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文档简介

第2节

光合作用及综合应用第三单元

细胞的能量供应和利用遵义市高中生物学2025届一轮复习课例第1课时

捕获光能的色素和结构目录任务二了解叶绿体的结构适于进行光合作用任务三掌握捕获光能的色素及作用任务一探究绿叶中色素的种类导入“绿色革命”2050年全球人口将增至97亿!粮食短缺问:有机物的产生过程?如何提高产量?使用说明:授课教师可用该PPT引入光合作用的学习。任务一探究绿叶中色素的种类活动1:阅读资料,完成实验设计资料

研究表明,光照会影响韭菜叶绿素的合成,但不会影响类胡萝卜素的合成。请利用色素的提取和分离技术,以暗处生长的韭菜幼苗为实验材料,设计实验验证这一结论。要求写出实验思路和预期结果。黑暗光照实验思路预期结果将生理状态相同的韭菜幼苗均分为甲乙两组,分别置于光照和黑暗下培养一段时间后,提取色素并用纸层析法分离两组韭菜中的色素比较色素带。若甲组滤纸条上的橙黄色和黄色的色素带与乙组基本一致;且甲组滤纸条上有蓝绿色和黄绿色的色素带,乙组滤纸条上没有。使用说明:授课教师可先让学生阅读资料在学案上设计实验,教师评价后再呈现参考答案。从而引出对色素提取和分离的知识复习。任务一探究绿叶中色素的种类活动2:梳理绿叶中色素的提取和分离实验的相关内容

试剂原理提取________绿叶中的色素溶于

,而不溶于水。分离_______各种色素在

中的

不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得

,反之则慢。1.实验原理无水乙醇层析液有机溶剂层析液溶解度快可以用体积分数95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来替代分离的方法:纸层析法使用说明:可先让学生阅读教材并完成学案上表格内容再进行核对。任务一探究绿叶中色素的种类活动2:梳理绿叶中色素的提取和分离实验的相关内容2.实验步骤二氧化硅碳酸钙扩散均匀防止乙醇挥发和色素氧化。新鲜绿叶中色素含量高。

防止乙醇挥发;充分破坏叶绿体,使得色素能充分被释放出来。1.为什么选择新鲜的绿叶?2.研磨过程碳酸钙的作用?3.提取过程为什么要迅速充分?4.用单层尼龙布获得滤液的原因?

过滤叶脉及二氧化硅等且不吸附色素。制备滤

纸条制备滤纸条使用说明:授课教师先让学生阅读教材完成实验流程,再追问以下问题。任务一探究绿叶中色素的种类活动2:梳理绿叶中色素的提取和分离实验的相关内容2.实验步骤二氧化硅碳酸钙扩散均匀5.滤纸条为什么要减去两角?

避免层析液在边缘扩散过快。6.画滤液细线为什么要重复2-3次?

为了积累更多的色素使分离色素带更明显。7.实验结果?

滤纸条上呈现4条颜色、宽度不同的色素带。使用说明:授课教师先让学生阅读教材完成实验流程,再追问以下问题。制备滤纸条活动2:梳理绿叶中色素的提取和分离实验的相关内容使用说明:授课教师可先让学生分析实验结果,再追问以下问题任务一探究绿叶中色素的种类

色素种类色素颜色色素含量溶解度扩散速度胡萝卜素橙黄色_______________叶黄素黄色较少较高较快叶绿素a蓝绿色_____较低较慢叶绿素b黄绿色较多___________3.结果分析最少最高最快最多最低最慢1.色素带的条数与什么有关?2.色素带的宽窄与什么有关?3.色素带扩散速度与什么有关?4.哪两条色素带之间距离最远?色素种类。色素含量。色素溶解度。胡萝卜素和叶黄素。任务一探究绿叶中色素的种类活动2:梳理绿叶中色素的提取和分离实验的相关内容使用说明:授课教师根据自身学生情况增删该张PPT。活动3归纳提升实验出现异常现象的原因分析1.收集到的滤液绿色过浅。2.滤纸条色素带重叠。3.滤纸条无色素带。4.滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带。①未加SiO2或研磨不充分,色素未充分提取;②使用放置数天的绿叶或绿叶用量少,滤液中的色素(叶绿素)含量太少;③一次加入大量的无水乙醇,导致提取浓度太低(正确做法:分次加入少量无水乙醇);④未加碳酸钙或加入过少,色素(叶绿素)分子被破坏。①滤纸条未经干燥处理;②滤液细线不能达到细、齐、直的要求,使色素扩散不一致;③滤纸条一端两角剪得不对称。①忘记画滤液细线;②滤液细线接触到层析液,且时间较长,色素全部溶解到层析液中。①忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏;②所用叶片为“黄叶”。使用说明:先让学生回顾自己做过的实验出现的异常现象,再解释出现异常现象的原因。对于没有考虑全面的部分教师再展示说明。任务二掌握绿叶中色素的作用活动1:分析绿叶中色素的作用光照黑暗正常光照下1.通过对比黑暗下生长的韭菜和光照下生长韭菜的吸收光谱可以得出什么结论?2.韭菜滤液的吸收光谱与正常关照下进行比较可以得出什么结论?

黑暗条件下的韭菜吸收的光少,说明色素含量少。色素可以吸收光;主要吸收蓝紫光和红光。使用说明:先让学生认真对比实验结果,根据实验结果分析问题得出绿叶中色素的作用。任务二掌握绿叶中色素的作用活动1:分析绿叶中色素的作用——

光能。吸收类胡萝卜素(含量约占1/4)主要吸收蓝紫光叶绿素(含量约占3/4)主要吸收蓝紫光和红光使用说明:根据上一张PPT得出的色素吸收光能的作用,从而将吸收光谱图展示给学生分析吸收光的差异。任务二掌握绿叶中色素的作用活动1:分析绿叶中色素的作用——

光能。吸收传递转化叶绿素a:C55H72O5N4Mg叶绿素b:C55H70O6N4Mg胡萝卜素:C40H56叶黄素:C40H56O2少数特殊状态下的叶绿素a使用说明:从图形中总结出色素的作用,老师再强调以下几种光合色素的元素组成。任务三了解叶绿体的结构适于进行光合作用活动1:分析恩格尔曼的实验(一)

