3.5光合作用将光能转化为化学能（第3课时）课件-2026-2027学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件聚焦光合作用，系统梳理光反应与碳反应过程、环境因素影响等核心知识，通过知识回顾衔接前后内容，构建从过程原理到影响因素的学习支架，帮助学生形成完整认知。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观、物质能量转化）、科学思维（分析过程联系）与探究实践（设计色素提取及光照强度探究实验），实例丰富，助力学生深化理解，教师可提升教学效率。

光合作用将光能转化为化学能 第三章 细胞的代谢 目 录 01 光合作用在叶绿体中进行 02 光反应将光能转化为化学能，并产生氧气 03 碳反应将二氧化碳还原成糖 04 光合作用受环境因素的影响 【核心素养】 1.生命观念：运用结构和功能观、物质与能量观等观念，说明光合作用过程中细胞的组成结构和功能之间的关系，以及光合作用过程中的物质与能量的转化 2.科学思维：分析光合作用中光反应和碳反应的过程，明确两个阶段既有区别又有联系 【核心素养】 3.科学探究：科学设计提取与分离色素的实验步骤，注意每个操作步骤的规范性。分析光反应与碳反应的相互联系，尝试建立光合作用过程的模式图 4.社会责任：能够根据光合作用原理指导生产实践 【学习目标】 1.理解实验“绿叶中色素的提取和分离”的实验原理和方法，掌握基本操作技能 2.了解色素的种类和功能及叶绿体的结构和功能 3.阐明光合作用的过程和原理，了解光反应和暗反应及其相互关系 4.探究影响光合作用强度的环境因素 知识回顾：光合作用的过程 H2O 光合色素 光反应酶 光 H+ e- ATP ADP+Pi NADPH(还) NADP+(氧) 光解 五碳糖 CO2 2三碳酸 卡尔文循环 碳反应酶 固定 还原 再生 叶绿体外膜 叶绿体内膜 叶绿体基粒 叶绿体基质 细胞溶胶 3 3 6 2三碳糖 6 三碳糖 3次卡尔文循环输出1分子三碳糖 04 光合作用受环境因素的影响 光合作用受环境因素的影响 光合速率（也称光合强度）：指一定量的植物 （如一定的叶面积） 在单位时间内进行的光合作用 单位时间内进行多少光合作用？ 【表示方法】 ① 测定气体的体积变化量（产生多少O2或消耗多少CO2） ② 测定有机物的变化量（产生有机物的量） 光合作用受环境因素的影响 【注意】植物在进行光合作用的同时，还进行呼吸作用 叶肉细胞 释放O2 吸收CO2 线粒体 叶绿体 CO2 产生O2 可以测得 可以测得 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 小资料：表观光合速率与真正光合速率 1.净光合速率 在光照条件下，人们测得的 CO2 吸收量是植物从外界环境吸收的 CO2 总量，称为表观光合速率，又称净光合速率。 2.总光合速率 真正光合速率是指植物在光照条件下，从外界环境中吸收的 CO2 的量，加上细胞呼吸释放的 CO2 的量，即植物实际同化的 CO2 的量，又称总光合速率。 表观光合速率小于真正光合速率 光合作用受环境因素的影响 真正光合速率 = 净光合速率 + 呼吸作用速率 合成有机物的量 固定或消耗CO2量 产生O2的量 有机物积累量 CO2吸收量 O2的释放量 消耗有机物的量 黑暗下CO2的释放量 黑暗下O2的吸收量 = + = + = + 光合作用受环境因素的影响 A点： AB段： B点： BC段： 仅呼吸 光合<呼吸 光合>呼吸 光合=呼吸 光补偿点 光饱和点 光补偿点B：光合作用强度达到与呼吸强度相等时所需的光照强度 光饱和点C：植物光合作用达到最强时所需的最低的光强度 光合作用受环境因素的影响 光合作用开始点 光合=呼吸 光照强度增强 蒸腾强，失水，气孔关闭 气孔重开，CO2吸收增多 光照强度减弱 时间 a b c d e f g h CO2 吸收量 CO2释放量 光合作用受环境因素的影响 光照强度 温度 水分 … CO2浓度 【影响因素】 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O 光 叶绿体 CO2浓度 光合色素 光照 光照强度 光质 酶 水分 气孔导度 内因 外因 酶的种类、含量 色素的种类、含量 光照（光强、光质） CO2浓度 温度 矿质元素 水分 温度 矿质元素 活动：探究环境因素对光合作用的影响 影响光合作用强度的因素有很多，可以选择其中某种因素，探讨它与光合作用的强度有什么关系。