5.4.3 光合作用的原理和应用 课件 (共18张PPT)2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修1

(共18张PPT)
第2课时 光合作用的原理和应用（2）
第4节
1.能够设计并实施实验，探究环境因素对光合作用强度的影响
2.能举例说明光合作用原理的应用
思考
请你用自己的话概述光合作用的过程？
光合作用原理的应用
CO2的浓度、H2O温度、光：光照强度、光质、光照时间、矿质元素（例如：Mg 合成叶绿素）
CO2+H2O
叶绿体
光能
（CH2O）+O2
化学反应式：
光合作用的强度：简单地说，就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量 。
影响光合作用强度的环境因素有哪些？
探究实践
阅读P105的探究实践的内容，请你梳理该实验的思路和过程并阐述出来。
想一想
该实验的下列变量分别是什么？
自变量：
因变量：
无关变量：
光照强度
光合作用强度
如温度、CO2等，要求相同且适宜
探究光照强弱对光合作用强度的影响 实验视频
1.影响光合作用的外界因素——光照强度
①原理：光直接影响光反应阶段，制约NADPH和ATP的生成，进而制约暗反应阶段。
②曲线分析(如图)
在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，但光照强度增加到一定强度时，光合速率不再加快，甚至降低(细胞灼伤)。
光照强度对光合速率的影响曲线
A点：只进行细胞呼吸，CO2释放量表示此时的呼吸强度强度。
B点：光补偿点，即光合作用强度=细胞呼吸强度所对应的光照强度。
C点对应的横坐标：光饱和点，光合作用强度达到最大时对应的最小光照强度。
光补偿点
光饱和点
AB段：光合作用强度<细胞呼吸强度
BC段：光合作用强度>细胞呼吸强度
光照强度对光合速率的影响曲线解读
A
B
光照强度
0
CO2吸收量
C
D
呼吸速率
净光合速率
真光合速率
真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率
应用
a.阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。
b.间作套种、合理密植
* 阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物低，注意间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的配置。
光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物 阴生植物
>
A
B
光照强度
0
CO2吸收量
阳生植物
阴生植物
C
D
适当提高光照强度、延长光照时间
促进光反应，产生更多的 ATP 和 [H]
思考：如果其它条件正常，突然停止光照，C3、C5、ATP、[H]的含量会怎么变化？
C3↑
C5、ATP、[H]
↓
讨论
在一定范围内随CO2浓度的增加光合作用增强，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用强度不再增强。
图1中A点、图2中的A′点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度，此浓度为CO2补偿点。图1中的B与图2中B′都表示CO2饱和点。
应用：①大田生产时“正其行，通其风”；②增施有机肥；③温室栽培农作物可以投放干冰或与鸡舍相连。
2.影响光合作用的外界因素——CO2浓度
CO2浓度对光合速率的影响曲线
讨论
CO2浓度是光合作用的原料之一，适当提高空气中CO2浓度，促进暗反应进行。
思考：夏天正午气孔关闭时C3、C5、ATP、[H]的含量会怎么变化？
C3
C5、ATP、[H]
↓
↑
思考：如果其它条件正常，突然停止CO2供应，C3、C5、ATP、[H]的含量会怎么变化？
C3减少、C5增加、ATP增加、[H]增加
AB段：（10℃～35℃）：随温度的升高而逐渐加强。
B点（35℃）以上：酶活性下降，光合作用开始下降，50℃左右光合作用停止。
应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。
3.影响光合作用的外界因素——温度
水是光合作用的原料，间接影响光合作用。
4.影响光合作用的外界因素——水分
缺水
气孔
关闭
限制二氧化碳进入叶片
光合作用受影响
应用：预防干旱，合理灌溉。
应用：适时、适量施肥。
N：光合酶及ATP的重要组分
P：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
例如：N，P，K，Mg等
5.影响光合作用的外界因素——矿质元素
化能合成作用
例如： 硝化细菌、硫细菌、铁细菌等。
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 2HNO3+能量
CO2 + H2O （CH2O）+ O2
硝化细菌：
在自然界中，有少数种类的细菌，能够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。
电子显微镜下的一种的硝化细菌（放大5000倍）