资源简介

(共41张PPT)
光合作用与能量转化
光合作用原理的应用
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（Mg）
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
一、影响光合作用强度的因素及其应用
产生O2的量
利用CO2的量
1、光合作用的强度：
一、 光合作用的强度及影响因素
植物在__________内通过光合作用__________的数量，也叫光合速率；
单位时间
制造糖类
2、影响因素：
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（Mg是合成叶绿素的原料）
温度
内因：
酶的种类、数量，色素的含量，叶龄不同，植物种类
外因：
产生O2的量
固定CO2的量
环境因素对光合作用的影响
①光照
②温度
③CO2浓度
④水分
探究光照强度对光合作用强度的影响
因变量：光合作用强度
观测指标：用单位时间叶圆片上浮的数量代表光合强度
自变量：光照强度
LED灯与装置的距离
如何控制无关变量？
如圆片及其初始状态？
二、探究环境因素对光合作用的影响
1、实验原理
叶片含有空气上浮
抽气
叶片下沉
叶片上浮
光合作用产生O2
O2充满细胞间隙
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：
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
数量
时间
二、探究环境因素对光合作用的影响
0.6cm的打孔器打孔
打出圆形小叶片30片
黑暗保存叶片
叶片置于注射器内
抽出叶片的气体
叶片均分为3组
2.方法步骤：
1.取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）
向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片
2.分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照
强光
中等光
弱光
3.观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。
或上浮相同数量的小圆形叶片各实验装置所用时间。
【LED灯作为光源（冷光源，排除温度干扰），分别用不同光照强度（调节
光源与烧杯的距离）去照射叶片。】
方法步骤：
二、探究光照强度对光合作用强度的影响
3.实验结果：
4.实验结论：
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
光照强度
光合速率
光饱和点
AB段的限制因素是：
B点及B点后的限制因素
A
外因：CO2浓度、温度
内因：色素的量 、酶的活性和酶的数量
B
光照强度
三、影响光合作用强度的外界因素及其应用
1、光（光照强度）
一定范围内，随着光照逐步增强光合作用也随着加快；但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加。
1.光合速率（作用强度）的表示方法？
CO2＋H2O （CH2O）＋O 2
光能
叶绿体
消耗（固定）CO2的量
产生有机物（糖类）量
产生O2的量
单位时间内光合作用
思考：能否测量出光合作用强度？
总光合速率=净（表观）光合速率+呼吸速率
请思考：实验所测是否为叶片实际光合作用强度？
O2
CO2
O2（可以测得）
较强光照时
CO2（可以测得）
三、影响光合作用强度的外界因素
呼吸作用产生
外界CO2
叶绿体实际固定的CO2包括两部分=细胞呼吸产生CO2+(净)从外界吸收的CO2
总（真正）光合速率= 净（表观）光合速率 + 呼吸速率
有机物产生或制造量
CO2固定量
O2产生量
有机物积累量
CO2吸收量
O2释放量
有机物消耗量
细胞呼吸CO2释放量
细胞呼吸O2吸收量
=
=
=
+
+
+
有光 （可测）
黑暗 （可测）
呼吸速率、净光合速率与真光合速率的关系及其表示方式
问题：如何修改光照强度与光合作用强度的关系图？