你可以参考以下案例的思路，决定自己要探究的环境因素和实验方案。 【参考案例】探究光照强度对光合作用强度的影响 【材料用具】打孔器、注射器、5W LED台灯、米尺、烧杯、绿叶（如菠菜、吊兰等） 活动：探究环境因素对光合作用的影响 【实验原理】 ①叶片含有空气，上浮 叶片下沉 O2充满细胞间隙 抽气 光合作用 产生O2 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 叶片上浮 活动：探究环境因素对光合作用的影响 【实验步骤】 1.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（避开大的叶脉） 2.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溢出。这一步骤可能需要重复2~3次。处理过的小叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底 活动：探究环境因素对光合作用的影响 3.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 4.取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（可以事先通过吹气的方法补充CO2，也可以用质量分数为1%～2%的NaHCO3溶液来提供CO2） 光合作用受环境因素的影响 5.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。实验中，可用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 光合作用受环境因素的影响 6.观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量 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 3W 10W 5W 【实验结论】在一定范围内，随着光强度不断增加，光合作用强度也不断增加 光合作用受环境因素的影响 光合作用受环境因素的影响 1.光照强度 在光照强度达到全日照之前，光合作用已达到光饱和点时的速率，即光强度再增加，光合速率也不会增加。此时，光反应已达到最快的速率。 真正光合速率 0 A 光照强度 B 光饱和点 遮阴 全日照 光饱和点B：植物光合作用达到最强时所需的最低的光强度 光合作用受环境因素的影响 A：黑暗条件下呼吸所放出的CO2量 B：光补偿点：光合作用强度达到与呼吸强度相等时所需的光照强度 光照强度 0 CO2吸收 CO2释放 A B C 光补偿点 光饱和点 【原理】光照强度影响光反应，制约ATP及NADPH的产生，进而制约碳反应 光合作用受环境因素的影响 2.温度 【原理】温度通过影响酶的活性进而影响光合作用 最适温度下植物光合作用最大，植物体内的酶最适温度在40~50℃之间 温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低，光合速率会减弱 O 温度 A 光合速率 B C 【应用】大田中适时播种、温室中适当增加昼夜温差，保证植物有机物的积累 光合作用受环境因素的影响 【思考】为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？ 12时左右的温度很高，植物蒸腾作用加快，植物气孔关闭以避免水分过多丧失，此时二氧化碳供应减少，光合作用减弱。 O 12 14 10 一天的时间 光合作用强度 植物的午休现象 光合作用受环境因素的影响 3.CO2浓度 AB：只进行细胞呼吸 B点：进行光合作用所需CO2的最低浓度 C点：CO2补偿点 光合作用速率=细胞呼吸速率 D点：CO2饱和点 E点后限制因素为光照强度和温度、酶的数量和活性等 CO2浓度 A B CO2吸收 C CO2释放 D E 【原理】CO2影响暗反应，制约C3的生成 【应用】农业生产上“正其行，通其风”、增施农家肥，增加CO2浓度 光合作用受环境因素的影响 光强度、温度和 CO2 浓度对光合作用的影响是综合性的 P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高 Q点：横坐标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表示的因子 课堂小结 探究环境因素对光合作用的影响 净光合速率 总光合速率 光合速率 环境因素影响光合作用 光照强度 温度 CO2浓度 影响光合作用的因素 综合性影响 课堂练习 1.