5.4 光合作用与能量转化(第2课时)课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1
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摘要:
该高中生物学课件聚焦光合作用强度的影响因素及实验探究,通过“叶片上浮法”实验操作(打孔、抽气、沉水等)衔接“捕获光能的色素和结构”,为光照强度、CO₂浓度等因素分析及曲线解读搭建学习支架。
其亮点在于以探究实践为核心,结合科学思维与生命观念,如通过变量控制实验(调节光照距离/瓦数)培养科学探究能力,曲线分析(光补偿点、饱和点)深化物质与能量观。检测题与实验方法归纳(装置图法、黑白瓶法)助力学生理解应用,也为教师提供丰富教学资源。
内容正文:
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
一. 捕获光能的色素和结构
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验
(1)叶片含有气体, 上浮
叶片下沉
充满细胞间隙, 叶片上浮
光合作用
产生O2
(2)光照强度不同,则光反应产生 的速率不同,叶片上浮的时间也不同。
O2
抽气
1. 实验原理:
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验
2.实验变量分析:
是自变量,①台灯瓦数相同时, 通过调整 之间的距离来调节光照强度的大小; 或②台灯与烧杯之间的距离相同时,控制台灯的 来调节光照强度的大小。
光照强度
台灯与烧杯
单位时间内被抽气的圆形小叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短
(1)自变量的设置:
(2)因变量是 ,可通过观测
来衡量光合作用的强弱。
瓦数
光合作用强度
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验
1
打孔
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
将圆形小叶片置于吸入清水的注射器内,用手指堵住注射器前端小孔拉动活塞,使叶片内气体逸出。
3
沉水
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
实验
分别将10片叶圆片投入3只20mlNaHCO3的小烧杯中并调整40W台灯距离(10、20、30CM)
3.实验步骤:
在一定的范围内,随着光照强度的不断增强,光合作用也不断增强。
4.观察并记录结果:
5.实验结论:
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验
台灯灯泡的功率(W) 40 40 40
台灯与烧杯的距离(cm) 10 20 30
叶片漂起的数量 5min
10min
15min
不同光照强度下圆形小叶片漂起的数量记录表
8 0 0
10 4 0
10 5 1
光合作用强度的影响因素及原理的应用
(一)内部因素
(二)外部因素
①植物自身的遗传特性(即植物的种类: 阴生植物、阳生植物);
②植物叶片的叶龄、色素含量及酶的数量和活性。
①光质
②光照强度
③CO2浓度
④温度
⑤土壤中水分
⑥矿质元素(如Mg2+)等
(1)光照强度
①原理:
光照强度通过影响植物的光反应阶段,进而影响光合速率。
②相关曲线分析
(即光合作用强度)
光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。
A点:
光合作用强度等于呼吸作用强度(光照强度只有在B点以上时,植物才能正常生长),B点所示光照强度称为光补偿点。
B点:
AB段(不含A、B点):
呼吸作用强度大于光合作用强度。
光补偿点:光合速率等于呼吸速率时的光强。
限制C点以后光合作用强度不
再增加的内部因素是 ,
BC段:
光合速率 呼吸速率, C’点所示光照强度称为 。
色素含量、酶的数量和最大活性
外部因素是 。
C’
CO2浓度、温度等因素
光饱和点之前限制因素是: 。
光照强度(横坐标)
>
光饱和点
光饱和点: 达到最大光合速率所需的最小光强
光照强度
a. 阴生植物的呼吸作用强度、光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,如上图所示中虚线所示。间作套种农作物,可合理利用光能。
③应用
阳生植物
阴生植物
A
B
C
a
c
b
B: 光补偿点
C’: 光饱和点
CO2
吸收量
CO2
释放量
b. 温室生产中,适当增强光照强度,以提高光合速率,使作物增产。
C’
【深挖教材】
若研究对象不是绿色叶肉细胞而是整株植物出现上面曲线图时,叶肉细胞内的气体交换在B点有何变化?
