5.4.2光合作用的原理和应用第2课时课件2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦光合作用的原理及应用，通过复习光反应和暗反应阶段，结合元素去向分析及环境改变对物质的影响，构建从基础过程到实际应用的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于融合生命观念、科学思维与探究实践，如通过“探究光照强度对光合速率的影响”实验培养学生变量控制能力，利用曲线分析辨析总光合与净光合关系提升科学思维，助力学生理解物质与能量观，也为教师提供系统教学资源。

第4节，光合作用与能量转化 ——光合作用的原理和应用 第二课时 讲演人： 1 4 2 1 3 光合作用的原理复习 光合作用原理的应用 总结与练习 CONTENT 目录 PPT模板 http:///moban/ 影响光合作用因素的曲线分析 2 1 光合作用的原理复习 模板来自于：第一PPT https:/// 3 光合作用的原理复习 B A C E F NADPH ATP 光合色素 D G H C5 C3 ADP+Pi NADP+ O2 氧化型辅酶Ⅱ 还原型辅酶Ⅱ H+、e- 释放能量 【复习导入】 4 光合作用的原理复习 总结：光合作用各种元素的去向 H2O H： O： H2O NADPH (CH2O)糖类 H2O O2 CO2 C O： CO2 CO2 C3 C3 (CH2O)糖类 (CH2O)糖类 光能 叶绿体 H2O + CO2 （CH2O)+ O2 5 光合作用的原理复习 外界环境改变，相关物质的变化 夏季中午，气孔关闭后，会导致CO2供应不足，短时间内叶绿体中 C3和C5会发生怎样的变化？结合光合作用过程图，独立思考分析 光照不变 暗反应 C3 C5 NADPH ATP (CH2O) 分析思路 做题技巧 6 光合作用的原理复习 ATP NADPH ADP+Pi NADP+ C3 C5 O2 光照不变 暗反应 C3 C5 NADPH ATP (CH2O) CO2浓度减少 1.合成减少 2.消耗不变 3.积累减少 4.合成不变 5.消耗减少 6.积累增多 减少 积累减少 分析思路做题技巧 7 光合作用的原理复习 分析思路 做题技巧 ATP NADPH ADP+Pi NADP+ C3 C5 O2 光照不变 暗反应 C3 C5 NADPH ATP (CH2O) CO2浓度减少 积累减少 积累增多 减少 光照不变 1.合成不变 2.消耗减少 3.积累增多 积累减少 1.先分析变化的因素影响的阶段；该阶段相关物质减少 2.C5、NADPH、ATP变化相同，三者与C3的变化相反 8 光合作用的原理复习 ATP NADPH ADP+Pi NADP+ C3 C5 O2 光照不变 暗反应 C3 C5 NADPH ATP (CH2O) CO2浓度减少 CO2浓度增加 1.先分析变化的因素影响的阶段；该阶段相关物质减少 2.C5、NADPH、ATP变化相同，三者与C3的变化相反 1.合成增多 2.消耗不变 3.积累增多 4.合成不变 5.消耗增多 6.积累减少 增多 积累增多 9 光合作用的原理复习 CO2浓度不变 光反应 NADPH ATP C3 C5 (CH2O) 光照减弱 光照增强 ATP NADPH ADP+Pi NADP+ C3 C5 O2 1.先分析变化的因素影响的阶段；该阶段相关物质减少 2.C5、NADPH、ATP变化相同，三者与C3的变化相反 10 光合作用的原理复习 ATP NADPH ADP+Pi NADP+ C3 C5 O2 1.先分析变化的因素影响的阶段；该阶段相关物质减少 2.C5、NADPH、ATP变化相同，三者与C3的变化相反 检测：在适宜光照、CO2浓度和温度等条件下，植物释 放O2的量是均匀不变的，若此时只停止CO2的供应，光反应产生的O2___________(不变、逐渐减少或逐渐增多 逐渐减少 11 光合作用的原理复习 (2023·黑龙江哈尔滨高一期末)如图为光合作用过程示意图，下列关于该过程的分析错误的是（ ） A.类囊体薄膜上分布有吸收光能的4种光合色素，是光反应的主要场所 B.物质②为ATP，其储存的活跃化学能可用于暗反应；物质③为NADPH C.光照充足时突然停止供应物质④(CO₂)，短时间内C₅的含量会迅速上升 D.光合作用将太阳能转化为有机物中稳定的化学能，是生态系统的能量基石 C 12 光合作用的原理复习 在适宜条件下，用白光照射离体叶绿体后，突然改用同强度的红光或绿光照射，瞬间物质变化正确的是 A. 红光：ATP下降　　　　 B. 红光：未还原C₃上升 C. 绿光：NADPH下降　　　 D. 绿光：C₅上升 C 13 2 光合作用原理的应用 14 光合作用原理的应用 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 气孔开闭情况 光合作用强度的影响因素： 15 光合作用原理的应用 (3)意义：直接关系 ，研究影响光合作用强度的环境因素很有现实意义。 