极细光束

均匀光照注:水绵的叶绿体呈螺旋带状分布,细菌为需氧菌,可以运动。1.利用文字和箭头表示出该实验过程?2.分析实验的自变量、因变量和无关变量?3.分析该实验的巧妙之处?4.该实验的结论有哪些?使用说明:先让学生阅读教材相关内容,再分析以下几个问题并请学生回答问题。后面几张PPT可删除,起提示作用。任务三了解叶绿体的结构适于进行光合作用活动1:分析恩格尔曼的实验(一)

极细光束

均匀光照注:水绵的叶绿体呈螺旋带状分布,细菌为需氧菌,可以运动。1.利用文字和箭头表示出该实验过程?水绵好氧细菌极细光束照射均匀光照黑暗无空气好氧细菌集中于叶绿体被光束照射的部位好氧细菌分布于叶绿体所有受光部位任务三了解叶绿体的结构适于进行光合作用活动1:分析恩格尔曼的实验(一)

极细光束

均匀光照注:水绵的叶绿体呈螺旋带状分布,细菌为需氧菌,可以运动。2.分析实验的自变量、因变量和无关变量?自变量:极细光束照射和均匀关照,极细光束照射的部位,叶绿体是否被光照射因变量:需氧菌的分布(是否进行光合作用产生氧气)无关变量:温度,PH,光照强度等任务三了解叶绿体的结构适于进行光合作用活动1:分析恩格尔曼的实验(一)

极细光束

均匀光照注:水绵的叶绿体呈螺旋带状分布,细菌为需氧菌,可以运动。3.分析该实验的巧妙之处?①用水绵为实验材料(水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察)。②用好氧细菌为实验材料(可以确定释放氧气多的部位)。③在没有空气的环境中进行实验可以排除了氧气的干扰。④在黑暗环境中进行实验排除了光的干扰。⑤用的是极细的光束照射,使叶绿体上可分为有光和无光部位形成对照实验;还可使叶绿体上分为光多和光少的部位形成对比实验。⑥临时装片要重新暴露在光下从而反过来再一次验证实验结论。任务三了解叶绿体的结构适于进行光合作用活动1:分析恩格尔曼的实验(一)

极细光束

均匀光照注:水绵的叶绿体呈螺旋带状分布,细菌为需氧菌,可以运动。4.该实验的结论有哪些?

叶绿体是进行光合作用的场所,叶绿体吸收光能,释放氧气。任务三了解叶绿体的结构适于进行光合作用活动1:分析恩格尔曼的实验(二)1.好氧菌的分布有什么特点?

叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用放出O2。2.分析实验结果?

主要分布在红光与蓝紫光区域。恩格尔曼的实验结论:叶绿体主要吸收红光与蓝紫光用于光合作用放出O2。使用说明:先让学生阅读教材相关内容,再分析以下几个问题并请学生回答问题。最后引导学生总结恩格尔曼两个实验的结论。任务三了解叶绿体的结构适于进行光合作用活动2:了解叶绿体的结构和功能(1)形态(光镜下):一般呈

。(2)结构(电镜下):

层膜,光合色素分布于

上。光合作用的酶分布于_________________________。

是叶绿体捕获光能、进行光合作用的结构基础。(3)功能:

。类囊体薄膜叶绿体基质、类囊体膜双扁平的椭球形或球形外膜内膜基质核糖体DNA类囊体基粒进行光合作用的场所色素和酶0使用说明:该部分内容如果在前面细胞的结构中讲解到,该PPT可删除,起提示作用。任务四构建概念图捕获光能的色素和结构捕获光能的色素叶绿体的结构双层膜基粒基质色素色素的提取和分离色素种类色素功能使用说明:先让学生自主完成本课时内容的概念图的构建,教师可以先展示概念图给学生,提示学生完善。教材拾遗(1)从叶绿素吸收光谱图可知:叶绿素a在红光部分的吸收带较叶绿素b偏向长波方面,且吸收光谱带比叶绿素b宽,叶绿素b在蓝紫光部分的吸收光谱带比叶绿素a

(填“宽”或“窄”)。(2)研究表明:在遮光条件下,以蓝紫光为主的散光占比增加。请预测:在适当遮光的条件下叶片(比如同一植物底层叶片)中叶绿素a/b

,弱光下的吸光能力

,有利于提高植物的捕光能力,是对弱光环境的一种适应。宽降低增强(3)植物工厂里为什么不用发绿光的光源?提示这种波长的光被光合色素吸收的最少,因此不用于光合作用中合成有机物。P99“图5-12”“旁栏思考”使用说明:让学生翻到教材相应位置,教师引导完成。

一般植物的叶片在春夏季节为绿色,而在秋季呈现黄色。出现这一现象的原因是什么?提示春夏季节叶片中的叶绿素含量较多,叶绿素对绿光吸收较少,绿光大部分被反射出来,所以叶片会呈现绿色。而到了秋季,叶片中主要是类胡萝卜素,故而呈现黄色。教材拾遗P98“旁栏思考”使用说明:让学生翻到教材相应位置,教师引导完成。教材拾遗1.海洋中的藻类,习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻,它们在海水中的垂直分布大致依次是浅、中、深。这种现象与光能的捕获有关吗?提示这与光能的捕获有关,不同颜色的藻类吸收不同波长的光,藻类本身的颜色是它们“反射”的光。2.温室或大棚种植蔬菜时,应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜或补充什么颜色的光源?提示最好选用无色透明的玻璃或塑料薄膜,因为它可以使各种颜色的光通过;补充光源可选择红光或蓝紫光,因为这种颜色的光植物光合作用吸收利用较多,更有利于植物进行光合作用。P101“拓展应用”,P97“问题探讨”使用说明:让学生翻到教材相应位置,教师引导完成。1.某植物的2种黄叶突变体表现型相似,测定各类植株叶片的光合色素含量(单位:μg·g-1),结果如表。下列有关叙述正确的是()课堂训练D

植株类型叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿素/类胡萝卜素野生型12355194194.19突变体1512753701.59突变体2115203790.35A.两种突变体的出现增加了物种多样性

B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强

C.两种突变体的光合色素含量差异,是由不同基因的突变所致

D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色课堂训练2.科学家发现,光能会被类囊体转化为“某种能量形式”,并用于驱动产生ATP(如图Ⅰ)。为探寻这种能量形式,他们开展了后续实验。(1)制备类囊体时,提取液中应含有适宜浓度的蔗糖,以保证其结构完整,原因是_________________________________________________;为避免膜蛋白被降解,提取液应保持________(填“低温”或“常温”)。(2)在图Ⅰ实验基础上进行图Ⅱ实验,发现该实验条件下,也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差,原因是______________________________________________。图Ⅰ图Ⅱ保持类囊体内外的渗透压,避免类囊体破裂低温实验Ⅱ是在光照条件下对类囊体进行培养,无法证明某种能量是来自于光能还是来自膜内外氢离子浓度差课堂训练(3)为探究自然条件下类囊体膜内外产生H+浓度差的原因,对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理,结果如图

