2022-2023学年 北师大版 必修1　影响光合作用的因素及光合作用的应用（30张） 课件

1、第二课时影响光合作用的因素 及光合作用的应用第4章2022内容索引010203自主预习新知导学合作探究释疑解惑课 堂 小 结自主预习新知导学一、探究光照强度对光合速率的影响1.光合速率可以通过测定一定时间内原料(如CO2)消耗或产物(如有机物或O2)生成的数量来定量表示。2.该实验的自变量是光照强度,因变量是叶块的干重。3.选取3盆盆栽天竺葵的共15片叶片,其目的是排除偶然因素的影响,减少实验误差。4.用三氯乙酸点涂叶柄的目的是造成叶柄灼伤,防止光合作用产生的有机物经叶柄运输到其他器官。二、影响光合速率的因素1.光照强度在一定范围内,光合速率随着光照强度的增加而升高。当光照强度达到某一点时,光

2、合速率不再随光照强度的增加而增加,此时的光照强度称为光饱和点。光合作用速率和细胞呼吸速率相等时的光照强度称为光补偿点。2.CO2浓度在一定范围内,光合速率随着CO2浓度的增加而增大,当CO2浓度达到某一点时,光合速率不再随CO2浓度的增加而增大,此时的CO2浓度称为CO2饱和点。当光合作用吸收CO2的速率与呼吸作用释放CO2的速率相等时,外界的CO2浓度称为CO2补偿点。3.温度温度通过影响酶的活性而影响光合作用。4.矿质元素(1)N、Mg、Fe等是合成叶绿素所必需的矿质元素。(2)P、K等参与了糖类代谢,当植物缺乏P、K时会影响糖类的转化和运输,这样也就间接地影响了光合作用;P还参与ATP与

3、ADP的相互转化过程和能量传递,所以P对光合作用的影响非常明显。5.光合色素含量等植物自身特性叶片的形态结构、光合色素的含量、酶活性、生长发育的不同阶段、叶龄等因素都会导致光合速率有所差异。三、提高农作物产量的措施1.提高光能利用率的措施:合理密植,高秆与矮秆、喜阳与喜阴的作物搭配种植。2.通过提高CO2浓度提高光合速率的措施:农田中施用有机肥,温室大棚中使用CO2发生器。【预习检测】 判断正误。(1)温度通过影响酶的活性影响光合速率。()(2)外界条件相同的情况下,不同种类的植物光合速率可能不同。()(3)处于光饱和点时,影响光合速率的因素主要是光照强度。()(4)光照强度和光质都会影响光合

4、速率。()(5)光合作用的产物是有氧呼吸的原料,有氧呼吸的产物是光合作用的原料,因此二者是可逆反应。()合作探究释疑解惑知识点一光照强度对光合速率的影响【问题引领】 右图为光照强度与绿色植物光合作用强度的关系曲线,分析该图并回答下列问题。(1)写出图中A、B、C三点代表的意义,并在下图中画出CO2和O2的运动方向。提示:A点表示绿色植物只进行细胞呼吸(或绿色植物的呼吸强度);B点表示绿色植物光合速率等于呼吸速率(或净光合速率为0),B点对应的光照强度也叫光补偿点;C点表示绿色植物光合速率达到最大值,光合速率达到最大值对应的最低光照强度(C对应的光照强度)也叫光饱和点。(2)分析AB段(不包括B

5、点)、BC段(不包括B点)细胞呼吸和光合作用的强度大小。提示:AB段(不包括B点):光合作用强度小于细胞呼吸强度。 BC段(不包括B点):光合作用强度大于细胞呼吸强度。(3)C点前后限制光合作用的主要因素是什么?提示:C点之前:光照强度。C点之后:主要是CO2浓度和温度。【归纳提升】 1.探究光照强度对光合作用强度的影响的原理(1)呼吸作用强度不受光照强度的影响。(2)在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而逐渐增强,当光照强度达到一定值后,继续增大光照强度,光合作用强度不再改变。2.光补偿点与光饱和点的移动规律 3.光合作用限制因素的分析在达到饱和点前,限制因素就是横坐标表示的因素;达到

6、饱和点后,限制因素是横坐标表示的因素以外的因素。另外,需要注意的是,题干中如果有“最适温度”这一信息,则温度不再是限制因素。【典型例题】 下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述正确的是()A.t1t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快,O2释放增多B.t2t3,碳反应限制光合作用;若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高C.t3t4,光照强度不变,光合速率的提高是光反应速率不变、碳反应增强的结果D.t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3酸还原后的直接产物含量降低答案:D解析:水的光解发生在叶绿体类囊体膜上,而不是叶绿体基质中。

7、t2t3,限制光合速率的因素为CO2浓度,此时光照充足且恒定,若在t2时刻增加光照,光合速率不会提高。t3t4,碳反应增强,一定程度上加快ATP和ADP的转化,同时促进了光反应。突然停止光照,光反应减弱甚至停止,类囊体膜上ATP的合成受阻,ATP含量减少,ADP和Pi含量升高,C3酸还原后的直接产物含量降低。【变式训练】 光照强度和CO2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素。如图是北方夏季一天中棉花叶片光合速率的变化曲线,其中正确的是()答案:C 解析:一天中,光照强度发生变化,光合速率也发生相应的变化。早晨,随着光照强度的增强,光合速率增大;中午,强光和高温使蒸腾作用加强,保卫细胞失水导致植

8、物气孔关闭,二氧化碳供应量减少,光合速率减小;下午,光照强度逐渐降低,光合速率先增大后减小。【问题引领】 知识点二实际光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系1.用图中所示装置测定单位时间内O2的吸收量来表示呼吸速率时,如何排除光合作用产生的O2对实验结果造成干扰?提示:在黑暗条件下测定,保证植物只进行呼吸作用。 2.用图中所示装置测定单位时间内O2的产生量来表示光合速率时,能否排除细胞呼吸吸收O2对实验结果造成干扰?为什么?提示:不能。因为正常状态下植物细胞会进行有氧呼吸,吸收O2。3.用图中所示装置测定的单位时间内O2的释放量表示净光合速率,请分析净光合速率与实际光合速率的大小关系。实际的光合

9、速率应如何计算?提示:测定的O2的释放量=植物光合作用产生的O2量-植物细胞呼吸消耗的O2量,所以净光合速率小于实际光合速率。实际光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率。【归纳提升】 实际光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系 【典型例题】 下图为某高等植物叶肉细胞中A、B两种细胞器及相关生理活动。下列有关叙述正确的是()A.该叶肉细胞光合作用强度大于细胞呼吸强度B.A细胞器产生的H也可进入B细胞器内参加反应C.该细胞光合作用生成的葡萄糖可进入B细胞器D.该细胞处于黑暗中时图示的所有过程均可发生答案:A解析:分析题图可知,固定CO2的细胞器是叶绿体,消耗O2的细胞器是线粒体。叶绿体吸收的CO2来自线

10、粒体释放的CO2和外界的CO2,因此该叶肉细胞光合作用强度大于细胞呼吸强度。叶绿体中光反应产生的H参与碳反应C3酸的还原,不能进入线粒体内参加反应。光合作用生成的葡萄糖在胞质溶胶中分解为丙酮酸才能进入线粒体。光合作用必须在有光的条件下进行。【变式训练】 下图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,某植物在不同温度下的净光合作用速率和细胞呼吸速率曲线(用CO2吸收量或产生量的相对值表示)。下列叙述错误的是()A.光合作用中温度主要影响碳反应阶段B.光合作用、细胞呼吸都受到温度的影响,其中与细胞呼吸有关的酶的适宜温度更高C.温度在30 左右时实际光合作用速率最大D.若温度保持在25 ,长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗,该植物不能正常生长答案:D解析:光合作用碳反应阶段需要更多的酶参与,因此温度主要影响碳