第五章第4节三

三、光合作用的原理和应用(二)学习导航1.简述化能合成作用.[重点]2．理解影响光合作用的环境因素.

新知初探·思维启动一、光合作用原理的应用1．光合作用强度(1)概念:植物在__________内通过光合作用制造________的数量.(2)表示方法:用一定时间内________________________的数量来定量表示.单位时间糖类原料消耗或产物生成2．影响因素(1)空气中__________浓度.(2)土壤中________________.(3)光照的____________,光的_______.(4)___________

的高低.CO2水分的多少成分温度长短与强弱3．应用控制_____________和温度的高低,适当增加作物环境中______________来提高光合作用强度.光照的强弱CO2的浓度想一想进行植物温室栽培时,适量燃烧柴草或放一些干冰,能够增产的原因是什么？【提示】CO2是光合作用的原料,适量燃烧柴草或放一些干冰能增加CO2浓度,增强光合作用强度,合成有机物增多,使作物增产.二、化能合成作用1．概念:利用体外环境中的某些________氧化时所释放的能量来________________.2．实例:硝化细菌能利用氧化__________释放的化学能将______________合成为糖类,供自身利用.无机物制造有机物NH3CO2和H2O3．生物的代谢类型(1)自养生物:将__________转化为有机物的生物.①能进行__________的生物:如绿色植物.②能进行_________________的生物:如硝化细菌.无机物光合作用化能合成作用(2)异养生物:只能利用环境中_________________来维持自身生命活动.如人、动物、真菌以及大多数细菌.现成的有机物判一判(1)温度影响酶的活性,适当升高温度可以提高光合作用效率.(√)(2)能合成有机物的生物是自养生物.(×)(3)异养生物不能合成有机物.(×)(4)硝化细菌属于自养生物.(√)要点突破·讲练互动要点一探究影响光合作用强度的环境因素及应用1．实验探究光照强弱对光合作用强度的影响(1)实验原理:要点突破植物进行光合作用,吸收CO2,释放O2,由于O2在水中溶解度小,而在叶肉细胞间隙积累,使叶片上浮.(2)实验步骤①实验假设:在一定范围内随光照强度的增强,光合作用强度也增强.②实验流程③实验结论:在一定范围内,随着光照强度不断增强,光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的O2多,浮起的多).(3)变量分析①此实验的自变量是光照的强弱,通过调节台灯与实验材料间的距离来实现.②此实验的因变量是光合作用强度,以观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量作为观察指标.例1

(2012·上杭高一检测)某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系.取A、B、C、D四株都有5片叶的小白菜,分别用直径1cm的打孔器打出叶圆片10片,并设法抽去叶片内气体使之下沉,置于光下.取100mL三角瓶4个,编号1～4,按下表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果.下列评价或修正不合理的是(

)编号实验处理30min内上浮叶圆片数(片)叶圆片来源叶圆片数(片)自来水(mL)NaHCO3(克)1A1040022B1040163C1040344D104055A.自变量二氧化碳浓度的限制不严格B．只要控制光照、温度相同即可C．实验材料本身存在的差异会影响实验结果D．制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处【解析】本实验中存在多个自变量,材料的来源不同,CO2的浓度不同,所以在一个实验中存在着多个自变量,得出的实验结果是不可靠的,一个实验中只能存在一个自变量,除了这个自变量外其他变量应保持相同.由于抽取气体后在光下还有可能产生气体,所以抽取气体后应进行黑暗处理.【答案】

B

互动探究(1)若要探究CO2浓度对光合作用的影响,实验材料应如何改进？(2)图中衡量实验结果的指标是30min内浮起叶圆片的数量,除此之外还可以用什么指标来衡量？【提示】

(1)取来自相同植株的叶片.(2)浮起相同数量叶圆片用的时间长短.要点二影响光合作用的因素1．光照强度与光合作用速率的关系:①A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量表明呼吸强度.②AB段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段仍为呼吸强度大于光合强度.③B点:光合作用强度＝呼吸作用强度(B点称为光补偿点).④BC段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段光合强度大于呼吸强度.⑤C点:光合强度达到最强(C点称为光饱和点).C点以后限制光合作用的不再是光照强度.2．温度对光合作用的影响:①AB段:(在一定范围内)随温度的升高,光合作用逐渐加强.②B点:光合作用中酶的最适温度.③BC段:酶的活性降低,光合速率下降,若温度过高,酶活性丧失而停止光合作用.3．CO2浓度对光合作用的影响:①A点:光合作用吸收的CO2＝呼吸作用释放的CO2(此点叫CO2补偿点).②AB段:(在一定范围内)光合速率随CO2浓度的增大而加快.③B点:光合速率不再增加时的CO2浓度(B点叫CO2饱和点).

4．水及矿质元素对光合作用的影响:①N、Mg、Fe等是叶绿素合成的必需元素,若这些元素缺乏,会影响叶绿素的合成从而影响光合作用.②水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,水还会影响气孔的开闭,从而影响CO2进入植物体.科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响,得到实验结果如图.请据图判断下列叙述不正确的是(

)例2A．光照强度为a时,造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同B．光照强度为b时,造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度不同C．光照强度为a～b时,曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高D．光照强度为a～c时,曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高关键点【思路点拨】由题干获取的主要信息有:①曲线表示CO2浓度、光照强度和温度对光合作用强度的综合影响.②纵坐标光合作用强度为真正光合作用强度.③三条曲线相互之间有相同点和不同点.

【标准解析】逐项分析如下:选项内容指向·联系分析A曲线Ⅱ和曲线Ⅲ的变量是CO2浓度,因此在光照强度为a时,二者的差异是由CO2浓度不同造成的B曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的变量是温度,因此在光照强度为b时,二者的差异是由温度不同造成的选项内容指向·联系分析C光照强度为a～b时,限制曲线Ⅰ和曲线Ⅱ光合作用强度的主要因素是光照强度,因此随光照强度升高,光合作用强度升高D光照强度为a～c时,曲线Ⅰ光合作用强度随光照强度升高而升高,而曲线Ⅲ由于受CO2浓度的影响在光照强度为b之前,光合作用强度已达最大值【答案】

D对光合作用强度与光照强度之间的关系不理解如图是植物的光合作用强度与光照强度之间的关系图,选项中能够反映a点时的生理过程及量变关系的是(

)易错警示例

【常见错误】错选A项.【错因分析】错选A项的原因有两点:(1)知识掌握不牢,没有理解图示的含义.图像纵轴表示净光合作用,即真正光合作用减去呼吸作用的差值.(2)