Ⅲ所示,悬液的pH在光照处理时升高,原因是________________________________________________________。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的,电子的最终来源物质是________。(4)用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体,能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产,需稳定提供的物质有______________________。生产中发现即使增加光照强度,产量也不再增加,若要增产,可采取的有效措施有___________________________________________(答两点)。图Ⅲ类囊体膜外H+被转移到类囊体膜内,造成溶液pH升高水NADPH、ATP和CO2增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度课堂训练3.小球藻是一种单细胞藻类,常用于光合作用的相关研究。回答下列问题:实验18O的比例H2OKHCO3和K2CO3O210.850.610.8620.200.400.2030.200.570.20(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质,鲁宾等以小球藻为实验材料,用18O标记的K2CO3、KHCO3、H2O进行了三组实验,结果如表所示。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于

,判断依据是

。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于

(填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光,则小球藻产生O2的速率将

H2OO2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致细胞外、线粒体降低课堂训练

(2)为研究光合作用中碳的同化和去向,卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间,随后

(填“停止光照”“加热杀死小球藻”或“停止光照或加热杀死小球藻”)从而终止反应。通过双向纸层析分离小球藻中的有机物,进行放射自显影处理后形成若干斑点,每个斑点对应一种化合物,结果如图所示。据甲图分析,含量最多的化合物最可能是

(填图中字母)。已知,点样处位于上图滤纸的左下角;双向纸层析是第一次层析后,将滤纸旋转90度进行第二次层析的方法;层析液中溶解度越大的物质在滤纸上扩散得越快。据图分析两次层析过程中使用

(填“相同”或“不同”)的层析液,判断依据是

。加热杀死小球藻A不同若干斑点在水平方向上的扩散距离无明显差异,而在垂直方向上差异明显(或若干斑点在垂直方向扩散距离无明显差异,而在水平方向上差异明显)第2节

光合作用及综合应用第三单元

细胞的能量供应和利用遵义市高中生物学2025届一轮复习课例第2课时

光合作用的原理和应用目录任务二了解化能合成作用任务三任务一探索光合作用原理的部分实验光合作用原理的综合应用任务四知识拓展——提升科学思维导入“第二次绿色革命”使用说明:先看视频,教师再提出问题激发学生对光合作用原理的复习兴趣。任务一探索光合作用原理的部分实验活动1:阅读教材,完成光合作用的过程

根据是否需要光能,将光合作用分为光反应和暗反应(碳反应)两个阶段。使用说明:让学生阅读教材自主完成图形内容。任务一探索光合作用原理的部分实验活动2:探究色素吸收光能后的物质转化——从推理到论证年份科学家发现19世纪末—科学界普遍认为光合作用中的物质变化如下:CO2C+O2甲醛C+H2OCH2OCH2O(CH2O)甲醛糖缩合判断:你认为“甲醛说”合理吗?请说出你的依据。CO2+H2O光能叶绿体(CH2O)+O2甲醛说使用说明:让学生阅读教材资料部分内容,教师引导完成问题。任务一探索光合作用原理的部分实验活动2:探究色素吸收光能后的物质转化——从推理到论证年份科学家发现1931年荷兰微生物学家尼尔硫细菌也能将无机物转化为有机物,其反应式如下:讨论:(1)尼尔的发现是否支持“甲醛说”?

(2)比较二者反应式,你认为O2中的氧元素可能来自于哪种物质?H2S+CO22S+(CH2O)+H2O硫细菌:H2O+CO2O2+(CH2O)植物:尼尔认为两者有着共同的本质。+H2O使用说明:让学生对比两个反应,教师引导完成问题。年份科学家发现19世纪末—光合作用产物O2中氧元素的来源:任务一探索光合作用原理的部分实验活动2:探究色素吸收光能后的物质转化——从推理到论证光能叶绿体H2O+CO2O2+(CH2O)甲醛说尼尔假说小组讨论:证明O2中氧元素的来源,有哪些思路和方法?使用说明:让学生总结上面内容,学生思考问题并分享教师,进行评价。年份科学家发现1941年美国科学家鲁宾和卡门

任务一探索光合作用原理的部分实验活动2:探究色素吸收光能后的物质转化——从推理到论证分析实验的自变量、因变量和无关变量及结论分别是什么?自变量:标记物质(H218O与C18O2)因变量:O2的相对分子质量无关变量:小球藻浓度,光照强调等

结论:证明了光合作用中O2全部都来自H2O。注意:18O不具有放射性,不能通过检测放射性追踪O元素的去路。使用说明:让学生阅读教材资料部分内容,教师引导完成问题。年份科学家发现1937年英国植物学家希尔

在离体叶绿体的悬浮液中加入Fe3+或其他氧化剂,但是提供CO2。

现象一:在光照下不合成有机物,可以释放出氧气。

现象二:Fe3+转化成Fe2+。任务一探索光合作用原理的部分实验活动2:探究色素吸收光能后的物质转化——从推理到论证1.实验能否说明O2的生成和糖类的生成是两个相对独立的反应?2.Fe3+转化成Fe2+,说明该过程存在哪种物质?能。悬浮液中没有CO2,糖类合成时需要CO2中的碳元素。Fe3+转化成Fe2+失去e-,肯定有物质(NADP+)得到e-。使用说明:让学生阅读教材资料部分内容,教师引导完成问题。年份科学家发现20世纪50年代中期-