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
且在C点时光合速率达到最大
AB：光合作用<呼吸作用
光补偿点
光饱和点
光合作用图像以及与细胞呼吸之间的气体变化
B
光照强度
0
CO2吸收量
D
0
光照强度
C
C
① 不过原点的曲线代表的是净值；
D
7
-3
10
光
合
作
用
强
度
CO2的固定量（消耗量）
题干交代“测定”的值（CO2吸收量或O2的释放量）必为净值
CO2释放量
区分净光合速率和真正光合速率曲线？
A ’
B ’
光照强度
O
C’
A
B
C
阴生植物
阳生植物
CO2吸
收
量
CO2释
放
量
阳生植物：在强光环境中生长发育健壮。阴生植物：在较弱的光照条件下能够生长良好 。
阳生植物的光补偿点和光饱和点都比阴生植物大
①光照强度
三、影响光合作用强度的外界因素
提示：阴生植物的呼吸作用较弱，光补偿点B，在B点左侧；对光的利用能力也不强，最大光合速率C，往左下移。
阴雨天气适当补充光照，增加光合作用强度。
延长光照，增加光合作用时间
合理密植，增加光合作用面积
间作(几种作物同时期播种)套种(几种作物不同时期播种)
应
用
牛刀小试. 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，如图表示30 ℃时光合速率与光照强度的关系。若温度降到25 ℃（原二氧化碳浓度不变），理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是（　　）
A.下移、右移、右上移
B.下移、左移、左下移
C.上移、左移、右上移
D.上移、右移、右上移
2、光（光质)
白光是复合光，白光下植物光合作用最强；
单色光：红光和蓝紫光下植物的光合作用强度较大，绿光下最弱。
大棚种植选用无色透明薄膜
阴天用红光灯进行补光
应
用
3、CO2浓度
(1)原理：CO2浓度通过影响暗反应阶段，影响C3的生成。
(2)曲线分析
C点限制因素：＿＿＿＿＿＿＿（内因）及＿＿＿＿＿、＿＿＿ 等外因。
光照强度
色素和酶的含量
温度
CO2浓度
A
B
吸收速率
CO2
C
释放速率
CO2
C,
光合作用速率
A,
CO2的浓度
D
D,
O
E
“正其行，通其风”,大田通风，提供CO2，提高光合作用强度，作物增产。
温室中增施有机肥(农家肥)，以增大CO2浓度。
温室作物投放干冰或使用CO2发生器
应
用
原理1：温度通过影响 影响光合作用。
酶的活性
原理2:影响气孔开闭
应用：1.适时播种 2.大棚白天适当提高温度,晚上适当降温（昼夜温差）
3.植物“午休”现象 4.连续阴雨天：白天和晚上均降温
4、温度
温度过高，为减少蒸腾作用，气孔关闭，CO2供应不足，光合速率下降，出现“午休”现象
时间
光合
作用强度
BC段：
光照强度不断减弱，光合作用减弱
AB段：
光照强度不断增大，光合作用增强
DE段：
光照强度、温度
从图中可以看出，限制光合作用的因素有 。
提出提高光合作用强度的合理措施 。
阴天补光、夏日正午遮阴、冬天生炉子、夏天喷淋降温等
原理2:温度影响气孔开闭（图像分析）
放
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，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
例题分析：晴朗夏季的某绿色植物光合作用一昼夜中CO2吸收量和释放量变化曲线图。分析各点含义及成因：
有机物总量变化：
c点之前在逐渐减少；ce段逐渐增加；e点一天中有机物积累量最多的点；e点之后有机物总量又逐渐减少。
一天有机物积累量：横坐标以上的面积减去横坐标以下的面积
（4）含水量
水是光合作用（光反应）的原料；
缺水导致叶片部分气孔关闭，限制CO2进入叶片，间接影响光合作用（暗反应）；
缺水会使糖类堆积，光合作用产物输出缓慢。
及时、合理灌溉
应
用
时间
O
12
13
11
A
B
C
D
E
9 10
15 16 17
14
夏季晴天的中午气温高，植物为防止蒸腾失水而关闭气孔，CO2吸收减少，进而降低光合速率。
“光合午休”现象：
光照强度