若B点是整株植物的光补偿点,则叶肉细胞的光合速率 叶肉细胞的呼吸速率。
大于
因为植物能进行光合作用的只有绿色组织器官,而所有细胞都要进行呼吸作用。
(总光合速率)
(净光合速率)
实际(总)光合速率 = 表观(净)光合速率 + 呼吸速率
CO2吸收量
呼吸产生CO2量
CO2的固定量
=
+
O2释放量
呼吸消耗的O2量
O2产生量
=
+
有机物的产生量(制造量)
有机物的积累量
呼吸消耗的有机物量
=
+
(2)b点表示植物的光合作用速率与呼吸作用速率 。
【检测】下图是在一定的CO2浓度和温度下,某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线,据图回答:
(1)该植物的呼吸速率为每小时释放CO2 mg/dm2。
5
相等
5 10 15 20 25 30 35
25
20
15
10
5
0
-5
-10
CO2吸收量mg/dm2·h
光照强度(Klx)
a
b
c
d
(3)若该植物叶面积为10dm2,在光照强度为25Klx条件下光照1小时,则植物光合作用固定CO2 mg;
250
(4)若白天光照强度较长时间为b该植物能否正常生长?为什么?
白天光照强度为b时,无有机物积累,而夜间消耗有机物,从全天来看,有机物的消耗多于积累,不能正常生长。
5 10 15 20 25 30 35
25
20
15
10
5
0
-5
-10
CO2吸收量mg/dm2·h
光照强度(Klx)
a
b
c
d
不能正常生长。
1. “装置图法”测定光合速率和呼吸速率
(1)测定装置:
光合作用与细胞呼吸相关实验设计的方法
c. 校正装置
设置方法为 。
因为外界环境因素(如温度、气压等)变化对实验结果造成干扰,据此要对实验结果进行校正,即设置空白对照。
分别把上述测定装置中的植物改为等量的死亡的植物,烧杯中放的溶液不变
(2)测定方法及解读
a. 测定呼吸强度:
Ⅰ. 装置烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液用于 ;
Ⅱ. 玻璃钟罩 处理,以排除光合作用的干扰;
Ⅲ. 置于适宜温度环境中;
Ⅳ. 红色液滴向 移动(代表呼吸耗氧量即呼吸速率)。
吸收CO2
暗
左
b. 测定净光合速率:
Ⅰ. 装置烧杯中放入适宜浓度的NaHCO3溶液,①可提供CO2;
②保证容器内 的恒定;
Ⅱ. 必须给予 (较强/较弱)光照处理,且温度适宜;
Ⅲ. 红色液滴向 移动(代表净光合速率)。
CO2浓度
较强
右
(CO2缓冲液)
右移: 说明光合作用释放的O2量大于呼吸作用吸收的O2量
左移: 说明光合作用释放的O2量小于呼吸作用吸收的O2量
CO2是植物进行光合作用的原料,CO2通过影响_______阶段C3的合成进而影响光合作用强度。
暗反应
②曲线分析:
大气中CO2浓度为0.03%,光合作用的最适浓度为0.1%
(2)CO2浓度
①影响原理:
代谢过程
A点
AB段
B点
B点后
C′点
<
=
>
CO2饱和点:增加CO2浓度,光合作用强度_________
细胞只进行呼吸作用
光合作用强度__细胞呼吸强度
光合作用强度__细胞呼吸强度
不再增加
CO2补偿点: 光合作用强度__细胞呼吸强度
A点: (表示光合速率 呼吸速率时的CO2浓度);
A′点: 表示 ;
B和B′点: (两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后,光合作用强度不再随CO2浓度的增大而增强)。
CO2补偿点
等于
进行光合作用所需的最低CO2浓度
CO2饱和点
因为CO2太少无法被固定,因此积累到一定量, 才会启动光合作用;
③应用:
a.大田要“正其行,通其风”,增加空气流动,以增加CO2浓度;
b.温室内可通过放干冰、使用CO2生成器、施用农家肥、与猪舍鸡舍连通等方法适当提高CO2浓度。
(4)温度
温度通过直接影响_______来影响植物的光合作用。
酶活性
在一定的温度范围内(AB段),随着温度的升高,植物光合作用 ,超过一定范围(B点)。植物光合作用强度会随着温度的增加反而 。
增强
降低
①原理:
②曲线分析:
③应用:
B.温室中增大昼夜温差(白天适当提高温度,晚上适当降低温度),减少夜晚有机物的消耗,有利于有机物的积累。
A.冬天利用温室大棚提高温度,促进植物生长;
B点所对应的温度为酶的最适温度,B为最大光合速率。
(5)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,又是化学反应的媒介;水分通过影响气孔关闭,限制CO2进入叶片,从而间接影响光合作用。
图中OA段随着水分的增加,光合速率增加。
【典例】土壤中缺少水分导致小麦萎蔫,限制了其光合作用有机物生成,主要原因是( )
A. ATP、NADPH不足 B. C3化合物不足
C. O2不足 D. C5化合物不足
B
(6)矿质元素
矿质元素
矿质元素直接或间接影响光合作用。一定范围 内N、P、K等矿质元素越多,光合速率越快。
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: 根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可提高农作物产量。
(即合理施肥)
自然和密闭环境中植物光合速率和呼吸速率曲线分析
1.夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图如下:
(1)Ob段:
只进行细胞呼吸
(2)a点:
凌晨2~4时,温度降低,呼吸作用减弱,CO2释放量减少。
(3)b点:
上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用。
1.夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图如下:
(4)bc段:
由于光照较弱,光合作用强度小于呼吸作用强度。
(5)c点:
上午7时左右,光合作用强度等于呼吸作用强度。
(6)ce段:
上午7时至下午6时左右, 光合作用强度大于呼吸作用强度。
1.夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图如下:
(7)d点:
温度过高,失水过多,导致气孔关闭,二氧化碳供应减少,导致光合作用强度明显减弱,出现“光合午休”现象。
(8)e点:
下午6时左右,光合作用强度等于呼吸作用强度。
(9)ef段:
光合作用强度小于呼吸作用强度, f点之后植物停止光合作用。
1.夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图如下:
积累有机物时间段:
bf段;
ce段;
制造有机物时间段:
消耗有机物时间段:
Og段;
一天中有机物积累最多的时间点:
e点;
一昼夜有机物的积累量:
SP-SM-SN
2. 在相对密闭的环境中,一昼夜CO2含量的变化曲线图和O2含量的变化曲线图的比较
项目 一昼夜CO2含量的变化曲线图(密闭小室内CO2变化情况) 一昼夜O2含量的变化曲线图(密闭小室内O2变化情况)
图示
曲线分析
C点、E点:
C点、E点:
CE段:CO2含量下降(O2含量上升),
MC段和EN段:CO2含量上升(O2含量下降),
光合作用强度=呼吸作用强度
光合作用强度>呼吸作用强度
光合作用强度<呼吸作用强度
2. 在相对密闭的环境中,一昼夜CO2含量的变化曲线图和O2含量的变化曲线图的比较
项目 一昼夜CO2含量的变化曲线图(密闭小室内CO2变化情况) 一昼夜O2含量的变化曲线图(密闭小室内O2变化情况)
图示
如果N点低于M点
说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量 。
说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量 。
减少
增加
C点、E点:
项目 一昼夜CO2含量的变化曲线图
(密闭小室内CO2变化情况) 一昼夜O2含量的变化曲线图
(密闭小室内O2变化情况)
如果N点高于M点
如果N点与M点一样高
含量最高点
含量最低点
说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量 。
说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量 。
说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量 。
说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量 。
CO2含量最高点为 点
O2含量最高点为 点
CO2含量最低点为 点
O2含量最低点为 点
c
E
e
C
减少
增加
不变
不变
光合作用坐标图中关键点移动分析
呼吸速率
光(CO2)补偿点
光(CO2)饱和点
最大光合速率
代表光合速率等于呼吸速率;
代表达到最大光合速率所需的最小光照强度(CO2浓度)。
光(CO2)补偿点:
光(CO2)饱和点:
适当提高光照强度
适当降低光照强度
(2)观点呈现
①在有关光合作用的坐标图中, 若条件的改变有利于光合作用, 则A、B、C三点围成的三角形表现出膨胀变大的趋势,即A点 移, B点 移和C点 移,如适当提高CO2浓度、适当提高光照强度等。
②若条件的改变不利于光合作用,则A、B、C三点围成的三角形表现出皱缩变小的趋势,即A点 移、B点 移和C点 移,如适当降低CO2浓度、适当降低光照强度等。
左
右
右上
右
左
左下
【检测】已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃,如图表示30 ℃ 时光合作用与光照强度的关系。若温度降到25 ℃(原光照强度和二氧化碳浓度不变),理论上图中相应点a、b、c、d的移动方向分别是( )
A.下移、右移、左移、左上移B.下移、左移、左移、左下移C.上移、左移、右移、右上移D.上移、右移、右移、右上移
C
(1)甲图中的自变量为_______________,OP段影响光合速率的因素是_________,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_______;
(2)乙图中的自变量为___________________, OP段影响光合速率的因素是_________,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
光照强度、CO2浓度
光照强度
光照强度、CO2浓度
CO2浓度
2. 多因子变量对光合速率影响分析
(1)多因素对光合速率影响的曲线变化规律分析如图所示:
甲
乙
(3)应用
a. 温室栽培时,在一定光照强度下如何有效提高光合速率?