在一定温度下，生长在大田的某种植物光合速率(CO2固定速率)和呼吸速率(CO2释放速率)对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误的是( ) A.光照强度为a时，该植物的干重不会增加 B.光照强度从a逐渐增加到b时，该植物生长速率逐渐增大 C.光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率会增大 D.光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低 解析：A、光照强度为a时，光合速率等于呼吸速率，净光合速率为0，植物干重不会增加，A正确；B、光照强度从a增加到b时，净光合速率逐渐增大，植物生长速率逐渐增大，B正确；C、光照强度小于b时，限制CO2固定速率的主要因素是光照强度，提高大田CO2浓度，CO2固定速率不会明显增大，C错误；D、光照强度为b时，适当降低光反应速率，产生的ATP和NADPH减少，CO2固定速率会降低，D正确。 C 2.甜椒是我国温室栽培的主要蔬菜之一，某小组利用甜椒叶圆片探究光照强度对光合作用速率的影响，实验装置如图所示。下列说法错误的是( ) A.本实验材料需选取颜色相同的甜椒叶制成大小相同的叶圆片 B.本实验通过改变白炽灯在刻度尺上的位置模拟光照强度的变化 C.本实验用一定方法先排除叶肉细胞间隙的空气，使叶圆片沉于溶液中 D.相同时间内叶圆片浮起的个数可以作为实际光合作用速率的检测指标 D 选项分析 正误 本实验的目的是探究光照强度对光合作用速率的影响，自变量是光照强度，因此实验材料需选取颜色相同的甜椒叶制成大小相同的叶圆片，以保证无关变量相同 A正确 本实验的自变量是光照强度，通过改变白炽灯在刻度尺上的位置，即改变叶圆片与光源的距离调节光照强度 B正确 本实验中光合作用速率的大小是通过观察叶片上浮的情况来确定的，因此应先用一定方法排除叶肉细胞间隙的空气，使叶圆片沉于溶液中，这样可以通过叶圆片上浮情况来反映光合作用释放氧气的情况 C正确 实际光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率，氧气的释放速率反映的是净光合作用速率，因此相同时间内叶圆片浮起个数可以作为净光合作用速率的检测指标 D错误 3.现有甲、乙两植物，其中甲植物叶片的叶绿素含量约为乙植物的一半，但固定CO2酶的活性显著高于乙植物。如图显示两植物在不同光照强度下的CO2吸收速率，下列叙述错误的是( ) A.光强度低于P时，甲植物的光反应强度低于乙植物 B.光强度高于P时，甲植物的暗反应强度高于乙植物 C.光强度低于P时，限制甲植物光合速率的主要环境因素是光强度 D.光强度高于P时，限制甲植物光合速率的主要环境因素是CO2浓度 解析：A、甲植物叶绿素含量约为乙植物的一半，光强度低于P时，光照不足，叶绿素含量限制光反应，故甲植物光反应强度低于乙植物，A正确；B、光强度高于P时，光照充足，甲植物固定CO2酶活性显著高于乙植物，暗反应强度高于乙植物，B正确；C、光强度低于P时，限制甲植物光合速率的主要环境因素是光强度，C正确；D、光强度高于P时，限制甲植物光合速率的主要环境因素可能是CO2浓度，也可能是温度等其他因素，D错误。 D 衔接高考 【2024年北京高考真题】某同学用植物叶片在室温下进行光合作用实验，测定单位时间单位叶面积的氧气释放量，结果如图所示。若想提高X，可采取的做法是(      ) A.增加叶片周围环境CO2浓度 B.将叶片置于4℃的冷室中 C.给光源加滤光片改变光的颜色 D.移动冷光源缩短与叶片的距离 解析：二氧化碳是光合作用的原料，增加叶片周围环境CO2浓度可增加单位时间单位叶面积的氧气释放量，A符合题意；降低温度会降低光合作用的酶活性，会降低单位时间单位叶面积的氧气释放量，B不符合题意；给光源加滤光片，减少了光源，会降低光合速率，C不符合题意；移动冷光源缩短与叶片的距离会使光照强度增大，但单位时间单位叶面积的最大氧气释放量可能不变，因为光饱和点之后，光合作用强度不再随着光照强度的增强而增强，D不符合题意。 A 感谢观看 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $