5.4光合作用与能量转化（第4课时）(课件共26张PPT)

(共26张PPT)
5.4 光合作用与能量转化
（第4课时）
6CO2 +12H2O C6H12O6+6H2O+6O2
光能
叶绿体
计算式：
检测指标
单位时间内______________、___________、______________。
①有机物的产量
③CO2的消耗量
②O2的产生量
一、光合作用强度
强度
光质
土壤含水量
种类数量Mg肥
N肥
二、影响光合作用强度的因素
活性含量
温度
N肥等
浓度
合作探究
P肥
N肥
1、内部因素：①植物种类不同②同一植物在不同的生长发育阶段③酶的种类和数量④叶龄二、影响光合作用的因素2、外部因素：①光照（强度、时间、光质）②温度③CO2浓度④水分⑤矿质元素（Mg、P、N、K等）自变量：
光照强弱
因变量：
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
不同瓦数的灯或相同瓦数台灯离实验装置的距离
注射器的作用：
实验材料：
圆形小叶片
排出圆形小叶片中的气体
二、探究环境因素对光合作用的影响-光照强度
方法步骤：
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
二、探究环境因素对光合作用的影响-光照强度
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）
方法步骤：
二、探究环境因素对光合作用的影响-光照强度
⑤分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照(3盏40W台灯分别向3个实验装置照射，光照强弱可通过调节台灯与实验装置间的距离来决定)。
光源会产生热量，导致温度不同，所以为了保证单一变量，应该加一个盛水玻璃柱，排除温度对实验结果的影响。
冷光源
方法步骤：
二、探究环境因素对光合作用的影响-光照强度
甲
乙
丙
叶片浮起数量多
叶片浮起数量较多
叶片浮起数量较少
强
中
弱
方法步骤：
二、探究环境因素对光合作用的影响-光照强度
二、探究环境因素对光合作用的影响-光照强度
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
实验结论：
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。
方法步骤：
二、探究环境因素对光合作用的影响-光照强度
三、光合作用原理的应用
线粒体
叶绿体
产生O2
释放O2
（可以测得）
叶肉细胞
CO2
吸收CO2
（可以测得）
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。
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
=
=
=
+
+
+
三、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
光补偿点
光饱和点
净光合速率
总光合
速率
B：光合作用强度=呼吸作用强度，此时光照强度为光补偿点
D：光合作用强度达到最大时，所需的最小光照强度为光饱和点
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
（1）光照强度
三、光合作用原理的应用
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
解读：曲线与细胞图示相结合
（1）光照强度
三、光合作用原理的应用
光照强度
0
A
B
C
阳生植物
光补偿点
光饱和点
阴生植物
A1
B1
C1
D
曲线表示的是阳生植物的光合速率，阴生植物的曲线该如何画？
CO2吸收速率
CO2
释放
速率
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。
阳生植物
阴生植物
（1）光照强度
三、光合作用原理的应用
应用：①延长光合作用时间；②适当提高光照强度；③间作套种，合理搭配，充分利用光能；④选用无色透明大棚种植蔬菜，提高产量。（1）光照强度三、光合作用原理的应用（2）CO2浓度
CO2吸收量
CO2释放量
CO2浓度
A
B
C
O
D
b
c
d
CO2启动点
CO2饱和点
CO2补偿点
净光合速率
总光合速率
三、光合作用原理的应用
B点含义：
对应的CO2浓度(b)为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；
该点对应的CO2浓度（即d点）为CO2饱和点（植物达到光合作用最大值所需要的最小CO2浓度）；
d点之后光合速率的限制因素不再为CO2浓度，
外因主要为光照强度和温度，内因为酶的数量和活性；
C点含义：CO2补偿点；
D点含义：
应用：
（1）正其行，通其风；
（2）增施有机肥（利用有机肥微生物呼吸作用释放的CO2 ）；
（3）温室栽培农作物可以投放干冰或使用CO2发生器；
CO2吸收量
CO2释放量
CO2浓度
B
C
O
D
b
d
CO2启动点
净光合速率
总光合速率
CO2饱和点
CO2补偿点
A
三、光合作用原理的应用
（2）CO2浓度
应用：1.适时播种
2.温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温.
3.植物“午休”现象的原因之一
温度会直接影响酶的活性.
由于暗反应是酶促反应,故温度主要影响暗反应.
(3)温度
三、光合作用原理的应用
a点：温度降低， 减弱，CO2释放减少。
b点：开始进行 。
bc段：光合作用 细胞呼吸。
c点：光合作用 细胞呼吸。
ce段：光合作用 细胞呼吸。
d点： 过高，部分或全部气孔关闭，
CO2供应量下降，出现“午休现象”。
e点：光合作用 细胞呼吸。
ef段：光合作用 细胞呼吸。
fg段：停止 ，只进行 。
呼吸
光合作用
小于
等于
大于
温度
等于
小于
光合作用
呼吸作用
光合作用的拓展1--①夏季一天中CO2吸收量和释放量变化曲线
N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分
P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能
K：促进光合产物向贮藏器官运输
Mg：叶绿素的重要组分
不足：光合作用不能顺利进行
过量：危害农作物正常生长发育
(4)矿质元素
三、光合作用原理的应用
光合作用强度
O
时间：盛夏
A
7 10 12 14 18
1.水是光合作用的原料
2.水是体内各种化学反应的介质
3.水还影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体
应用：预防干旱 合理灌溉
(5)水分
三、光合作用原理的应用
光合作用强度的多因素影响
限制光合速率的因素为横坐标所示的因素，随该因素的不断加强，光合速率不断提高
P点之前：
Q点：
横坐标所示的因素不再是限制光合速率的因素，影响因素为坐标图中所标示出的其他因素
三、光合作用原理的应用
课中必练
如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他环境因素均控制在最适范围内。下列分析正确的是(　　)
D
A. 乙图中D点与C点相比，相同时间内叶肉细胞中C5的生成量较少
B. 图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度、光照强度
C. 丙图中，随着温度的继续升高，曲线走势将稳定不变
D. 甲图中A点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量
M、N、P点的限制因素分别是光照强度、光照强度、温度