单位时间 制造糖类的数量 农作物的产量 （2）表示方法 固定CO2的量 制造或产生有机物（糖类）量 产生O2的量 单位时间内光合作用 1.光合作用的强度 16 光合作用原理的应用 外部因素 酶的含量 色素的含量 叶面积指数 叶龄 气孔开度 光照：光照强度、光质、光照时间 矿质元素 水分 CO2浓度：大气CO2浓度、胞间CO2浓度 温度：影响酶活性，主要影响暗反应速率 主要因素 外因 次要因素 影响光合作用强度的因素 17 光合作用原理的应用 光合作用越强，单位时间内小圆形叶片上浮的数量越多 2.实验的变量 探究.实践—— 探究光照强度对光合作用强度的影响 1.实验原理 叶片含有空气，上浮 叶片下沉 细胞间隙充满O2，叶片上浮 抽气 光合作用 产生O2 自变量： 光照强度 因变量： 光合作用强度 单位时间内小圆形叶片浮起的数量。 利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度。 如何控制？ 如何检测？ ①叶片大小和数量 数量相等、生长状况和大小相同 ②NaHCO3溶液 无变量： 等量、相同浓度 18 光合作用原理的应用 19 光合作用原理的应用 实验步骤 (1)取材: 取生长旺盛的绿叶,用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片。 (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,使圆形小叶片内的气体逸出。 (6)观察并记录:观察并记录__________________________________________。 (3)沉水备用: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,叶片因细胞间隙充满了水,所以全部沉至水底。 (5)光照:向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片,然后分别置于强,中,弱三种光照下。 同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量 (4)分组:取3只小烧杯,分别倒入富含CO2的清水。 20 光合作用原理的应用 3.预期实验结果 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 1 10片 20 mL 强 多 2 10片 20 mL 中 中 3 10片 20 mL 弱 少 同一时间小圆形叶片浮起的数量。 （或上浮相同数量的小圆形叶片所用时间。） 实验结论 21 光合作用原理的应用 (2)打孔时要避开 ,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。 5.注意事项 (3)为确保溶液中CO2含量充足, 圆形小叶片可以放入 溶液中。 NaHCO3 (1)叶片上浮的原因是____________________________________________________________________________________________________________。 大的叶脉 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 22 光合作用原理的应用 利用该装置还能探究哪些环境因素对光合作用的影响？ 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） 在各烧杯中加入不同浓度的NaHCO3溶液，用于探究CO2浓度对光合速率的影响。 NaHCO3溶液浓度太高，使叶片渗透失水，不利于光合作用。 6.拓展 23 光合作用原理的应用 (1)探究实验中，圆形小叶片浮起的原因是叶片进行细胞呼吸产生了CO2。( ) 提示：原因是叶片通过光合作用产生了O2。 (2)光照强度对光合作用强度的影响实验中，可以通过调节台灯与实验装置的距离来调节光照强度。( ) (3)光照强度影响光合作用但光质不影响。( ) 提示：光照强度和光质均会影响光合作用。 × √ × 24 光合作用原理的应用 (2024·河南名校联盟)下图为“探究影响植物光合速率的原因”实验装置图，关于该图，下列说法正确的是(　　) A.用盛水玻璃柱吸收灯光热量是为了控制无关变量 B.向光源方向移动反应瓶，水银柱的高度将会升高 C.反应瓶中NaHCO3溶液的作用只是为光合作用提供原料 D.该实验装置测出的植物光合速率为总光合速率 A 25 3 影响光合作用因素的曲线分析 26 影响光合作用因素的曲线分析 O2 CO2 O2 CO2 由于光合作用的同时细胞呼吸也一直在进行，而呼吸作用会消耗一部分糖、消耗一部分O2、产生一部分CO2。我们在用仪器测光合作用强度的时候，并没有测出呼吸作用产生或消耗的这部分物质。因此，测得的光合作用值并不是真实的（总的）光合作用强度。 总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸作用速率 真正光合速率= 表观光合速率 + 呼吸作用速率 糖的制造量、产生量、积累量 CO2的消耗量、固定量、利用量、吸收量 O2的产生量、制造量、生成量、释放量 27 影响光合作用因素的曲线分析 O2 CO2 O2 CO2 （可以测得） （可以测得） 由于细胞呼吸一直在进行，呼吸作用会消耗一部分糖、消耗一部分O2、产生一部分CO2，而在测光合作用的时候，并没有测出这部分含量。因此，测得的光合作用值并不是真实的（总的）光合作用强度。 总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸作用速率 真正光合速率= 表观光合速率 + 呼吸作用速率 总光合的描述用词 有机物的制造量、产生量 CO2的消耗量、固定量、利用量 O2的产生量、制造量、生成量 净光合的描述用词 有机物的积累量 CO2的吸收量 O2的释放量 例如：O2的产生量 = O2的释放量 + 呼吸作用消耗的O2量 28 A：只进行呼吸作用 B：光补偿点 总光合 = 呼吸作用 净光合 = 0 C：光饱和点 A-B：光合作用＜呼吸作用 B-C：光合作用＞呼吸作用 达到最大光合作用速率所需要的最小光照强度 A A-B B B点后 D 光照强度对光合作用强度的影响 影响光合作用因素的曲线分析 29 影响光合作用因素的曲线分析 (1)曲线描述 在 ，光合速率随光照强度的增强而加快 (2)影响光合作用的速率 D点之前限制光合作用的因素是: . D点之后限制因素： 。 一定范围内 光照强度 CO2浓度、温度等 【单位：勒克斯（lx）】 光照强度对光合作用强度的影响 30 影响光合作用因素的曲线分析 (3)点的描述 ①A点：光照强度为 ，只进行 。 ②B点：光合作用强度 呼吸作用强度，为光补偿点。 ③D点：最大光合作用速率 ④C点：是光合作用达到 值时所需要的最小光照强度， 即光饱和点。 最大 0 细胞呼吸 等于 细胞呼吸CO2释放量 光补偿点 光饱和点 AB段： BD段： 光合＜呼吸 光合＞呼吸 光照强度对光合作用强度的影响 31 影响光合作用因素的曲线分析 净光合速率＝总光合速率—呼吸速率。 净光合 总光合 呼吸 光照强度对光合作用强度的影响 32 影响光合作用因素的曲线分析 1.思考:植物体在B点时，那它的叶肉细胞的光合作用强度 呼吸作用强度。（大于、等于、小于） 当植物体的V光合=V呼吸时，则叶肉细胞V光合>V呼吸。 大于 （叶肉细胞光合作用） （叶肉细胞呼吸+其他细胞呼吸） = 总结： 辨析总光合、净光合、呼吸的关系 33 影响光合作用因素的曲线分析 光照强度 0 CO2吸收 CO2释放 A B C D E S2 S1 S3 思考2：在图中，呼吸作用消耗有机物的量可表示为　 　　， 净光合作用量可表示为 ， 光合作用产生有机物的量可表示为　 　 。(用S1、S2、S3和数学符号表示)  S1+S2 S3+S2 S3-S1 34 影响光合作用因素的曲线分析 A： 下移 B： 右移 C： 左移 D： 左下移 若光合最适温度是25℃，呼吸最适温度30℃， 从25℃升到30℃ 点移动规律 35 影响光合作用因素的曲线分析 Ⅰ.①阴生植物的呼吸速率绝对值 阳生植物的呼吸速率绝对值; ②阴生植物的光补偿点 阳生植物的光补偿点; ③阴生植物的光饱和点 阳生植物的光饱和点。 Ⅱ.应用: (1)植物自身的遗传特性(如植物品种不同): 以阴生植物、阳生植物为例,如图所示。 ＜ ＜ ＜ 在农作物种植时，将阳生农作物与阴生农作物间作或套种可提高农作物的光能利用率。 36 影响光合作用因素的曲线分析 光质 ①原理 a. 叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。 b.叶绿素对 的吸收量大，类胡萝卜素对 的吸收量大。 c.单色光中， 下光合速率最快， 次之， 最差。 红光和蓝紫光 蓝紫光 蓝紫光 红光 绿光 类胡萝卜素不吸收红光 ②应用: 植物工厂常见的是红色、蓝色和白色的LED灯等人工光源。 白光＞蓝紫光＞红光 37 影响光合作用因素的曲线分析 AB： B点： 对应的CO2浓度为能进行光合作用的最低CO2浓度。 CO2补偿点 光合作用速率＝呼吸作用速率 为CO2饱和点 C点： D点： 应用： 1.多施有机肥或农家肥；2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等； 3.“正其行，通其风”大田中还要注意通风透气。 注意：分解者将有机肥分解为二氧化碳和无机盐才能被植物吸收。 E点之后光合速率的限制因素：主要为光照强度和温度。 