细胞呼吸。 直至光合作用完全停止 呼吸 小于 等于 大于 只进行 。 等于 小于 呼吸作用 J点：CO2浓度大小跟A点相比减小，减少的CO2转化成有机物积累在植物体内。 说明有有机物的积累,植物能正常生长。 7、密闭环境一昼夜CO2含量的变化 密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化分析(据图填空) (1)光合速率等于呼吸速率的点是_________。 (2)图甲中N点低于虚线，该植物一昼夜表现为生长，其原因是________________ (3)图乙中N点低于虚线，该植物一昼夜不能生长，其原因是_________________________________________。 C、E N点低于M点， 说明一昼夜密闭容器中CO2浓度降低，即总光合量大于总呼吸量，植物生长 N点低于M点，说明一 昼夜密闭容器中O2 浓度减小，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长 课堂小结 SZ-LWH 其他影响因素 光合作用 原理的应用 探究光照强度对光合作用的影响 温度 二氧化碳 水分 矿质元素 aliyun-svideo Lavf58.12.100 $