《光合作用與能量轉化》課時3+探究課堂課件【核心素養(yǎng)提升+備課精講精研】高一上學期生物人教版（2019）必修1

5.4光合作用與能量轉化

影響光合作用的因素

相關曲線分析1.大棚種植陰雨天應補充藍紫光2.大田生產“正其行，通其風”3.多施有機肥或農家肥”5.農田灌溉系統(tǒng)灌溉農作物4.大棚內燃放煤爐光照強度光的種類

CO2濃度CO2濃度無機鹽溫度、CO2濃度水合作探究：這些提高糧食產量的方法涉及哪些因素？合作探究：制造的糖類多，光合作用強度一定更強嗎？合作探究：影響光合作用強度的因素有哪些呢？CO2+H2O

光能葉綠體（CH2O)+O2合作探究：影響光合作用強度的因素有哪些呢？二氧化碳濃度水分光照色素酶無機鹽溫度光照強度光質合作探究：如何探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響？以探究光照強度為例探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響—以光照強度為例實驗目的：自變量:自變量控制方法:【實驗材料】打孔器，注射器，5WLED臺燈，米尺，燒杯，綠葉（如菠菜等）。有條件的學校可以使用化學傳感器來測量O2的濃度。探究光照強度對光合作用強度的影響光照強度控制實驗裝置與光源的距離，來調節(jié)光照強度閱讀P105實驗過程，思考：（1）打孔器的作用是？（2）使用注射器進行的第2步操作的目的是？因變量:光合作用強度（3）提供二氧化碳的方法有哪些？（4）因變量的檢測指標是？剛開始細胞間隙充滿氣體,葉片不會下沉實驗探究光照強度對光合作用強度的影響植物細胞植物細胞植物細胞植物細胞光照下葉片進行光合作用釋放氧氣，充滿細胞間隙，葉片會上浮。抽去圓形小葉內的氣體，使細胞間隙中充滿水，小葉下沉探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響—以光照強度為例實驗目的：自變量:自變量控制方法:【實驗材料】打孔器，注射器，5WLED臺燈，米尺，燒杯，綠葉（如菠菜等）。有條件的學?？梢允褂没瘜W傳感器來測量O2的濃度。探究光照強度對光合作用強度的影響光照強度控制實驗裝置與光源的距離，來調節(jié)光照強度閱讀P105實驗過程，思考：（1）打孔器的作用是？（2）使用注射器進行的第2步操作的目的是？因變量:光合作用強度（3）提供二氧化碳的方法有哪些？（4）因變量的檢測指標是？視頻甲乙丙葉片浮起數(shù)量多葉片浮起數(shù)量中葉片浮起數(shù)量少強中弱探究光照強度對光合作用強度的影響實驗實驗現(xiàn)象：觀察并記錄

時間內各實驗裝置中

的數(shù)量。同一圓形小葉片浮起思考：隨著光照強度不斷增強，光合作用有沒有最大值？實驗結論：

在一定范圍內,光合作用強度隨光照強度的增大而加快，超過一定值后光合作用強度趨于穩(wěn)定。思考：在本實驗中測得的光合作用強度是總光合作用嗎？CO2O2CO2O2葉片上浮原理：光照下葉片進行光合作用釋放氧氣，充滿細胞間隙，葉片會上浮。光合

呼吸凈光合速率=總光合速率-呼吸速率＞細胞凈光合速率=總光合速率-呼吸速率光照下O2的釋放量光照下CO2的吸收量O2的產生量光照下有機物的積累量CO2的固定量有機物的制造量黑暗下O2的吸收量黑暗下CO2的釋放率量黑暗下有機物的消耗量CO2+H2O

光能葉綠體（CH2O)+O2光合＞呼吸光合〈呼吸光合=呼吸活動：請同學們小組合作，標出葉肉細胞中氧氣和二氧化碳的情況。光照強度CO2吸收量CO2釋放量ACODB【曲線分析——1.光照強度】凈光合速率凈光合速率光照強度為0，

。只呼吸不光合光照強度較弱時，

。呼吸>光合光照強度較強時，

。光合>呼吸凈光合<0凈光合>0光照強度CO2吸收量CO2釋放量AC光補償點光飽和點ODB【曲線分析——1.光照強度】凈光合速率最大光合速率（1）A點：光照強度為0，只進行

，OA值代表

強度。呼吸（2）AB段（不含B點）：光照強度較弱，

。呼吸>光合（3）B點：

。呼吸=光合呼吸光補償點（4）BC段（不包含B點）：

。光合>呼吸（5）D點：

。達到最大光合速率所需要的最小光照強度光飽和點（光照強度CO2吸收量CO2釋放量AC光補償點光飽和點ODB【曲線分析——1.光照強度】凈光合速率最大光合速率若該圖是在適宜的T、CO2不足條件下測得的。（1）適當增加CO2濃度，B點（光補償點）怎么移動？C點（最大光合速率）怎么移動？D（光飽和點）點怎么移動？光照強度CO2吸收量CO2釋放量AC光補償點光飽和點ODB【曲線分析——1.光照強度】凈光合速率最大光合速率若該圖是在適宜的T、CO2不足的條件下測得的。（1）降低溫度，B點（光補償點）怎么移動？C點（最大光合速率）怎么移動？D（光飽和點）點怎么移動？陽生植物陰生植物視頻（1）陰生植物的光飽和點和光補償點

陽生植物。陽生植物光照強度0CO2吸收速率CO2釋放速率Aa陰生植物低于【曲線分析——1.光照強度】（2）間作套種農作物，可合理利用光能。（1）呼吸作用：陰生植物

陽生植物（2）光補償點：陰生植物

陽生植物（3）光飽和點：陰生植物

陽生植物凈光合速率光照強度光合速率【曲線分析——1.光照強度】總光合速率光照強度為0，光合速率也為0，該圖代表總光合速率?！厩€分析——2.CO2濃度】CO2濃度AB吸收速率CO2C釋放速率CO2DA點：能進行光合作用的

CO2濃度。光合作用速率

呼吸作用速率B點：D點：合作探究八：C點之后光合速率的限制因素是什么？外因主要為光照強度和溫度內因為酶的數(shù)量和活性。凈光合速率CO2濃度過低，不能進行光合作用CO2補償點最低A點開始光合作用＝CO2補償點CO2飽和點最大光合速率達到最大光合速率所需要的最小CO2濃度CO2飽和點【曲線分析——2.CO2濃度】C02濃度光合速率總光合速率A能進行光合作用的最低

CO2濃度①多施有機肥或農家肥；②大田生產“正其行，通其風”思考：提高CO2濃度的措施有？思考：CO2濃度是不是越高越好？用高濃度的NaHCO3溶液，提供CO2，光合速率如何變化？P129第2題溫度通過影響有關酶的活性,從而影響光合作用溫度光合速率應用：（1）溫室栽培時，白天調到

；夜間適當

溫度，降低細胞呼吸，減少有機物消耗。

【曲線分析——3.溫度】最適溫度光合作用最適溫度降低O121410一天的時間光合作用強度（1）10點前光合作用增強的主要原因：（2）正午光合速率下降的主要原因：（3）14點后光合速率下降的主要原因：光照強度逐漸增強正午氣溫過高，為了減少蒸騰作用水分散失，部分氣孔關閉，CO2吸收量減少光照強度逐漸減弱【曲線分析——4.無機鹽】礦質元素是參與光合作用的許多重要化合物的組成成分，例如，N是的組酶的成元素，N、P是ATP的組成元素，Mg是葉綠素的組成元素等為什么礦質元素濃度過高，光合作用強度會下降？超過一定濃度后，土壤溶液濃度過高，植物滲透失水而，光合作用強度下降A.水既是光合作用的

，也是良好的溶劑，直接影響光合作用速率；B.水分還能影響氣孔的

，間接影響

進入葉片，從而影響光合作用速率。原料介質開閉CO2保衛(wèi)細胞吸水氣孔張開【影響因素—水】原理：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。應用：探究多種因子對光合作用的影響[專題：利用裝置法測定植物光合速率與呼吸速率]學習P131-132，思考：1.裝置中NaOH的作用、NaHCO3的作用分別是什么？2.甲、乙哪個裝置測綠色植物的呼吸作用？哪個測凈光合作用？3.綠色植物在光照下既光合又呼吸，則要在什么條件下測呼吸速率？4.要在什么條件下測凈光合速率總光合速率=凈光合速率+呼吸速率[專題：利用裝置法測定植物光合速率與呼吸速率]1.測呼吸速率(1)

條件(2)NaOH的作用是

。（3）若進行有氧呼吸，液滴往

移動，移動距離代表

。（4）若進行無氧呼吸，液滴

。黑暗吸收CO2左O2的消耗量不移動[專題：利用裝置法測定植物光合速率與呼吸速率]2.測凈光合速率(1)

條件(2)NaCO3的作用是

。（3）若光合>呼吸，液滴往

移動，代表

。（4）若光合<呼吸，液滴

移動，代表

。（5）若光合=呼吸，液滴

，表示

。光照提供CO2,維持裝置內CO2濃度恒定右光合作用O2的釋放量=呼吸作用氧氣的消耗量不移動O2的釋放量左O2的吸收量用等體積的三個玻璃瓶甲、乙、丙，同時從某池塘水深0.5m處的同一位置取滿水樣，立即測定甲瓶中的氧氣含量，并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶，分別測定兩瓶中的氧氣含量透光玻璃瓶甲透光玻璃瓶乙不透光玻璃瓶丙4.9mg5.6mg3.8mg則凈光合速率=？則呼吸=？則總光合速率=？鞏固題鞏固題將對稱葉片的一半遮光(A)，另一半不遮光(B)，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚笰、B間物質和能量的轉移。在適宜光照和溫度下照射一段時間，在A、B中截取對應部分相等面積的葉片，烘干稱重，分別記作M1和M2，單位mg/(dm2·h)。則凈光合速率=？則呼吸=？則總光合速率=？下面哪些量是可以求出來的？等于多少？植物在自然環(huán)境中一晝夜凈光合速率（1）B點形成的原因：凌晨3時～4時，溫度降低，細胞呼吸減弱，CO2釋放減少。（2）開始進行光合作用是點

；（3）光合作用強度等于呼吸作用強度的是點

。CD、F02416（自然光、CO2充足）圖7：植物在自然環(huán)境中一晝夜凈光合速率（4）E點形成的原因：（5）有機物積累最多的是點

；（6）光合作用停止的點

。FG02416（自然光、CO2充足）植物在密閉容器中一晝夜（4）光合作用等于呼吸作用的有

。（5）一晝夜該植物有機物將

；點D、點H比較C02的起點與終點增加（1）A′D′段，玻璃罩內CO2濃度

，光合

呼吸。（3）H′I′段，玻璃罩內CO2濃度

，光合

呼吸。（2）D′H′段，玻璃罩內CO2濃度

，光合

呼吸。升高小于下降大于升高小于（自然光、CO2不充足）凈光合速率植物在密閉容器中一晝夜植物在自然環(huán)境中一晝夜將某植物放在密閉的玻璃罩內，置于室外進行培養(yǎng)，假定玻璃罩內植物的生理狀態(tài)與自然環(huán)境中相同。用CO2濃度測定儀測得了一晝夜中該玻璃罩內CO2濃度的變化情況，繪制成如圖的曲線，正確的是（）A．A點植物的光合作用強度與細胞呼吸強度相等B．在DH段存在有機物凈積累速率一直為正C．H點CO2濃度最低，說明此時植物對CO2的吸收最多，光合作用最強D．CO2濃度下降從DE段開始，說明植物進行光合作用是從D點開始的凈光合（1）降低CO2濃度點B怎么移動？點D1怎么移動？點D怎么移動？光補償點移動規(guī)律：改變光照強度，使光合=呼吸成立光飽和點移動規(guī)律：條件有利，向右；不利，向左右移左移凈光合D1往左下方移動（2）葉肉細胞在點B時，光合作用等于呼吸作用

凈光合D1點B植物：CO2吸收量=CO2釋放量（葉肉細胞光合作用）（葉肉細胞呼吸+其他細胞呼吸）=葉肉細胞:光合作用〉

呼吸作用×光合作用：光能→ATP、NADPH中的化學能→有機物中的化學能2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細菌2HNO2+O2硝化細菌2HNO3+能量CO2+H2O