①白天适当提高温度,增加光合作用相关酶的活性;
②适当补充CO2。
b. 当温度适宜时,如何有效提高光合作用速率?
可适当增加光照强度和CO2浓度
2. 叶圆片称重法
测定单位时间、单位面积叶片中淀粉的生成量, 如图所示, 以有机物的变化量测定光合速率(S为叶圆片面积)。
呼吸速率= ;
(x - y)/2S
净光合速率= ;
总光合速率= ;
(z-y)/2S
(x+z-2y)/2S
3. “黑白瓶法”测定光合速率与呼吸速率
黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶,可测定 ;
白瓶给予光照,既能进行光合作用又能进行呼吸作用
用白瓶可测定 ;
两者相加即可得到 。
有氧呼吸速率
净光合速率
总光合速率
【检测】取三个玻璃瓶,两个黑布包上,并包以锡箔,记为A、B瓶,另一个玻璃瓶不做处理,记为C瓶,其中B、C瓶中放入生长状况相同且良好的同种植物。从待测的水体深度取水并装入三个瓶中,保留A瓶以测定水中原来的溶氧量。将B、C瓶沉入取水深度,经过一段时间,将其取出,并进行溶氧量的测定。下列叙述错误的是( )
A. B瓶中氧气的减少量表示呼吸作用量
B. C瓶中氧气的增加量表示净光合作用量
C. C瓶中测得的现有氧气量与B瓶中测得的现有氧气量之和表示总光合作用量
D. C瓶中测得的现有氧气量与B瓶中测得的现有氧气量之差表示总光合作用量
C
设测定的溶氧量为:
A瓶: Ma
B瓶: Mb
C瓶: Mc
总光率=净光率+呼率
呼率=Ma-Mb
净光率=Mc-Ma
总光率=(Mc-Ma)+(Ma-Mb)
=Mc-Mb
①有初始值的情况下,黑瓶中氧气的减少量为 ;白瓶中氧气的增加量为 ;二者之和为 。
【规律归纳】
②没有初始值的情况下,白瓶中测得的现有氧气量与黑瓶中测得的现有氧气量之差即 。
有氧呼吸量
净光合作用量
总光合作用量
总光合作用量
4. “半叶法”测光合作用有机物的生产量
将叶片一半遮光,一半曝光,遮光的一半测得的数据变化值代表呼吸作用强度值,曝光的一半测得的数据变化值代表表观(净)光合作用强度值,综合两者可计算出真正光合作用强度值。
【检测】将植物对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)留在光下进行光合作用,并采用适当方法阻止两部分叶片的物质和能量转移。一定时间(t)后在这两部分叶片的对应部位截取相同面积(S)的叶片,分别烘干称重,记为MA、MB,则总光合速率为= 。
(MB-MA)/(S · t)
呼率=(M0-MA)/(S · t)
设实验前截取同等面积的叶片,烘干称重记为M0, 则:
净光率=(MB-M0)/(S · t)
总光率=[(MB-M0)+(M0-MA)]/(S · t)
5. “叶片上浮法”探究影响光合作用的因素
首先对叶片进行打孔、抽气、沉底处理,然后根据不同的实验目的给予不同的单一变量操作,最后观察并记录叶片上浮所用的平均时间或单位时间内叶圆片浮起的数目。
【检测】图甲为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片,再用气泵抽出气体直至叶片沉入水底,然后将等量的叶圆片转至不同浓度的NaHCO3溶液中,给予一定的光照,测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间(见图乙),以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分析正确的是( )
A. 在AB段, 随着NaHCO3溶液浓度的增加, 光合作用速率逐渐减小
B. 在BC段,单独增加光照或温度或NaHCO3溶液浓度,都可以缩短叶圆片上浮的时间
C. 因配制的NaHCO3溶液中不含氧气,所以整个实验过程中叶圆片不能进行细胞呼吸
D. 在C点以后,随NaHCO3溶液浓度过高,叶肉细胞光合作用强度下降
D
增加
无法确定题中的光照和温度是否为最适的光照强度和最适温度,增加光照强度或温度,光合速率的变化无法预测,叶圆片上浮至液面的时间也无法确定。
光合作用产生氧气,叶肉细胞可以进行有氧呼吸。
6. “梯度法”探究影响光合作用的因素
用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置,可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。
(1)注意变量的控制手段。如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡,但与植物的距离不同)进行控制,不同温度可用不同的恒温装置控制,CO2浓度的大小可用不同浓度的CO2缓冲液调节。
(2)不能仅用一套装置通过逐渐改变其条件进行对照实验,而应该用一系列装置进行相互对照。
(3)无论哪种装置,在光下测得的数值均为“净光合作用强度值”。
