5.4光合作用与能量转化 第3课时课件（33张ppt）2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

(共33张PPT)
第4节 光合作用与能量转化
—— 光合作用的原理和应用
第5章 细胞的能量供应和利用
探究·实践：探究环境因素对光合作用的影响
实验原理
探究·实践：探究环境因素对光合作用的影响
叶片内有空气（气体），叶片上浮
叶片失去气体，细胞间隙被水充满，叶片下沉
叶片产生02，并充满细胞间隙，叶片上浮
抽气
光合作用
光照强弱
光合作用强度
检测方法
相同时间小圆形叶片浮起的数量
控制方法
1.不同瓦数的灯
2.相同瓦数台灯离实验装置的距离
实验材料
圆形小叶片
排出圆形小叶片中的气体
探究·实践：探究环境因素对光合作用的影响
因变量
自变量
注射器的作用
1.打孔：用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片
2.将圆形小叶片置于注射器内，使叶片内气体逸出
探究·实践：探究环境因素对光合作用的影响
方法步骤
3.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
4.取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）
探究·实践：探究环境因素对光合作用的影响
5.分组实验：分别将10片叶圆片投入3只盛20mLNaHCO3的小烧杯中
并调整40W台灯距离（10、20、30cm）
什么作用？
吸收热量排除干扰
探究·实践：探究环境因素对光合作用的影响
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
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。
探究·实践：探究环境因素对光合作用的影响
实验结论
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（吹气时间或不同质量分数的NaHCO3溶液）、
温度（水浴保温）、
光质（不同颜色的彩色灯泡）
探究·实践：探究环境因素对光合作用的影响
1.光合作用强度的表示方法
CO2＋H2O （CH2O）＋O 2
光能
叶绿体
3.固定CO2的量
1.制造或产生有机物（糖类）量
2.产生O2的量
单位时间内光合作用
二、光合作用原理的应用
产物的生成量或底物的消耗量！
叶绿体
线粒体
释放O2
（可以测得）
叶肉细胞
吸收CO2
（可以测得）
产生O2
CO2
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。
二、光合作用原理的应用
2、光合作用速率的测定
真正（总）光合速率= 净（表观）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
=
=
=
+
+
+
二、光合作用原理的应用
③CO2的浓度
CO2 ＋ H2O （CH2O） ＋ O 2
光能
叶绿体
②H2O
①光照强度、光质、光照时间
⑤矿质元素（N、Mg是合成叶绿素的原料）
外因：
内因：
①酶的种类、数量
②色素的含量
③叶龄不同
④温度
二、光合作用原理的应用
3.影响光合作用的因素
光照强度
0
CO2吸
收速率
CO2释
放速率
A
B
C
呼吸速率
光补偿点
光饱和点
净光合速率
总光合
速率
B：光合作用=呼吸作用
D：光合速率开始达到最大时对应的光照强度
D
AB：光合作用<呼吸作用
BC：光合作用>呼吸作用
呼吸
速率
A:只进行呼吸作用
二、光合作用原理的应用
3.影响光合作用的因素：①光照强度
光照强度
温度或CO2浓度等
C：最大光合速率
如图表示某植物在不同光照强度下光合作用速率(用CO2吸收量表示)的变化，据图分析，相关叙述不正确的是(　　)
A．该植物在A点时只能进行呼吸作用
B．AB段植物的光合速率小于呼吸速率
C．BC段植物的光合速率大于呼吸速率
D．限制C点光合强度的因素是光照强度
D
A:只进行呼吸作用
B：光合作用=呼吸作用
细胞呼吸释放的CO2
全部用于光合作用
BC：光合作用>呼吸作用
AB：光合作用<呼吸作用
二、光合作用原理的应用
解读：曲线与细胞图示相结合
如图表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化。下列能正确表示e点时单位时间内棚内植株消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)的是(　　)
B
阴生植物
是指在弱光条件下比强光条件下生长良好的植物。
阳生植物
在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳性植物
阴生植物
阳生植物
阳生植物
阴生植物
A1
B1
C1
阴生植物的呼吸作用较弱，光补偿点B1在B点左侧；
对光的利用能力也不强，最大光合速率C1往左下移。
应用：合理密植
间作套种
适当剪枝
二、光合作用原理的应用
光照强度
0
CO2吸
收速率
CO2释
放速率
A
B
C
呼吸速率
光补偿点
光饱和点
D
(多选)如图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化，乙表示水稻叶肉细胞在相同条件下CO2吸收量与光照强度的关系。下列有关说法正确的是(　　)
A．光照强度为a时，叶绿体中C3的含量是C5的两倍
B．乙中限制g点CO2吸收量的主要因素是光照强度
C．甲中的b光照强度应小于乙中f点对应的光照强度
D．适当提高CO2浓度后再测定，乙中的f点将向左移动
CD
A
B
C
CO2浓度
吸收速率
CO2
释放速率
CO2
D
A点：
能进行光合作用的最低CO2浓度
光合作用速率＝呼吸作用速率
最大光合速率
B点：
C点：
1.多施有机肥或农家肥；
2.温室栽培可使用CO2发生器等；
3.大田中还要注意通风透气。
应用：
讨论：C点之后光合速率的限制因素有哪些？
二、光合作用原理的应用
3.影响光合作用的因素：② CO2浓度
CO2补偿点
CO2饱和点
外因：主要为光照强度和温度
内因：酶的数量和活性
D点：
光合速率开始达到最大时对应的CO2浓度
4. 图示适宜条件下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2 浓度的关系，下列说法正确的是（　　　）
　　A. CO2浓度大于 a 时，甲才能进行光合作用
　　B. 适当增加光照强度， a 点将左移
　　C. CO2浓度为 b 时，甲、乙总光合作用强度相等
　　D. 甲植物体内 [H] 的含量在CO2浓度为 b 时比在 a 时高
B
O
温度
A
光合速率
B
C
原理：
温度通过影响 影响光合作用主要制约 反应。
温度过高时植物 ，光合速率会减弱。
1.温室中,白天适当提高温度,晚上适当降温，从而提高作物产量（有机物积累量）。
2.解释植物“午休”现象。
应用：
酶的活性
暗
气孔关闭
二、光合作用原理的应用
3.影响光合作用的因素：③温度
图乙是将甲置于自然环境中，测定南方一晴天一昼夜密闭透明小室内氧气的增加或减少量而得到的。下列说法错误的是(　　)
A．12时对应的点是由于气孔关闭导致CO2供应不足造成的
B．若该植株培养液中缺Mg，那么A点应向右移动
C．AB段的限制因素主要是CO2浓度
D．小室内O2总量最大时刻是17时
C
N：光合酶及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，如淀粉的运输；
Mg：叶绿素的重要组分。
应用：合理施肥
讨论：矿质元素含量过高对植物的生长会造成什么影响？
提示：矿质元素含量过高，根细胞很难吸水，甚至失水，光合速率也会下降，甚至停止。
二、光合作用原理的应用
3.影响光合作用的因素：④矿质元素
缺水
气孔关闭
限制CO2进入叶片
光合作用受影响
原理：水既是光合作用的 ，又是体内各种化学反应的 ，直接影响光合作用速率；
水分还能影响气孔的 ，间接影响 进入叶片，从而影响光合作用速率。
应用：合理浇灌
原料
介质
开闭
CO2
二、光合作用原理的应用
3.影响光合作用的因素：⑤水
光合作用与能量转化
光合作用
光合作用应用
概念
反应式
探究历程
影响因素
硝化细菌
光合作用原理
过程
光反应：类囊体薄膜
暗反应：叶绿体基质
化能合成作用
CO2 + H2O （CH2O)+O2
光能
叶绿体
二、光合作用原理的应用
光照、温度、二氧化碳、水分、矿质元素
装置一液滴 装置二液滴 结论
不动 不动 无细胞呼吸（生物已经死亡）或只进行产生乳酸的无氧呼吸
不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸
左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移 不动 只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
细胞有氧呼吸吸收氧气的量
细胞CO2释放量和O2吸收量的差值
净光合速率
呼吸速率
1．下图表示菠菜叶肉细胞光合作用与细胞呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径，其中①～⑥代表有关生理过程。下列叙述错误的是(　　)
A．过程①、②、③不在生物膜上进行B．参与过程②、③、⑤的酶种类不同C．过程②、③、④、⑤都有ATP产生
D．过程③产生的[H]全部来自丙酮酸
D
2．如图表示某高等绿色植物体内的生理过程，下列分析不正确的是(　 )
A．阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂用于⑥过程生成水
B．Ⅲ的某些反应阶段能够在生物膜上进行
C．过程③进行的场所是叶绿体基质
D．影响过程Ⅱ的外界因素主要是CO2浓度和温度
A
3．下图为植物细胞代谢的部分过程简图，①～⑦为相关生理过程。下列叙述错误的是(　 　)
A．若植物缺镁，则首先会受到显著影响的是③
B．②的进行与⑤⑥密切相关
C．蓝藻细胞中④发生在叶绿体基质中
D．叶肉细胞③中O2的产生量小于⑥中O2的吸收量，则该细胞内有机物的总量将减少
C
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 ℃。如图表示该植物在25 ℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度提高到30 ℃的条件下(其他条件不变)，从理论上讲，图中相应点的移动应该是(　　)
A．a点上移，b点左移，m点上移
B．a点不移，b点左移，m点不移
C．a点下移，b点右移，m点下移
D．a点下移，b点不移，m点上移
C