第五章 第四节 第三课时 光合作用与能量转化课件（31张ppt）-高一生物人教版（2019）必修一

(共31张PPT)
5.3 光合作用与能量转化
（第三课时）
第五章 细胞的能量供应和利用
新教材人教版·必修1 分子与细胞
生物学
课程目录
LEARNING GOALS
03 本节内容总结
04 课后巩固训练
01 探究光照强度对光合作用的影响
02 其他因素对光合作用的影响
01 探究光照强度对光合作用的影响
温故知新
总结规律：
光照强度和二氧化碳浓度通过影响光合作用的光反应或暗反应，从而对总体过程产生影响
模型构建
【环境因素骤变对物质变化的模型分析】
物
质含
量
时间
强光照
C3
NADPH
ATP
C5
(CH2O)合成量
弱光照
CO2浓度不变：光照强度改变
物
质含
量
时间
CO2缺乏
C3
(CH2O)
C5
NADPH ATP
CO2充足
光照强度不变：CO2浓度改变
环境因素：光照强度、二氧化碳、温度、水分、矿质元素
01 探究光照强度对光合作用的影响
拓展延伸
一、光合作用强度的表示方法
1、光合作用强度（光合速率）概念：
通常指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的量。
总（实际）光合速率
=
净（表观）光合速率
呼吸速率
+
2、表示方法：
【思考】植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。我们观测到的
光合作用指标，如O2产生量，是植物光合作用实际产生的O2总量吗？除了
用O2以外，还可以用哪些指标来表示光合作用？
01 探究光照强度对光合作用的影响
项目 表示方法
净光合速率
总光合速率
呼吸(黑暗测量)
【光合作用强度的表示方法】
O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量
O2产生量、CO2固定量、有机物制造量
O2吸收量、CO2释放量、有机物消耗量
在实际测量中，有机物的量不易测量，我们一般用CO2量、O2量来表示光合作用强弱
01 探究光照强度对光合作用的影响
A：__________
B：__________
D：__________
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
【建立模型】根据CO2和O2的情况探究呼吸与光合的大小关系
呼吸＞光合
光合=呼吸
只进行呼吸
C：__________
O2
CO2
O2
CO2
光合＞呼吸
01 探究光照强度对光合作用的影响
归纳总结
【检测】以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是( )
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.两曲线交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物相等
A
c:光照下CO2的吸收量
d:黑暗中CO2的释放量
A.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃相等
01 探究光照强度对光合作用的影响
探究·实践
二、探究环境因素对光合作用强度的影响
01 探究光照强度对光合作用的影响
实验分析
01 探究光照强度对光合作用的影响
实验步骤
实验分析
通过改变光源与容器距离来改变光照强度
维持容器中二氧化碳浓度的恒定
01 探究光照强度对光合作用的影响
深入探究
1、光照强度影响光合速率：
光照强度为零，光合速率为零，只进行呼吸作用释放CO2
B：表示光合速率等于呼吸速率，此时植物有机物总量不变（光补偿点）
C：表示光合作用速率最高点，其横轴对应的光照强度C’为光饱和点
（限制因素？）
AB段：光合＜呼吸
B点：光合=呼吸
BC段：光合＞呼吸
原理：光照强度直接影响 过程，进而影响 ，对光合作用产生影响
光反应
暗反应
注意：整个变化过程中，呼吸速率不变，均与A相同
01 探究光照强度对光合作用的影响
拓展延伸
OA的值表示该植物呼吸作用释放的CO2，即呼吸速率。该数值不受光照强度的影响。
BC上点的纵坐标表示植物光合作用吸收外界CO2的速率，
净光合速率=光合作用固定CO2量－
自身呼吸产生CO2量
=植物从外界吸收CO2量
呼吸速率
净光合速率
总光合速率
AC表示植物光合作用固定CO2量即
总光合速率=自身呼吸产生CO2量＋
从外界吸收CO2量
三个速率：
01 探究光照强度对光合作用的影响
思前顾后
有呼吸无光合
A
光合小于呼吸
AB
光合等于呼吸
B
光合大于呼吸
BC
01 探究光照强度对光合作用的影响
拓展延伸
S1
S2
S3
呼吸总量=
光合总量=
有机物积累量=
S1+S2
S3+S2
S3-S1
当该量大于零时，表示植物光合（同化）作用大于呼吸（异化）作用，植物积累有机物。
应用：（尽可能达到光饱和点）
间作套种、林下农业
01 探究光照强度对光合作用的影响
自主探究
02 其他因素对光合作用的影响
2.CO2浓度对光合作用强度的影响
①图中A点表示光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；
②图中B点表示光合作用速率最大时的二氧化碳浓度，即CO2饱和点；
应用：有机肥、大棚施加气肥、正其行通其风
原理：二氧化碳浓度直接影响
过程，进而影响 ，对光合作用产生影响
暗反应
光反应
拓展延伸
3、温度
应用：
增加昼夜温差，适时播种
光合速率
呼吸速率
光合作用最适温度为25℃左右