【检测】在测定金鱼藻光合作用的实验中,密闭装置中有一定浓度的碳酸氢钠溶液,保持温度恒定且适宜,通过改变冷光源与装置间的距离来改变光照强度,实验距离都在有效光照距离内。不同距离下的9个相同装置5分钟内产生的气泡数(光合强度用气泡数表示)的结果见下表。请回答下列问题:
装置组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
与光源距离/cm 10 15 20 25 30 35 40 45 50
气泡数(个) 40 39 30 22 15 5 3 0 0
装置组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
与光源距离/cm 10 15 20 25 30 35 40 45 50
气泡数(个) 40 39 30 22 15 5 3 0 0
(1)据表格信息分析影响光合作用强度的因素是________________;在距离不变的情况下,若要增加第3组气泡产生的数量,可在实验前对该装置采取的措施是_______________________________________。(2)若第8组和第9组的呼吸作用强度相同,则这两组光合作用强度_____(填“相同”或“不同”)。(3)若曲线图所示结果均为距离光源15 cm测得,试分析表格中9个组的碳酸氢钠溶液浓度最可能是________。A. 15 mg/L B.18 mg/L C. 20 mg/L D. 25 mg/L
光照强度
适当增加碳酸氢钠溶液浓度(或增加金鱼藻的数量)
不同
B
【检测】以测定的CO2吸收速率与释放速率为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.光照相同时间,35 ℃时光合作用制造的有机物的量与30 ℃时相等B.光照相同时间,在20 ℃条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于25 ℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少D.两曲线的交点表示光合作用制造的有机物的量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等
A
【检测】某生物兴趣小组利用下图所示的实验装置来探究绿色植物的生理作用。据此回答下列问题:
(1)若要探究植物细胞呼吸的类型,选取的实验装置_______________,为使实验结果更科学,还需设置______________。若实验中对照组的红色液滴静止不动,植物既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,则观察到的实验现象是_______________________________________________。
装置一和装置二
对照实验
装置一红色液滴左移、装置二红色液滴右移
【检测】某生物兴趣小组利用下图所示的实验装置来探究绿色植物的生理作用。据此回答下列问题:
(2)若要验证CO2是植物光合作用的必需原料,选取的最佳实验装置是____________________,实验中给植物提供H218O后,在玻璃罩内检测到含18O的(CH2O),其产生的途径为___________________________________________________________。
装置一和装置三
H218O参与有氧呼吸第二阶段产生C18O2, C18O2参与暗反应产生(CH218O)
(1)AD段和HI段:
CO2浓度上升, 光合速率小于呼吸速率。
(2)DH段:
CO2浓度下降, 光合速率大于呼吸速率。
(3)D点和H点:
光合速率等于呼吸速率。
(4)EG段:
气孔关闭,CO2供应不足,出现“午休”现象。
(与图乙中的d点和h点)
(与图乙中的dh段)
(与图乙中的ad点和hi点)
(6)cd段:
(与图乙中的eg段)
(与图甲中的CD段)
(5)ac段:
(与图甲中的AC段)
(7)图乙的b点对应图甲中的 点,它们形成的原因:凌晨3时~4时,温度降低, 减弱,CO2释放减少。
(8)图甲的 点、图乙的 点: 此时开始出现光照, 启动。
(9)图甲的 点、图乙的 点: 此时光照强度降为0,光合作用停止。
B
细胞呼吸
C
c
光合作用
J
i
J
【检测】将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。获得实验结果如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A. 经过一昼夜,植物体的有机物含量会增加B. 图甲中的F点对应图乙中的H点,此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的④C. 到达图乙中的D点时,玻璃罩内CO2浓度最高,此时细胞内气体交换状态对应图丙中的④D.图乙中的C点对应图甲中的C点,此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的①
