【课件】光合作用和能量转化课件高一上学期生物人教版（2019）必修1

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O2O2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？O2CO2O2（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0CO2吸收量D0光照强度CC①不过原点的曲线代表的是净值；D7-310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OC’ABC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AB吸收速率CO2C释放速率CO2C,光合作用速率A,CO2的浓度DD,OE“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O121311ABCDE91015161714

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