(1)科学家们发现叶绿体中具有天然的电子受体NADP+,在光照下NADP+得到e-,和H+结合,生成NADPH。

(2)光反应吸收8mol光子,可贮存590kJ化学能,其中贮存在NADPH中的能量为220kJ。任务一探索光合作用原理的部分实验活动2:探究色素吸收光能后的物质转化——从推理到论证此发现说明了什么?光反应过程光能转化为NADPH和其他物质中的化学能。年份科学家发现1954年美国科学家阿尔农发现在光照下,叶绿体可合成ATP。1957年,他发现该过程总是与水的光解相伴随。使用说明:让学生阅读资料内容,教师引导完成问题。任务一探索光合作用原理的部分实验知识拓展:光系统及电子传递链2.电子(e-)经过电子传递链:质体醌→细胞色素b6f复合体→质体蓝素→光系统Ⅰ→铁氧还蛋白→NADPH。1.光系统Ⅱ进行水的光解,产生氧气和H+和自由电子(e-),光系统Ⅰ主要是介导NADPH的产生。使用说明:教师带领学生读图分析。任务一探索光合作用原理的部分实验知识拓展:光系统及电子传递链3.电子传递过程是高电势到低电势(光系统Ⅱ和Ⅰ中的电子传递由于光能的作用,从而逆电势传递,这是一个吸能的过程),因此,电子传递过程中释放能量,质体醌利用这部分能量将质子(H+)逆浓度从类囊体的基质侧泵入到囊腔侧,从而建立了质子浓度(电化学)梯度。任务一探索光合作用原理的部分实验知识拓展:光系统及电子传递链4.光系统Ⅱ在类囊体的囊腔侧进行的水的光解产生质子(H+)以及在类囊体的基质侧H+和NADP+形成NADPH的过程,为建立质子浓度(电化学)梯度也有所贡献。5.类囊体膜对质子是高度不通透的,因此,类囊体内的高浓度质子只能通过ATP合成酶顺浓度梯度流出,而ATP合成酶利用质子顺浓度流出的能量来合成ATP。任务一探索光合作用原理的部分实验光解类囊体薄膜上的色素分子可见光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收H+NADPH酶氧化型辅酶Ⅱ还原型辅酶Ⅱ(2)场所:(3)物质转化:(4)能量转化:(1)概念:水的光解:ATP的合成:H2OO2+H++e-

光色素NADPH的合成:ADP+Pi+能量ATP+H2O酶NADP++H++e-NADPH酶光能ATP和NADPH中活跃的化学能(一)光反应使用说明:如果有板书或者让学生进行了分析,该PPT可根据情况删除。任务一探索光合作用原理的部分实验活动3:探究暗反应过程的物质转化年份科学家发现1964年以后美国科学家卡尔文用14C标记14CO2,供小球藻进行光合作用,探明了CO2中的C的去向,称为卡尔文循环。结论:光合产物中有机物的碳来自CO2。1.该实验应用了哪些技术手段?2.该实验结论是什么?同位素标记法、双向纸层析法、显微自显影技术等。3.阅读教材,阐明暗反应过程。使用说明:让学生阅读资料内容,教师引导完成问题。任务一探索光合作用原理的部分实验(二)暗反应(卡尔文循环)(2)场所:(3)物质转化:(4)能量转化:(1)概念:ADP+PiATPNADP+能量C52C3多种酶(CH2O)糖类CO2固定还原酶NADPH酶能量CO2的固定:C3的还原:2C3

(CH2O)+C5酶ATP、NADPHCO2+C5

2C3酶ATP、NADPH中活跃的化学能

有机物中稳定的化学能注:NADPH为C3还原提供还原剂和能量。使用说明:如果有板书或者让学生进行了分析,该PPT可根据情况删除。归纳1项目光反应暗反应场所叶绿体_________________________条件___、色素、酶酶、_______________等物质变化(1)水的光解(2)NADPH的合成(3)ATP的合成(1)CO2的固定(2)C3的还原(3)NADPH和ATP的分解

能量变化

联系光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi。类囊体的薄膜叶绿体基质光NADPH、ATP水、ADP、Pi、NADP+、必须有光CO2、C5,有无光均可掌握光合作用的原理归纳1掌握光合作用的原理授课教师可追问以下问题:1.是不是所有过程都需要酶的催化?2.暗反应有光无光都能进行?3.C3的还原过程中C3的去向?4.光反应产生的ATP主要作用?色素吸收光能不需要酶的催化。水的光解需要酶催化。若光反应停止,暗反应可持续进行一段时间,但时间不长。大部分C3重新生成了C5以保证CO2的固定能持续进行,少部分C3被合成了(CH2O)。光反应产生的ATP主要用于暗反应,少数用于叶绿体中蛋白质的合成等代谢活动。使用说明:授课教师可根据自己学生学情保留或删除这张PPT,建议先呈现问题并引导学生思考问题,教师进行评价。归纳22.反应式叶绿体光能CO2+H2O(CH2O)+O2有机物原料产物场所能量1.概念:指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。3.意义:太阳光能的输入、捕获和转化,是生物圈得以维持运转的基础。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。光合作用的概念使用说明:让根据图形总结原料等,从而得出光合作用的概念。授课教师可追问以下问题:任务二了解化能合成作用活动:分析化能合成作用与光合作用的异同概念:利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。实例:硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量2HNO2+O22HNO3+能量6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量硝化细菌:1.化能合成作用的能量来源?2.该类微生物的同化作用类型?3.化能合成作用和光合作用的相同之处?无机物氧化释放的化学能。自养型。都能将CO2和H2O等无机物合成有机物。任务三光合作用原理的综合应用活动1:分析光合作用的C、H、O元素转移NADPH(C3H2O)14C3(14CH2O)18O2C3(CH218O)(1)元素的转移途径使用说明:让学生根据图形完成填空。任务三光合作用原理的综合应用活动2:分析环境改变时各物质的含量变化(1)“来源-去路”法:CO2浓度不变NADPH、ATP

C3C5

(CH2O)光照减弱光照增强减少减少减少减少增加增加增加增加任务三光合作用原理的综合应用活动2:分析环境改变时各物质的含量变化(2)模型法表示C3和C5等物质含量变化①图1中曲线甲表示

,曲线乙表示

。②图2中曲线甲表示

,曲线乙表示

。③图3中曲线甲表示

,曲线乙表示

。④图4中曲线甲表示

,曲线乙表示

。C5、NADPH、ATP、(CH2O)C3C5、NADPH、ATP、(CH2O)C3C5、NADPH、ATPC3、(CH2O)C3、(CH2O)C5、NADPH、ATP使用说明:PPT可根据授课情况删除。任务四知识拓展——提升科学思维活动:分析“CO2人工合成淀粉”的过程“二氧化碳人工合成淀粉”入选2021年度中国生命科学十大进展,中科院研究人员受到了自然光合作用的启发,在太阳能分解水的技术上,开发出了高效的化学催化剂,再利用“光能→电能→化学能”的能量转变方式,将二氧化碳固定还原成了更容易溶于水的甲醇等一碳化合物(C1)。在这个步骤中,光能的能量转化效率超过10%,远超自然光合作用的能量利用效率(2%)。完整的人造淀粉合成代谢路线(ASAP)如图所示:使用说明:52-54张PPT可根据学生情况保留或删除。任务四知识拓展——提升科学思维活动:分析“CO2人工合成淀粉”的过程1.图示模拟的是光合作用的什么过程?人工合成淀粉过程和自然光合作用下关于二氧化碳的固定是否相同,为什么?提示暗反应;不相同;人工合成淀粉过程中二氧化碳固定还原成了更容易溶于水的甲醇等一碳化合物,而自然光合作用下二氧化碳固定合成的是三碳化合物。任务四知识拓展——提升科学思维活动:分析“CO2人工合成淀粉”的过程2.图中显示CO2还原需要人工提供的能量来自__________。植物叶肉细胞中碳的还原所需要能量由

