江苏省江阴市高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 5.4 能量之源——光和光合作用（第2课时）教案

1、学必求其心得，业必贵于专精第五章 细胞的能量供应和利用 5.4 能量之源-光和光合作用（第2课时）【考纲】1。叶绿体色素的提取和分离 b 2。光合作用以及对它的认识过程 c 3。影响光合作用速率的环境因素 c【教学过程】（四）光合作用的过程1。光反应、暗反应的比较光反应暗反应区别场所叶绿体基粒叶绿体基质条件光、色素、酶、h2o、(adp、pi）多种酶、不需光、co2、(、atp）原料h2o、(adp、pi）co2、（、atp)产物o2 、atp 、（ch2o）、 h2o、（adp+pi、c5）物质变化水的光解: atp合成：co2的固定：c3的还原：能量变化光能 atp中活跃的化学能atp中活

2、跃的化学能（ch2o）中稳定的化学能时间短促、以微秒计较缓慢联系光反应阶段产生的和atp参与暗反应阶段c3的还原;暗反应产生的adp和pi为光反应合成atp提供原料没有光反应，暗反应无法进行；没有暗反应，有机物无法合成。注意： 2.光合作用总反应式： 光合作用中c、h、o的转移途径：碳元素:co2 c3 （ch2o)氧元素:h2o o2 ； co2 c3 （ch2o)、h2o氢元素：h2o （ch2o）例3：植物甲：持续光照10分钟,植物乙：光照5分钟后再暗处理5分钟，如此交替进行20分钟,植物丙:光照5秒钟后再暗处理5秒钟，如此交替进行20分钟。若其他条件不变，则甲、乙、丙三种植物所制造的有

3、机物总量:丙乙甲？积累的有机物总量？3。光照与co浓度变化对植物细胞内有关物质合成量的影响（短时间内的相对含量变化）条件光照减弱，co2供应不变光照增强co2供应不变光照不变co2供应减少光照不变co2供应增加c3后增加后减少先减少先增加c5后减少后增加先增加先减少 、atp先减少先增加后增加后减少o2减少增加减少增加(ch2o)含量减少增加减少增加例4:下图所示某阳生植物细胞在夏季晴天某一天内的光合作用过程中c3、c5化合物的数量变化。若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时，叶绿体中c3含量的变化、c5含量的变化分别相当于曲线中的 a。cd段(x),bc段(y） b。de段（x），de段（y)

4、 c.de段(y），cd段（x) d。bc段（y），bc段（x) (五）光合作用的实质: 物质变化:co2和h2o 有机物 能量变化：光能 化学能 说明： 光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢（六）光合作用的意义：制造有机物将光能转化为化学能，储存在有机物中维持大气中o2和co2含量的相对稳定促进生物进化 o2:促进厌氧型 需氧型 o3：促进水生 陆生（七）影响光合作用的因素及其在农业生产上的应用1。内部因素： （色素、酶等）（1）同一植物的不同生长发育阶段： 根据植物在不同生长发育阶段光合速率不同，适时适量地提供水肥及其他环境条件,以使植物茁壮成长（2）同一叶片的不同生长发育时期（叶龄

5、）曲线分析：oa段：为幼叶，随幼叶生长，叶面积增大，叶内叶绿体增多，叶绿素含量增加,光合速率不断增加； ab段：为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定； bc段：为老叶，随叶龄增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降应用:农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶，茎叶蔬菜及时换新叶，可减少其细胞呼吸对有机物的消耗2。单因子环境因素对光合作用的影响（1）光照：直接影响光反应a。光照时间:光照时间越长，产生的光合产物越多b.光质(不同波长的光）：白光红光蓝紫光绿光说明:在不同光质下，不但光合作用的强弱有差异，而且光合作用的产物也不完全一样:植物在蓝紫光的照射下生长，

6、其光合作用产物中蛋白质和脂肪的含量就会增加；而在红光的照射下，其光合作用产物中糖类的含量就会比较多. c。光照强度: 实验：探究光照强度对光合作用强度(光合速率)的影响实验步骤:步骤一：选取生长发育状况良好的菠菜叶，用打孔器制取叶圆片若干，放入盛有蒸馏水的烧杯中，叶圆片均浮于水面。步骤二：分别将制备的叶圆片放入已吸入适量蒸馏水的注射器，用手指堵住注射器前端管口，用力向后拉注射器推柄34次，取出叶圆片放入蒸馏水中,叶圆片均沉入水底，备用。 步骤三：取四只烧杯，编号，分别加入 50ml等量3的naoh溶液和5张等量的叶（原片） ，叶圆片均匀分布在水底.步骤四：将四只烧杯分别置于25w、50w、75

7、w、100w台灯前25cm处，同时开启电源并计时，观察并记录每个原片浮到水面所需时间 。实验结果如下表：光源 每个叶圆片上浮到水面所需时间（min） 第1片第2片第3片第4片第5片25w6.006。567.358。3911.2050w3。604。336。157.259.6775w3.404。175。326.227.39100w3.204。035.125.335。33请结合实验结果分析回答:(1）补充实验步骤三 ；补充实验步骤四 .（2)该实验中的自变量是关照强度 ，该实验的无关变量除温度外,还包括 naoh溶液浓度（量)、叶原片数量 (至少写出两点）等。（3）光照一段时间后，烧杯中的叶圆片慢慢

