2023-2024学年高一生物人教版必修第一册课件 5.4.3 光合作用原理的应用(共28张PPT5个视频)

(共28张PPT)
5.4.3 光合作用原理的应用
第5章　细胞的能量供应和利用
CO2浓度
水分
光
光质
光照强度
光照时间
光照面积
酶
色素
温度
矿质元素
气孔开闭情况
光合作用的强度：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
影响
因素
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验材料：
实验目的：
自变量：
光照强弱
因变量：
光合作用强度
相同时间小圆形叶片浮起的数量
用5W的LED灯作为光源，利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度
控制方法：
检测方法：
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
实验原理：
①实验叶片：
同种、生长状况相同、小圆形叶片大小相同、等量…
②NaHCO3溶液：
无关变量：
等量，相同浓度
实验步骤：
①取材
②排气
④分组
⑤光 照
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
20min
25min
实验结果：
不同光照强度处理下叶片漂起的状况（室温：25 ℃）
在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增加而增强。
实验结论：
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 0 0 0
10min 9 8 7
15min 10 9 9
20min 13 10 10
25min 13 10 9
实际光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
O2
CO2
O2
CO2
较强光照时
（可以测得）
（可以测得）
据图分析，实验所测是否为叶片实际光合作用强度？
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：光合速率开始达到最大时外界的光照强度
（限制因素：CO2浓度、温度等）
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
应用：合理密植；间作套种；适当剪枝
光照强度对光合作用强度的影响
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
CO2浓度
A
B
吸收速率
CO2
C
释放速率
CO2
D
A点：
对应的CO2浓度为能进行光合作用的最低CO2浓度。
CO2补偿点
光合作用速率＝呼吸作用速率
对应的D点为CO2饱和点
C点之后光合速率的限制因素：
主要为光照强度和温度。
B点：
C点：
1.多施有机肥或农家肥；
2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等；
3.大田中还要注意通风透气。
应用：
CO2 浓度对光合作用强度的影响
CO2释放
a
思考：点c与A、n与C是否相同？
m与A、n与C相同
CO2浓度
C
CO2补偿点
CO2饱和点
温度对光合作用强度的影响
①原理1：温度通过影响 影响光合作用。
②曲线分析:
与光合作用有关酶的的活性
AB段 在B点之前，随着温度升高，光合速率_____
B点 酶的 温度，光合速率最大
BC段 随着温度升高，酶的活性下降，光合速率 ，50 ℃左右光合速率几乎为零
增大
最适
减小
“午休”现象
盛夏的中午，温度高，气孔大多关闭，植物因为缺少CO2而光合作用强度下降
③原理2：影响气孔开闭
④应用：农作物增产措施
a 适时播种:
b 温室栽培：
Ⅰ晴天：
Ⅱ连续阴雨天：
增加昼夜温差
白天和晚上均降温
温度对光合作用强度的影响
N：光合酶及NADPH和ATP的重要组分
P：NADPH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：合理施肥
P～Q的形成原因：
矿质元素过多、土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水萎蔫。
矿质元素对光合作用强度的影响
水对光合作用强度的影响
1.水是光合作用的原料，缺水直接影响光合作用
2.缺水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。
缺水
气孔关闭
限制CO2进入叶片
光合作用受影响
应用：合理浇灌
叶龄和叶面积对光合作用强度的影响
应用：a.合理密植(增加光合作用面积)；b.适当间苗(“套种间作”讲的就是这个方面)；
c.修剪以增加有效光合作用面积；d.适当摘除老叶。
多因子变量对光合速率的影响
问：温度不同或者CO2浓度不同，总光合速率曲线会如何变化？
P点前，制约因素是什么？Q点时，制约因素是什么？
应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用所需酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。
1.(2023·云南昭通高一期末)研究人员在适宜温度、水分和一定CO2浓度条件下，分别测定了植株甲和植株乙CO2吸收速率与光照强度的关系。下列相关叙述错误的是
A.图2生理状态对应图1的a点，植物不能正常生长
B.图1光照强度为b时，甲、乙总光合作用强度相等
C.光照强度为c时，甲、乙光合作用强度的差异可能与N、Mg无机盐含量有关
D.适当增加CO2浓度，P点将向右上移
√
2.(2023·云南昆明高一期末)如图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。下列分析错误的是
A.7～10时光合作用强度不断增强的原因
是光照强度逐渐增大
B.12时光合作用强度明显减弱的原因可能是叶片蒸腾作用强，部分气孔
关闭，进入体内的CO2减少
C.14～18时光合作用强度不断减弱的原因是光照强度逐渐减小
D.从图中可以看出限制光合作用的因素只有光照强度
√
3.图1是某高等植物叶肉细胞部分结构示意图，其中a～h为气体的相对值；图2为光照强度对该叶肉细胞CO2吸收量的影响。下列叙述错误的是
A.在图2甲时，图1中b、c、d、e的值均为零
B.在图2乙时，图1中该叶肉细胞中h＝c
C.图2中光照强度在丁点及之后，光合速率与
　呼吸速率相等
D.图1中当b、e为零且a、f不为零时，该叶肉
　细胞呼吸速率大于光合速率
√
在自然界中，除了光合作用以外，还有其他制造有机物的方式吗？
少数种类的细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用。
化能合成作用：
NH3
HNO2
HNO3
氧化
氧化
放能
H2O+CO2
糖类
思考
电子显微镜下的一种硝化细菌（放大5000倍）
4.下图是某种细菌内发生的生化反应，该反应与光合作用的相同之处是
A.都以太阳能为能源
B.都需要环境中的物质氧化释放的能量
C.都可以将无机物转变为有机物
D.都是高等生物的代谢类型
√
其他影响因素
硝化细菌
光合作用
原理的应用
探究光照强度对光合作用的影响
化能合成作用
温度
二氧化碳
水分
矿质元素