提供。3.在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,人工合成淀粉过程中糖类的积累量等于植物吗?为什么?提示不等于;因为人工合成淀粉过程中没有呼吸作用消耗糖类。H2、ATPNADPH、ATP任务四知识拓展——提升科学思维活动:分析“CO2人工合成淀粉”的过程4.从生态环境的角度阐述人工合成淀粉的意义。提示有助于避免使用农药和化肥对环境等负面影响;从实现碳中和角度来说可以直接减少空气中的CO2等。任务五构建概念图光合作用的原理暗反应阶段光反应阶段场所条件底物、产物色素等场所条件底物、产物使用说明:先让学生自主完成本课时内容的概念图的构建,教师可以先展示概念图给学生,提示学生完善。教材拾遗(1)P104“相关信息”:___是指三碳化合物——3-磷酸甘油酸,___是指五碳化合物——核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)。(2)P104“相关信息”:光合作用的产物有一部分是_____,还有一部分是蔗糖。蔗糖可以进入

,再通过韧皮部运输到植株各处。(3)P103“相关信息”:水分解为氧和H+的同时,被叶绿体夺去两个电子。电子经传递,可用于NADP+与H+结合形成NADPH。NADPH的作用是什么?C3C5淀粉筛管提示:可作为暗反应的还原剂;储备部分能量供暗反应利用。1.下图为类囊体膜蛋白排列和光反应产物形成的示意图。据图分析,下列叙述错误的是()课堂训练AA.水光解产生的O2若被有氧呼吸利用,最少要穿过4层膜B.NADP+与电子(e-)和质子(H+)结合形成NADPHC.产生的ATP可用于暗反应及其他消耗能量的反应D.电子(e-)的有序传递是完成光能转换的重要环节2.研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与16种酶等物质一起用单层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析正确的是()A.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质B.该反应体系不断消耗的物质仅是CO2C.类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与还原D.与叶绿体相比,该反应体系不含光合作用色素课堂训练A课堂训练3.希尔反应是测定叶绿体活力的常用方法。希尔反应基本原理:光照下,叶绿体释放O2,同时氧化型DCIP(2,6-二氯酚靛酚)被还原,颜色由蓝色变成无色。DCIP颜色变化引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。研究小组利用菠菜叶进行了叶绿体活力的测定实验。回答下列问题:(1)制备叶绿体悬液:选取10g新鲜的菠莱叶加入研钵,研磨前加入适量的0.35mol/LNaCl溶液和pH7.8的酸碱缓冲液等;研磨成匀浆后,用纱布过滤,取滤液进行

,分离得到叶绿体;将叶绿体置于

溶液中,以保证叶绿体的正常形态,获得叶绿体悬液。(2)测定叶绿体活力:分组如下,并按下表加入试剂;测定各组吸光率。①希尔反应模拟了光合作用中

阶段的部分变化,该阶段在叶绿体的

中进行。氧化型DCIP在希尔反应中的作用,相当于在该阶段中

的作用。②煮沸处理后,需向2号试管中加入一定量的

,以保证各试管中液体的量相等。③3号试管的作用是

离心

0.35mol/LNaCl光反应类囊体膜NADP+

蒸馏水

测定该浓度叶绿体悬液自身的吸光率作为对照第2节

光合作用及综合应用第三单元

细胞的能量供应和利用遵义市高中生物学2025届一轮复习课例第3-4课时

影响光合作用的因素目录任务二多种环境因素对光合作用的影响分析任务三环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务一探究环境因素对光合作用强度的影响导入“观察有趣的科学小实验”使用说明:学生观看视频思考问题。任务一探究环境因素对光合作用强度的影响活动1:请根据光合作用的过程,分析影响光合作用强度的因素有哪些?强度、波长光照时间浇水

矿质元素温度、光照温度pHCO2浓度NADPH使用说明:先让学生从光合作用过程中找出影响因素并进行分类。任务一探究环境因素对光合作用强度的影响(1)实验原理不同瓦数的灯或相同瓦数台灯离实验装置的距离问题1:如何设计光照强度?(自变量)活动2:分析探究光合作用强调对光合作用影响实验的原理及变量使用说明:先让学生阅读教材思考实验自变量、因变量和无关变量,让学生回答并评价。任务一探究环境因素对光合作用强度的影响(1)实验原理问题2:如何测量光合速率?②CO2的吸收:可以用红外线CO2传感器测量③O2的释放:小叶片浮起数量法①有机物合成:淀粉含量测量法活动2:分析探究光合作用强调对光合作用影响实验的原理及变量任务一探究环境因素对光合作用强度的影响相同时间圆形小叶片浮起的数量(2)变量分析自变量:因变量:无关变量:光照强弱光合作用强度温度、CO2浓度,光照时间、叶圆片数量等控制方法检测方法烧杯与光源(台灯)的距离来调节光照强度相同且适宜活动2:分析探究光合作用强调对光合作用影响实验的原理及变量任务一探究环境因素对光合作用强度的影响活动3:阅读教材上的方法步骤,讨论以下问题1.如何去除叶片中原有的氧气?2.处理的叶片下浮的原因分析?3.叶片上浮的原因分析?4.处理过的圆形小叶片为什么放在黑暗处盛有清水的烧杯中待用?5.进行光合作用需要的二氧化碳如何供应?使用说明:授课教师可根据自己学生学情使用这张PPT及其后隐藏的PPT,建议先让学生阅读教材并思考问题,教师再讲解方法步骤并解决思考的问题。任务一探究环境因素对光合作用强度的影响①取材②排气③沉水④分组⑤光照⑥观察记录用打孔器制备30片圆形小叶片用注射器抽取叶片内的空气(真空渗水法)放置黑暗处,让细胞沉入烧杯底部取3只烧杯,分别倒入20mlCO2缓冲液,放入10片小叶圆片分别对这三组进行强、中、弱光的照射处理记录相同时间内各组装置中小圆叶片上浮的数量活动3:阅读教材上的方法步骤,讨论以下问题任务一探究环境因素对光合作用强度的影响活动3:阅读教材上的方法步骤,讨论以下问题①打孔:用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片②将圆形小叶片置于注射器内,使叶片内气体逸出任务一探究环境因素对光合作用强度的影响活动3:阅读教材上的方法步骤,讨论以下问题③将圆形小叶片置于注射器内,注射器内吸入清水,待排出注射器内残留的空气后,用手指堵住注射器前端小孔,并缓慢地拉动活塞,使圆形小叶片内的气体逸出。1.如何去除叶片中原有的氧气?2.处理的叶片下浮的原因分析?任务一探究环境因素对光合作用强度的影响活动3:阅读教材上的方法步骤,讨论以下问题④将处理过圆形小叶片放入清水中,黑暗保存,小圆形叶片全部沉到水底⑤取3只小烧杯,分别倒入富含CO2的清水(或1%~2%的NaHCO3溶液)3.处理过的圆形小叶片为什么放在黑暗处盛有清水的烧杯中待用?4.进行光合作用需要的二氧化碳如何供应?任务一探究环境因素对光合作用强度的影响活动3:阅读教材上的方法步骤,讨论以下问题⑥分组实验:分别将10片叶圆片投入3只盛20mLNaHCO3的小烧杯中

