人教版（2019）必修1课件：5.4 光合作用与能量转化（第3课时）(共19张PPT)

(共19张PPT)
第4节 光合作用与能量转化
（第3课时）
第五章 细胞的能量供应和利用
学习目标：
概念2 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖
2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域
2.2.3说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能
课程标准：
2.设计对照实验探究环境因素对光合作用强度的影响
3.说明光合作用原理在生产中的应用。
1.根据光合作用原理分析影响光合作用的因素
一、探究环境因素对光合作用强度的影响
指植物在单位时间内，通过光合作用制造糖类的数量，直接关系农作物的产量，研究影响光合作用强度的环境因素很有现实意义。
1.光合作用强度
2.光合作用强度的表示方法：
固定CO2的量
制造或产生有机物（糖类）量
产生O2的量
单位时间内光合作用
CO2＋H2O （CH2O）＋O 2
光能
叶绿体
一、探究环境因素对光合作用强度的影响
3.影响光合作用的因素：
CO2的浓度
CO2＋H2O （CH2O）＋O 2
光能
叶绿体
H2O
光：光照强度、光质、光照时间
矿质元素（N、Mg是合成叶绿素的原料）
外因：
内因：
酶的种类、数量
色素的含量
叶龄不同
温度
1、实验原理：
①叶片含有空气，上浮
叶片下沉
O2充满细胞间隙，叶片上浮
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。
探究光照强度对光合作用的影响
空气
操作步骤
1.打出叶圆片（避开大叶脉）
2.排出叶圆片中的空气
3.置暗处清水中
4.装有富含CO2的清水
5.向小烧杯内加入叶圆片，控制光强
6.记录叶圆片浮起所用的时间
3、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。
2、观察并记录结果
探究光照强度对光合作用的影响
光照强度
光合作用强度
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的产生量，是植物光合作用实际产生的总O2量吗？（教材P105旁栏）
O2
CO2
O2
CO2
较强光照时
（可以测得）
（可以测得）
真/总光合速率
（实际光合速率）
呼吸速率
净光合速率
（表观光合速率）
+
=
有机物：
产生量
消耗量
积累量
=
+
CO2：
固定量
产生量
吸收量
=
+
02：
产生量
消耗量
释放量
=
+
（空气中CO2的减少量）
（空气中O2的增加量）
生产中关注净光合作用
该叶肉细胞
只呼吸不光合
该叶肉细胞的
光合速率 < 呼吸速率
该叶肉细胞的
光合速率 = 呼吸速率
该叶肉细胞的
光合速率 > 呼吸速率
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
问题：如何修改光强与光合作用强度的关系图？
光照强度
光合作用强度
光照强度
0
CO2吸
收
CO2
释
放
A
B
C
光合作用强度
D
二、影响光合作用的因素
光照强度
0
CO2吸
收
CO2
释
放
A
B
C
呼吸速率
光补偿点
光饱和点
净光合
总光合
B：光合作用=呼吸作用
D：达到最大光合速率的最小光照强度
（限制因素：CO2浓度、温度、色素含量、酶的数量和活性等）
D
AB：光合作用<呼吸作用
BC：光合作用>呼吸作用
呼吸
A：只进行呼吸作用
C点之前限制光合作用的因素是光照强度
光照强度对光合作用的影响
该叶肉细胞
只呼吸不光合
该叶肉细胞的
光合速率 < 呼吸速率
该叶肉细胞的
光合速率 = 呼吸速率
该叶肉细胞的
光合速率 > 呼吸速率
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
光照强度
0
CO2吸
收
CO2
释
放
A
B
C
光补偿点
光饱和点
D
A点
AB段
B点
BC段
当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。
（4）水分的供应
生产上使田间通风良好，供应充足的CO2
（3）CO2浓度
生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。
（2）温度
(5)必需矿质元素
第一，N、Mg等是植物合成叶绿素所需的元素。
第二，K、P等参与碳水化合物代谢，缺乏时会影响糖类的转变和运输。
第三，P参与叶绿体膜的构成及光合作用中间产物的转变和能量传递。
延长光合作用时间
增加光合作用面积
增加光能利用率
提高光合作用效率
控制光照强弱
控制光质
控制温度
控制CO2供应
控制必需矿质元素供应　
控制H2O供应
温室中人工光照
合理密植
间作套种
通风透气
在温室中施有机肥
应用——提高农作物产量的措施
红光和蓝紫光
适时适量施肥
合理灌溉
保持昼夜温差
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
学以致用--农作物增产的措施
资料：我国北魏时期的农书《齐民要术》中，有关于栽种农作物要“正其行，通其风”的记载。
问题：分析采取这种措施的原因是什么？
通风透光，既有利于充分利用光能，又可以使空气不断流过叶面，提供较多的CO2，从而提高光合作用强度来光合产量。
延长光合作用时间
增加光合作用面积
增加光能利用率
提高光合作用效率
控制光照强弱
控制光质
控制温度
控制CO2供应
控制必需矿质元素供应　
控制H2O供应
温室中人工光照
合理密植
间作套种
通风透气
在温室中施有机肥
补充红光和蓝紫光
适时适量施肥
合理灌溉
保持昼夜温差
学以致用--农作物增产的措施
小结
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：光照、温度、二氧化碳、水分、矿质元素
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