8、浮到水面的原因是 叶圆片光合作用大于呼吸作用，叶肉细胞间隙中的o2增加，使叶圆片上浮 。（4)在答题卡所对应的坐标系中画出该实验中不同光照强度下每组叶圆片上浮到水面平均所需时间的柱状图。 。（5）根据表中的实验结果，能否确定100w是该条件下菠菜叶片的最适光照强度？不能。请你为进一步探究提出合理建议：以一定梯度设置100w以上光照强度，进一步测定相应的光合速率(叶圆片上浮到水面所需时间） 总结：制造不同的光照强度：用相同亮度的台灯，调节灯（光源）与实验装置间的距离来制造不同光照强度光合作用强度的判断:沉于水底的圆形小叶片在光照下，光合作用越强，产生的o2越多，在水中浮起所用的时间也就越短/同一

9、时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量。注意：a。实验前，要使叶片内的气体逸出并进行黑暗处理，目的是：消耗掉叶片中原有有机物b。各烧杯中都倒入富含co2的清水，原因是：提供光合作用所需的原料c.实验时，各烧杯都应置于适宜的温度条件下d。总结：实验设计步骤都遵循“四步曲” 第一步：分组编号,控制相同因素 第二步：控制单一变量 （对照原则、单一变量原则、等量原则、平行重复原则等）其他条件等同且最适 第三步：实验维持 第四步：观察分析现象，得出结论曲线分析：a点：光照强度为0，只进行呼吸作用，a点表示呼吸作用的强度说明:在黑暗条件下植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此此时测得的氧气吸收量(即空

10、气中o2的减少量）或二氧化碳释放量(即空气中的co2增加量)直接反映呼吸速率。ab段:随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，co2吸收速率渐增；呼吸速率不变，净光合速率为负值。b点：光合作用强度 = 呼吸作用强度 ，净光合速率为0，把b点的光照强度称为光补偿点。bc段（不含b、c点）:光合速率大于呼吸速率，净光合速率渐增，有机物积累。 c点：co2的真正吸收率达到最大值，不再变化；呼吸速率不变,净光合速率达到最大,c点的光照强度称为光饱和点，随光照强度增加，光合作用强度不再增加（主要受细胞内酶的数量、酶的活性、c3和c5的含量的限制） .（c点对应的co2吸收量表示净光合作用强度） 说明:

11、在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时测得的空气中氧气的增加量(或二氧化碳减少量)比植物实际光合作用所产生的o2量（或消耗的co2量要）少，因为植物在光合作用的同时也在通过呼吸作用消耗氧气、放出二氧化碳。因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率，而反映出表观光合速率或称净光合速率，而实际（总)光合作用强度 = 净光合作用强度 + 呼吸作用强度注意：a.一般,光合作用强度 呼吸作用强度。b。光照强度在光补偿点以上,才有有机物积累,植物才能表现正常生长。应用：阴生植物的a点上移，b点左移，c点下移，如图粗实线。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置,可合理利用光能;适当提高光照

12、强度可增加大棚作物产量。思考：提高农作物产量的措施？ 延长光合作用时间：一年多茬 增加光合作用面积:合理密植、间作、套作 提高光合作用强度（效率) 思考：（1)请画出光合速率与光照强度关系曲线？ （2）光质：白光 红光 蓝紫光 绿光 （功率相同的灯，红光光合效率最高） （3）日变化：（炎热的夏季中午,光合午休现象)例5：下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对c02的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，据图回答(1）甲图曲线中c点和e点(外界环境中c02浓度变化为零)处,植株处于何种生理活动状态? 植物呼吸作用释放的co2的量=光合作用吸收的o2的量 。（2

13、）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 bf 段，其中光合作用强度最高的是 d 点，植株积累有机物最多的是 f 点。（3）乙图中fg段c02吸收量逐渐减少是因为 光照强度减弱 ，以致光反应产生的 和 atp 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使_c5_化合物数量减少，影响了c02固定。（4）乙图曲线中间e处光合作用强度暂时降低，可能是因为 气温过高，蒸腾作用过强,气孔关闭,co2供应减少 .【二次备课】【作业布置】 1.在叶绿体中,atp和adp的运动方向是a.atp与adp同时由类囊体膜向叶绿体基质运动b。atp与adp同时由叶绿体的基质向类囊体膜运动 c.atp由类囊体膜向叶绿体的基质

14、运动，adp的运动方向则正好相反 d.adp由类囊体膜向叶绿体的基质运动，atp则是向相反方向运动 3.把小球藻培养液放在明亮处一段时间后，向其中滴加酚红ph指示剂（遇碱变红),培养液变为红色，若将此培养液分为两份，一份放在暗处，一份放在明处,结果放在明处的仍为红色，而在暗处的又恢复为原色。其原因是a.光合作用产生了氧 b.光合作用产生了c02 c.光合作用消耗了氧 d。光合作用消耗了c024。若下列图甲表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间co2浓度的变化，而图乙表示棚内植株在b点时，消耗的co2总量与消耗的o2总量之比(体积比），其中正确的是5.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：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。两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等6。如图为植物处于25环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图，不正确的是a.a点叶肉细胞产生atp的细胞器只有线粒体b.某植物光合作用和细胞呼吸最适