并调整5W台灯距离(10、20、30cm)什么作用?吸收热量排除干扰。5.叶片上浮的原因分析?任务一探究环境因素对光合作用强度的影响活动4:分析数据,得出结论

项目烧杯小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量110片20mL强多210片20mL中中310片20mL弱少6.观察并记录结果实验结论:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而加快。使用说明:让学生分析结果得出结论。任务一探究环境因素对光合作用强度的影响7.统计并分析实验结果:实验结论:光照强度光合作用强度随光照强度的增强光合作用强度增加,超过一定值后光合作用强度趋于稳定。abcdef光饱和点:随光照增强光合作用不再增强时的光照强度光饱和点任务一探究环境因素对光合作用强度的影响思考:利用该装置还能探究哪些环境因素对光合作用的影响?这些因素分别如何控制呢?提示:①CO2浓度(吹气时间或不同质量分数的NaHCO3溶液)温度(水浴保温)②光质(不同颜色的彩色灯泡)任务一探究环境因素对光合作用强度的影响活动5:实验拓展

控制温度、光照强度相同,在各烧杯中加入不同浓度的NaHCO3溶液,可以用于探究CO2浓度对光合速率的影响。NaHCO3溶液浓度太高,使叶片渗透失水,不利于光合作用。任务二环境因素和内部因素对光合作用的影响分析活动1:区分实际光合作用强度、净光合作用强调总光合速率=净光合速率+呼吸速率问题:实验所测是否为叶片实际光合作用强度?O2CO2O2CO2较强光照时O2CO2中等光照时O2CO2较弱光照时O2CO2任务二活动1:区分实际光合作用强度、净光合作用强调真正(总)光合速率=净(表观)光合速率

+呼吸作用速率合成有机物的量固定或消耗CO2量产生O2的量有机物积累量CO2吸收量O2的释放量消耗有机物的量黑暗下CO2的释放量黑暗下O2的吸收量环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动1:区分实际光合作用强度、净光合作用强调AC光补偿点光饱和点光照强度CO2吸收量CO2释放量OB净光合速率细胞呼吸速率真正(总)光合速率A点:只进行呼吸作用AB段:光合作用逐渐增强,光合速率<呼吸速率B点:光合速率=呼吸速率(无糖类累积)C点:光合速率最大BC段:,光合速率>呼吸速率光合作用不断增强(受酶的催化能力、CO2供应量的限制)环境因素和内部因素对光合作用的影响分析绘制出光照强度对净光合作用强度的影响曲线。任务二A:只进行呼吸作用B:光合作用速率=呼吸作用速率C点:光合作用速率>呼吸作用速率AB:光合作用速率<呼吸作用速率环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动2:探究光质(不同波长的光)对光合作用的影响及应用白光是复合光,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。1.白光和红光下植物的光合作用强度是否一样?环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动3:探究光质(不同波长的光)对光合作用的影响及应用大棚种植选用无色透明薄膜大棚种植阴天用红光灯进行补光环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动3:分析CO2浓度对光合作用的影响及应用CO2吸收量CO2释放量CO2浓度ABCODbcd总光合速率CO2饱和点CO2补偿点ob段:CO2浓度过低,无法进行光合作用净光合速率c点:光合速率=呼吸速率d点:光合速率最大限制因素:光照强度、温度环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动3:分析CO2浓度对光合作用的影响及应用增施有机肥;温室栽培农作物可以投放干冰或与鸡舍相连;增施农家肥将猪舍、鸡舍与大棚连通环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动3:分析CO2浓度对光合作用的影响及应用我国北魏时期的农书《齐民要术》有关于栽种农作物要”正其行,通其风。“的记载。这么做的目的是?通风透光,既能有利于充分利用光能,又可以使空气不断流过叶面,提供较多的CO2,从而提高光合作用强度,使作物增产。环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动4:探究温度对光合作用的影响及应用实质:温度影响光合作用有关酶的活性适时播种;温室栽培植物时,白天适当提高温度,可提高净光合速率,夜间适当降温,可降低呼吸消耗,保证植物有机物的积累。最适温度环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动5:探究矿质元素对光合作用的影响及应用N:光合酶及ATP的重要组分P:类囊体膜和ATP的重要组分;K:促进光合产物向贮藏器官运输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。环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动6:探究水分对光合作用的影响及应用时间光合作用强度BC段: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DE段:光照强度不断减弱AB段:光照强度不断增大环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动7:分析内部因素对光合作用强度的影响——植物品种阴生植物:是指在弱光条件下比强光条件下生长良好的植物。阳生植物:在强光环境中生长发育健壮,在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳性植物阳生植物阴生植物环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二光照强度0ABC阳生植物光补偿点光饱和点阴生植物A1B1C1D曲线表示的是阳生植物的光合速率,阴生植物的曲线该如何画?CO吸收速率CO2释放速率阴生植物的呼吸作用较弱,光补偿点B1在B点左侧;对光的利用能力也不强,最大光合速率C1往左下移。活动7:分析内部因素对光合作用强度的影响——植物品种环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二阴天,温室大棚适当提高光照强度可以增加光合作用强度;大田种植合理密植;间作套种时注意作物种类搭配;注意适当剪枝。阳生植物阴生植物活动7:分析内部因素对光合作用强度的影响——植物品种环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动7:分析内部因素对光合作用强度的影响——叶龄

叶片由小到大的过程中,叶面积逐渐增大,叶肉细胞中的叶绿体逐渐增多,光合色素逐渐增加,光合作用效率不断增强。生长到一定程度,叶片面积和光合色素等达到稳定状态,光合作用效率也基本稳定。伴随着叶片的衰老,部分色素遭到破坏,光合作用效率下降。环境因素和内部因素对光合作用的影响分析任务二活动7:分析内部因素对光合作用强度的影响——叶面积

随着叶面积指数的增大,进行光合作用和细胞呼吸的叶面积增加,但叶面积指数增大到一定值后,由于叶片的相互遮挡,进行光合作用的叶面积不再增大,而进行细胞呼吸的叶面积仍在增大,从而使细胞呼吸有机物的消耗量大于光合作用有机物的生成量,所以有机物的积累量不断降低。环境因素和内部因素对光合作用的影响分析农业生产上的启示:a.合理密植(增加光合作用面积);b.适当间苗(“套种间作”讲的就是这个方面);c.修剪以增加有效光合作用面积;d.适当摘除老叶。任务三多种环境因素对光合作用的影响分析活动1:分析多因素对光合作用强度的影响P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随该因子的不断加强,光合速率不断提高。当到Q点时,横坐标所表示的因子不再影响光合速率,要想提高光合速率,可适当提高除横坐标所表示的因子之外的其他因子。自变量1自变量1自变量1自变量2温度自变量2光照强度自变量2CO2浓度任务三多种环境因素对光合作用的影响分析拓展:提高科学思维农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的光合作用等生理活动,也可以影响环境。如中耕是指作物生长期中,在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施。轮作是指在同一块田地上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物的种植方式。间作套种是指在同一土地上按照不同比例种植不同种类农作物的种植方式。1.中耕松土能促进植物生长的原因是什么?提示(1)减少杂草与农作物对水分、矿质元素和光的竞争。(2)增加土壤氧气含量,促进根系的细胞呼吸,进而促进根细胞对无机盐的吸收。任务三多种环境因素对光合作用的影响分析拓展:提高科学思维2.缺磷影响光合作用的原因是什么?提示缺磷植株照光后叶片中ATP和NADPH的含量明显下降,暗反应速率随之降低,从而使光合作用受到影响。3.轮作的好处有哪些?提示防止土壤养分失衡。4.玉米和大豆的根系深浅不同,植株高矮不同。玉米间作套种大豆可充分利用哪些资源提高农作物产量?提示不同层次土壤内的水分、养分(无机盐)、光能、空间等。任务四构建概念图环境因素对光合作用强度的影响内部因素外部因素光照强度CO2浓度温度方法植物种类叶龄叶面积使用说明:先让学生自主完成本课时内容的概念图的构建,教师可以先展示概念图给学生,提示学生完善。课堂训练1.光合作用通过密切关联的两大阶段——光反应和暗反应实现。下列对于改变反应条件而引起的变化的说法,正确的是(

)A.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中C5/C3

的值减小B.突然中断CO2供应,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值增大C.突然将红光改变为绿光,会暂时引起叶绿体基质中C3/C5的值减小D.突然将绿光改变为红光,会暂时引起叶绿体基质中ATP/ADP的值减小B课堂训练2.下图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置,氧气传感器可监测O2量的变化。已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。下列叙述错误的是(

)A.NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2B.单色光照射时,相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多C.氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量D.拆去滤光片,改变光照强度,并将所得数据绘制成曲线,可推知其光饱和点C课堂训练3.现以某种多细胞绿藻为材料,研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如图,图中的绿藻质量为鲜重。回答下列问题:(1)实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素,经处理后,用光电比色法测定色素提取液的

,计算叶绿素a的含量。由甲图可知,与高光强组相比,低光强组叶绿素a的含量较

,以适应低光强环境。由乙图分析可知,在

条件下温度对光合速率的影响更显著。光密度值

高光强课堂训练(2)叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析,光反应是一种

反应。光反应的产物有

和O2。(3)图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率

,理由是

。(4)绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol•g﹣1•h﹣1,则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成

μmol的3﹣磷酸甘油酸。吸能

ATP、NADPH小

绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧的速率360第2节

光合作用及综合应用第三单元

细胞的能量供应和利用遵义市高中生物学2025届一轮复习课例第5课时

光合作用和呼吸作用的关系目录任务二光合作用与细胞呼吸综合曲线分析任务三真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率任务一分析光合作用与有氧呼吸的关系任务一分析光合作用与有氧呼吸的关系活动1:据图分析光合作用与细胞呼吸过程中的物质转化关系光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础——有机物和氧气;细胞呼吸产生的二氧化碳可被光合作用所利用。任务一分析光合作用与有氧呼吸的关系活动2:比较光合作用和细胞呼吸比较项目光合作用细胞呼吸代谢类型合成作用(或同化作用)分解作用(或异化作用)发生范围含叶绿体的植物细胞;

、光合细菌等所有活细胞发生场所叶绿体(真核生物);细胞质(原核生物)有氧呼吸:_____________________(真核生物);

细胞质(原核生物)无氧呼吸:细胞质基质发生条件只在光下进行有光无光都能进行蓝细菌细胞质基质、线粒体任务一分析光合作用与有氧呼吸的关系活动2:比较光合作用和细胞呼吸比较项目光合作用细胞呼吸物质变化

能量变化光能→有机物中化学能化学能→热能、ATP中活跃的化学能实质无机物合成有机物;储存能量有机物分解成无机物(或简单有机物);释放能量过程联系

任务一分析光合作用与有氧呼吸的关系活动3:光合作用和有氧呼吸中各种元素的去向CO2丙酮酸CO2(CH2O)H2OO2任务一分析光合作用与有氧呼吸的关系活动4:光合作用与有氧呼吸中的能量转化比较项目来源去路[H]光合作NADPH有氧呼吸NADHATP光合作用有氧呼吸任务一分析光合作用与有氧呼吸的关系活动5:光合作用与有氧呼吸中[H]和ATP的来源、去路在光反应阶段合成ATP,其合成所需能量来自色素吸收转化的光能用于暗反应阶段C3的还原,以稳定的化学能形式储存在有机物中三个阶段均产生,其中第三阶段产生最多,能量来自有机物的分解无氧呼吸第一阶段产生少量直接用于除暗反应外的各项生命活动光反应中水的光解第一、二阶段为暗反应阶段中C3的还原供氢、供能第三阶段与O2结合生成H2O任务二分析真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率活动1:分析真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的内在关系(2)净光合速率的测定:植物绿色组织在

条件下光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据为_______速率。常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。(3)真正光合速率=

速率+

速率。常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。(1)呼吸速率的测定:植物绿色组织在

条件下或非绿色组织,测定实验容器内CO2释放量、O2减少量或有机物减少量,测得的数值为

速率(A点)。呼吸净光合呼吸净光合①当净光合速率>0时,植物因积累有机物而生长。②当净光合速率=0时,植物不能生长。③当净光合速率<0时,植物不能生长,长时间处于此种状态,植物将死亡。有光黑暗任务二分析真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率活动2:判定真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的方法(1)根据关键词判定检测指标细胞呼吸速率净光合速率真正光合速率CO2释放量(黑暗)吸收量(植物)、减少量(环境)利用量、固定(同化)量、消耗量或叶绿体吸收CO2量O2吸收量(黑暗)、消耗量(黑暗)释放量(植物)、增加量(环境)产生、生成、制造、合成量或叶绿体释放O2量有机物消耗量(黑暗)积累量、增加量、净生产量、产生、生成、制造、合成量任务二分析真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率活动2:判定真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的方法(1)根据关键词判定若用O2、CO2或葡萄糖的量表示可得到以下关系式:①光合作用产氧量=

。②光合作用固定CO2量=

。③光合作用葡萄糖产生量=

。氧气释放量+细胞呼吸耗氧量CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量葡萄糖积累量+细胞呼吸消耗葡萄糖量任务二分析真正(总)光合速率、净光合速率和呼吸速率活动2:判定真正光合速率、净光合速率和细胞呼吸速率的方法(2)根据坐标曲线判定:①当光照强度为0时,若CO2吸收值为负值,该值绝对值代表呼吸速率,该曲线代表净光合速率;②当光照强度为0时,若CO2吸收值为0,该曲线代表真正光合速率。(3)根据实验条件判定:实验结果所给数值若为黑暗条件下绿色植物的测定值,则为呼吸速率;若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值,则为净光合速率任务三测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法活动1:自然环境中(夏季)一昼夜植物CO2吸收量与CO2释放量变化曲线(1)曲线各点的含义及形成原因分析①a点:凌晨3时~4时,温度降低,

,CO2释放减少。②b点:上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用。③bc段:光合作用强度

细胞呼吸强度。④c点:上午7时左右,光合作用强度

细胞呼吸强度。细胞呼吸强度减弱小于等于任务三测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法活动1:自然环境中(夏季)一昼夜植物CO2吸收量与CO2释放量变化曲线(1)曲线各点的含义及形成原因分析⑤ce段:光合作用强度大于细胞呼吸强度。⑥d点:温度过高,部分

,CO2供应不足,出现“光合午休”现象。⑦e点:下午6时左右,光合作用强度等于细胞呼吸强度。⑧ef段:光合作用强度小于细胞呼吸强度。⑨fg段:太阳落山,光合作用停止,只进行细胞呼吸。气孔关闭①积累有机物的时间段:

;②制造有机物的时间段:

;③消耗有机物的时间段:

;④一天中有机物积累量最多的时间点:

;⑤一昼夜有机物的积累量:

;任务三测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法活动1:自然环境中(夏季)一昼夜植物CO2吸收量与CO2释放量变化曲线(2)绿色植物一昼夜内有机物的“制造”“耗”与“积累”c→eb→fo→geS1任务三测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法活动2:密闭的环境中,一昼夜CO2含量的变化曲线分析AB段无光照,植物__________________BC段温度降低,细胞呼吸减弱CD段C点后,微弱光照,开始进行光合作用,但光合作用强度<细胞呼吸强度D点光合作用强度

细胞呼吸强度DH段光合作用强度>细胞呼吸强度。其中FG段表示“

”现象H点光合作用强度=细胞呼吸强度,有机物积累____HI段光照继续减弱,光合作用强度<细胞呼吸强度,直至光合作用完全停止I点I点低于A点,说明一昼夜密闭容器中CO2浓度

,即总光合量

总呼吸量,植物

生长。只进行细胞呼吸=光合午休最多减少大于能任务三测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法活动2:密闭的环境中,一昼夜CO2含量的变化曲线分析项目一昼夜CO2含量的变化曲线图(密闭小室内CO2变化情况)一昼夜O2含量的变化曲线图(密闭小室内O2变化情况)图示如果N点低于/高于/等于M点曲线分析①c点、e点:光合作用强度=呼吸作用强度。②ce段:CO2含量下降(O2含量上升),光合作用强度>呼吸作用强度。③Mc段和eN段:CO2含量上升(O2含量下降),光合作用强度<呼吸作用强度。④光合作用开始与c点之前,结束于e点之后。说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增加/减少/不变说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少/增加/不变任务三测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法活动2:密闭的环境中,一昼夜CO2含量的变化曲线分析①巧据小室内CO2(或O2)的“初测值”与“末测值”确认植物是否生长(注意:植株≠叶肉细胞)②密闭小室中气体变化是整棵植株(绿色、非绿色部位)光合与细胞呼吸综合影响的结果。任务三测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法活动3:光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动(1)细胞呼吸对应点(A点)的移动:细胞呼吸增强,A点

;细胞呼吸减弱,A点

。(2)光(CO2)补偿点的移动:①呼吸速率增加,其他条件不变时,光(CO2)补偿点应

,反之

。②呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光(CO2)补偿点应

,反之

。右移左移下移上移右移左移任务三测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法活动3:光合作用与细胞呼吸曲线中的“关键点”移动(3)光(CO2)饱和点的移动:相关条件的改变,使光合速率增大时,饱和点C点应

移(D点

移),反之左移(D点左下移)。(4)阴生植物与阳生植物相比,光(CO2)补偿点和饱和点都应

移动。(5)一般来讲呼吸作用的最适温度(30℃)比光合作用(25℃)的高。如果由光合作用的最适温度改为呼吸作用的最适温度,则A点

移,B点

移,C点

移,D点

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