光合作用强度
（5）矿质元素
N：光合酶及ATP的重要组分
P： 类囊体膜和ATP的重要组分
Mg：叶绿素的重要组分
合理施肥可促进叶片面积增大，促进叶绿素合成，促进光合产物的运输和转化等，提高光合作用强度
应
用
遗传因素、酶的种类、数量、色素的含量、叶龄不同
合理密植(增加光合作用面积)；
套种间作
修剪以增加有效光合作用面积；
适当摘除老叶。
适当摘除老叶、残叶保证植物及时更换新叶。同时也可降低呼吸作用，减少有机物消耗。
四、影响光合作用强度的内部因素
阴生植物：弱光条件下生长良好的植物。
阳生植物：强光环境中生长发育健壮
光照强度
CO2
吸
收
量
CO2
释
放
量
O
阳生植物
阴生植物
将阳生与阴生农作物间作套种时注意作物种类搭配。
应
用
（6） 分析多因素对光合作用的影响。
(1)图中的自变量是什么？
(2)只有10 ℃这一条曲线时，自变量是什么？
P点之前和之后的限制因素是什么？
(3)Q点时，导致三条曲线不同的自变量是什么？
提示：(1)图中的自变量有光照强度和温度。
(2)只有10 ℃这一条曲线时，自变量为光照强度，P点之前的限制因素为光照强度，P点之后的限制因素可能是温度、CO2浓度等。
(3)温度。
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
课堂小结：
1.AD段玻璃罩内CO2浓度增加的原因是____________________；
2.DH段玻璃罩内CO2浓度下降的原因是____________________；
3.HI段玻璃罩内CO2浓度增加的原因是_____________________；
4.光合速率等于呼吸速率的点是_______；
5.经过一昼夜的时间，该植物是否生长？____。判断的依据是
_______________________________________________________________________。
光合速率＜呼吸速率
光合速率＜呼吸速率
光合速率＞呼吸速率
D、H
是
I和A点相比，玻璃罩内CO2浓度减少，减少的CO2转化成有机物积累在植物体内
如图是密闭玻璃罩内的植物一天中光合速率的变化曲线图。
【典型曲线分析---拓展应用】
补充
光照下CO2的吸收量
黑暗中CO2的释放量
曲线c：净光合速率
曲线d：呼吸速率
E点：
净光合速率等于呼吸速率；
总光合速率是净光合速率的2倍。
曲线a、b的差值：
净光合作用强度
光合作用强度 = 呼吸作用强度
D点：
净光合作用强度为0
【典型曲线分析---拓展应用】
补充
1.光合速率的测定方法——气体量变化法
将装置置于光照充足，
温度适宜的环境中
保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。
细胞呼吸会不会改变瓶内压强？
不会
测定的是总光合还是净光合？
净光合
液滴右移代表？
净光合大于0
补充
2.光合速率的测定方法——黑白瓶法
黑瓶不透光，只进行呼吸作用
白瓶透光，可以进行光合作用和呼吸作用。
呼吸作用量 =
初始溶氧量 － 黑瓶溶氧量
净光合作用量 =
白瓶溶氧量 － 初始溶氧量
总光合作用量 =
净光合作用量+呼吸作用量
= 白瓶溶氧量-黑瓶溶氧量
从某一水层取样，装入若干个等体积黑瓶和白瓶中，并分别测得初始溶氧量；把黑白瓶悬挂于原水深处。一段时间后，分别测出黑、白瓶的溶氧量并算出平均值。
补充
叶圆片的呼吸速率为 ，叶圆片的净光合速率为 。
(x-y)/m
(z-y)/n
（3）半叶法
NaOH的作用是 ；装置甲黑暗条件下可测定 ，
黑暗条件下单位时间内液滴 移速率为呼吸速率；
吸收CO2
呼吸速率
左
排除非生物因素对实验结果的干扰
装置丙的作用是 。
装置法测定光合速率和呼吸速率
若液滴向 移，说明此时光合速率 〉呼吸速率
若液滴向 移，说明此时光合速率 < 呼吸速率
若液滴不动，说明此时 。
右
左
光合速率=呼吸速率
Na2CO3或CO2缓冲液的作用是 ，装置乙可测定 。单位时间内液滴 移速率为净光合速率。
净光合速率
维持CO2的稳定
右
总光合速率的值=
甲装置所测数值的绝对值+乙装置所测数值的绝对值

展开更多......

收起↑