D
图乙中C点光合作用即将开始,对应图甲B点
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. 内部因素对光合速率的影响
(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。
<
<
<
间作套种
(2)植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶的数量和活性
Ⅰ. OA段, 随叶龄增大,叶面积增大,色素含量增多,酶的含量增多和 增大, 光合作用速率 。
A点之后, 随叶龄增大,色素、酶含量减少和 减弱,光合作用速率 。
Ⅱ. 应用:
加快
减慢
酶的活性
酶的活性
适时摘除老叶
D.突然将绿光改变为红光会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值减少
突然中断CO2供应,暗反应中CO2固定减少,而C3还原仍在进行,导致C3减少,C5增多
突然中断CO2供应会使C3减少,因此C3还原利用的ATP减少,导致ATP积累增多,而ADP含量减少
突然将将绿光改变为红光会导致光反应吸收的光能增加,光反应产生的ATP和NADPH增加,而ADP相对含量减少,因此暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大
突然将红光改变为绿光会导致光反应吸收的光能减少,光反应产生的ATP和NADPH减少,这将抑制暗反应中C3的还原,导致C5减少,C3增多
减小
【检测】光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。对于改变反应条件而引起的变化,说法正确的是( )
A.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值减少
B
B.突然中断CO2供应会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP比值增加
C.突然将红光改变为绿光会暂时引起叶绿体基质中C5/C3比值增加
增多
增多
解析:突然中断CO2供应,暗反应中CO2固定减少,而C3还原仍在进行,导致C3减少,C5增多,因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值增大,A项错误;突然中断CO2供应会使C3减少,因此C3还原利用的ATP减少,导致ATP积累增多,而ADP含量减少,因此会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大,B项错误;突然将绿色光改变为白光会导致光反应吸收的光能增加,光反应产生的ATP和NADPH增加,而ADP相对含量减少,因此暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大,C项正确;突然将白光改变为绿色光,会导致光反应产生的ATP和NADPH减少,这将抑制暗反应中C3的还原,导致C5减少,C3增多,因此会暂时引起叶绿体基质中C5/C3的值减小,D项错误。
【检测】图1是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下,光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。图2为从生长状况相同的植物叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片,抽取叶片细胞内的气体,平均分成若干份,然后置于不同浓度的NaHCO3溶液中,给予相同的一定强度光照,测量圆叶片上浮至液面所需时间,其记录结果绘成的曲线图。下列分析错误的是( )
A.图1中在d点时光合速率达到最大,此时限制光合速率的主要环境因素可能是光照强度B.图1中c点与b点相比,叶绿体中NADPH的合成速率不变C.从图2分析,bc段曲线平缓的限制因素可能是光照强度,而c点以后曲线上行,其原因最可能是NaHCO3浓度过大,导致细胞失水,从而影响细胞代谢D.适当地增加光照强度重复图2实验,b点将向下移动
B
A项: 只要光合作用强度增长率为正值,植物光合作用速率都在不断增加,所以在增长率达到0(即d点)时光合作用速率达到最大
B项: 图1中c点和 b点相比,c点光合作用强度较强, 所以叶绿体中NADPH的合成速率c点大于b点。
D项: b点限制光合作用的因素为光照强度,如果适当地增加光照强度,光合作用会增强,圆叶片上浮至液面所需时间变短, b点将向下移动
EVCapture5.0.7软件录制
Lavf58.33.100
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
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