呼吸作用最适温度为35℃左右
即呼吸作用最适温度比光合作用稍高
02 其他因素对光合作用的影响
特殊点的移动
3、光强不变，温度25℃升至30℃
CO2浓度
CO2浓度
4、光强不变，温度30℃降至25℃
1、温度不变，提高二氧化碳浓度
2、温度不变，降低二氧化碳浓度
A不动 B左移 C右上移动
A不动 B右移 C左下移动
A下移 B右移 C左下移动
A上移 B左移 C右上移动
呼吸不变光合增强
呼吸不变光合减弱
呼吸增强光合减弱
呼吸减弱光合增强
总结规律
B点（补偿点）左移：光合增强，呼吸不变或减弱
（C点右上移，C’右移）
右移：光合减弱，呼吸不变或增强
（C点左下移，C’左移）
拓展延伸
02 其他因素对光合作用的影响
4.水分和无机盐对光合作用速率的影响
(1)水对光合作用的影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
水分过多又会降低植物根部呼吸作用，使植物体各项生命活动因供能不足而减弱。
（2）无机盐对光合作用的影响：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。
自主探究
02 其他因素对光合作用的影响
小组合作完成实验
你能否利用图中装置，通过改变某些量，分别探究二氧化碳浓度和温度对光合速率的影响？
能力提升
控制冷光灯距离不变，改变NaHCO3浓度。
02 其他因素对光合作用的影响
拓展延伸
【多因素综合影响】
30℃
20℃
10℃
光照强度
光合速率
P
Q
光合速率
温度
P
Q
高CO2浓度
中CO2浓度
低CO2浓度
【思考】如何分析P点之前、P点到Q之间、Q点之后限制光合光合作用的主要因素？
P点之前限制因素为横轴代表的因素；P点到Q点之间限制因素为三条曲线标注的因素；Q点之后为除横轴和标注因素之外的因素
两组实验各有几个自变量？
两组实验各有两个自变量，分别为横轴代表的因素和三条曲线代表的因素均为该实验的自变量。
02 其他因素对光合作用的影响
03 本节内容总结
1.合理密植、间作套种
2.施用有机肥、农家肥，增大用CO2浓度
3.合理施肥、合理灌溉
4.白天适当升温、晚上适当降温
04 课后巩固训练
1.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下，如果在2 h时，将环境中某一条件改变，此时，叶肉细胞中的C3、C5含量变化如图。那么改变的条件是(　　)
A．停止光照
B．停止光照并降低CO2的浓度
C．升高CO2的浓度
D．降低CO2的浓度
D
04 课后巩固训练
解析　在光合作用过程中，CO2参与暗反应，CO2与C5反应生成C3，当CO2浓度突然降至极低水平时，这个过程必然受阻，因而导致C5的含量上升、C3含量下降，所以，在2 h时，环境中CO2浓度突然降低将会导致图示情况出现；当停止光照时，光反应停止，NADPH
和ATP含量减少，C3还原减慢，但短时间内其来路不变，故C3含量增加。同时C5生成减少，短时间内其去路不变，最终导致C5含量减少，与图示不符，综合分析，只有D项正确。
2.某兴趣小组利用绿叶和黄叶两种青菜叶片为实验材料，探究光照强度对光合作用的影响，结果如下表，下列推测不合理的是(　　)
04 课后巩固训练
A.环境温度属于无关变量，对实验结果无明显影响
B．青菜叶叶圆片上浮的数量与叶绿素的含量有关
C．相同光照强度下，绿叶光合作用强度高于黄叶
D．该实验可证明光合作用的强度受内外因素的影响
A
解析：探究光照强度对光合作用的影响，则光照强度是自变量，光合作用强度是因变量，其余变量是无关变量，但无关变量(如温度)对实验结果有影响，A错误。
04 课后巩固训练
3.某植物光合作用最适温度为25 ℃，呼吸作用最适温度为30 ℃。右图为植物处于25 ℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述错误的是(　　)
A．A点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体
B．将温度由25 ℃提高到30 ℃时，A点下移，D点上移
C．C点表示光照强度对光合作用的影响已经达到饱和
D．当植物缺镁时，B点将向右移
B
04 课后巩固训练
解析：A点时该植物只进行呼吸作用，不进行
光合作用，因此此时叶肉细胞产生ATP的细胞
器只有线粒体；将温度由25 ℃提高到30 ℃
时，呼吸作用的最适宜温度是30 ℃，所以细
胞的呼吸作用增强，A点下移，光合作用的最
适宜温度是25 ℃，30 ℃时光合作用强度降低，D点下移；C点以后随光照
强度增加，光合作用不再增强，C点是光的饱和点；镁是组成叶绿素的成
分，缺镁影响叶绿素的合成，光合作用强度降低，B点右移。
04 课后巩固训练
4.如图是光合作用速率受CO2浓度影响的曲线图，以下组合可以表示光照强度对光合作用速率有影响的点是(　　)
A． A 和 B
B． A 和 C
C． B 和 C
D． A、B 和 C
解析：A、B点条件差异有光照强度和CO2浓度，A、C点差异仅CO2浓度；B、C点差异仅光照强度。
C
04 课后巩固训练
5.下图为绿色植物光合作用过程示意图(图中a～g为物质，①～⑥为反应过程，物质转换用实线表示，能量传递用虚线表示)。下列有关叙述错误的是(　　)
B
04 课后巩固训练
A．图中①表示水分的吸收，③表示水的光解
B．c为ATP，f为NADPH
C．将b物质用18O标记，最终在(CH2O)中能检测到放射性
D．图中a物质主要吸收红光和蓝紫光，绿色植物能利用它将光能转换成活跃的化学能
04 课后巩固训练