CO2浓度对光合速率的影响 CO2浓度 A B CO2吸收 C CO2释放 D E 只进行细胞呼吸。 38 影响光合作用因素的曲线分析 CO2浓度对光合速率的影响 A点： B和B′点： A′点： 表示光合作用速率=细胞呼吸速率时的CO2浓度， 表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。 都表示CO2饱和点 即CO2补偿点。 39 影响光合作用因素的曲线分析 1.多施农家肥或有机肥； 2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等； 3.无土栽培时加NaHCO3以增大CO2浓度； 4.大田中注意通风透气，做到“正其行、通其风”。 CO2浓度对光合速率的影响 40 影响光合作用因素的曲线分析 温度 通过影响________进而影响光合作用 (主要影响________)。 酶活性 在AB段，随着温度的升高，植物光合速率 ，B点对应的温度为酶的最适温度，光合速率最大。BC段，随着温度升高，酶的活性 ______，光合速率下降。 升高 下降 ①原理: ②曲线分析: ③应用: C.温室中适当增大昼夜温差(白天适当提高温度，晚上适当降低温度)，保证植物有机物的积累。 B.冬天利用温室大棚提高温度，促进植物生长； 暗反应 A. 大田中适时播种； 41 影响光合作用因素的曲线分析 H2O 含水量 根据作物需水规律合理灌溉。 ①原理: ②曲线分析: ③应用: 水是光合作用的原料；水分通过影响气孔关闭，间接影响_____进入植物体内。 图中OA段随着水分的增加，光合速率增加。 CO2 42 影响光合作用因素的曲线分析 矿质元素 可通过所构成的与光合作用相关的化合物，对光合作用产生直接或间接的影响。 N: 光合酶、叶绿素及NADP+和ATP的重要组分 P: NADP+和ATP的重要组分； K: 促进光合产物向贮藏器官运输 Mg: 叶绿素的重要组分 应用: a. 合理施肥促进叶面积增加，提高酶合成速率，加快光合速率； b. 施用有机肥，有机肥被微生物分解后既可补充CO2 ，又可提供各种矿质元素。 43 影响光合作用因素的曲线分析 P点前：限制光合速率的因素： 所表示的因素，(曲线重合） Q 点：限制光合作用的因素： 各曲线表示的因子 横坐标 限制因素： P点前： 光照强度 温度 光照强度 Q 点： 温度 CO2浓度 光照强度 多因素对光合速率的影响 44 影响光合作用因素的曲线分析 自然环境中某植物的昼夜光合作用曲线 (1)KA： 夜间温度降低，细胞呼吸减弱。 (2)B： 开始进行光合作用。 (3)M： 光合作用结束。 (4)C、H： 光合作用 等于 呼吸作用。 (5)一天中光合作用有机物积累量最大的是： (6)DE段下降的原因是： 中午气温高，气孔部分关闭，CO2吸收量减少，光合速率降低。 (7)FH段下降的原因是： 光照强度减弱。 45 影响光合作用因素的曲线分析 密闭环境中，绿色植物一昼夜CO2和O2浓度变化曲线分析 光合＝呼吸 CO2变多，呼吸＞光合 CO2变少，呼吸＜光合 46 4 总结与练习 47 总结与练习 下图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答问题。 (1)7—10时的光合作用强度不断增强的原因是？ (2)10—12时左右的光合作用强度明显减弱的 原因是？ 光照强度逐渐增大 中午气温高，气孔部分关闭，CO2吸收量减少，光合速率降低。 (3)14-17时的光合作用强度不断下降的原因？ (4)从图中可以看出，限制光合作用的因素 有____________________________________。 (5)依据本题提供的信息，提出提高绿色植物光合作用强度的一些措施。 光照强度不断减弱 光照强度、温度 可以利用温室大棚控制光照强度、温度，如补光、遮阴、喷淋降温等，提高绿色植物光合作用强度。 48 总结与练习 将题图所示细胞置于密闭容器中培养。在不同光照强度下,细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。下列叙述错误的是( ) A.黑暗条件下,①增大、④减小 B.光强低于光补偿点时, ①、③增大 C.光强等于光补偿点时,②、③保持不变 D.光强等于光饱和点时,②减小、④增大 B ③减少 49 总结与练习 (2026·广东梅县期中)某地农户种植蒲公英和细辛两种中药材，两种植物在适宜温度、不同光照强度下的O2释放速率如图所示。下列叙述正确的是 A．据图可知，蒲公英比细辛更耐阴 B．据图可知，蒲公英的呼吸速率小于细辛的呼吸速率 C．光照强度达到b后，限制细辛光合速率的环境因素是温度 D．光照强度达到c后，蒲公英的有机物积累速率开始超过细辛的 D 50 谢谢 讲演人： 51 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $