能量之源光與光合作用第二課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)用

能量之源光與光合作用第二課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)用第1頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二1．光合作用的探究歷程[填表]發(fā)現(xiàn)者實(shí)驗(yàn)結(jié)論普利斯特利小鼠與綠色植物放在同一個(gè)玻璃罩內(nèi)，小鼠沒有窒息而死植物可以

英格豪斯500多次植物更新空氣實(shí)驗(yàn)植物體只有綠葉在下，才能更新空氣梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律光合作用把光能轉(zhuǎn)換成

儲(chǔ)存起來更新空氣光照化學(xué)能【預(yù)習(xí)檢測(cè)】第2頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二發(fā)現(xiàn)者實(shí)驗(yàn)結(jié)論薩克斯綠色葉片→

→葉片一半曝光另一半遮光→碘蒸氣處理→顏色變化(深藍(lán)色出現(xiàn))植物葉片在光合作用中產(chǎn)生了

恩格爾曼利用水綿在不同光照條件下對(duì)

分布的影響氧氣是

釋放出來的，

是光合作用的場(chǎng)所暗處理好氧細(xì)菌淀粉葉綠體葉綠體第3頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二發(fā)現(xiàn)者實(shí)驗(yàn)結(jié)論魯賓、卡門H2O＋C18O2→O2H218O＋CO2→18O2光合作用釋放的氧氣全部來自于

卡爾文用14C標(biāo)記CO2探明了CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的途徑即

H2O卡爾文循環(huán)第4頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二第5頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二3．過程分析[填空]第6頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二①場(chǎng)所：

②條件：需光

類囊體薄膜葉綠體基質(zhì)不需要光 H2O―→[H]＋O2ADP＋Pi―→ATP

―→ 活躍化學(xué)能―→ 活躍化學(xué)能

③物質(zhì)轉(zhuǎn)變：④能量轉(zhuǎn)變：光能穩(wěn)定化學(xué)能第7頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二光合作用是怎樣一個(gè)反應(yīng)過程呢？第8頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二光合作用的探究歷程第9頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二閱讀P101~102頁參照書P82的概念圖，分析光合作用探究過程。按照一定的邏輯關(guān)系，將光合作用的探究過程繪制成概念圖。光合作用的探究歷程第10頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二同位素標(biāo)記法第11頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二依據(jù)探究歷程思考以下問題光合作用的探究過程中，有沒有借助其他學(xué)科的研究成果？請(qǐng)舉例。光合作用的原料、產(chǎn)物、場(chǎng)所和條件分別是什么？原料產(chǎn)物場(chǎng)所和條件CO2+H2O(CH2O)+O2光

葉綠體第12頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二光合過程大體可以分為幾個(gè)階段每個(gè)階段的反應(yīng)場(chǎng)所寫出每個(gè)階段中的相關(guān)反應(yīng)式分析每種元素的來龍去脈CO2+H2O(CH2O)+O2光葉綠體閱讀P103~104回答以上問題第13頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二階段光反應(yīng)暗反應(yīng)場(chǎng)所類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中相關(guān)反應(yīng)式第14頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二階段光反應(yīng)暗反應(yīng)場(chǎng)所類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中相關(guān)反應(yīng)式第15頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二階段光反應(yīng)暗反應(yīng)場(chǎng)所類囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)中相關(guān)反應(yīng)式第16頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二1．光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段，下列參與暗反應(yīng)必需的物質(zhì)是(

)A．H2O、CO2、ADP

B．CO2、[H]、ATPC．H2O、CO2、ATP

D．[H]、H2O、ADPB2．在植物細(xì)胞中，有ATP的分解，但不能合成ATP的部位是(

)A．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B．線粒體C．葉綠體基粒 D．葉綠體基質(zhì)D第17頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二光合作用過程圖解溫度pH強(qiáng)度頻率澆水Mg2+施肥空氣中的濃度哪些外界條件會(huì)影響光合作用的進(jìn)行第18頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二★單因子變量對(duì)光合作用的影響

①光照時(shí)間：②光照強(qiáng)度：③光質(zhì)：時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，增加光照強(qiáng)度可提高光合作用速率。[1]光照第19頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論在一定范圍內(nèi)隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也增強(qiáng)案例：探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響第20頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟①取生長(zhǎng)旺盛的綠葉，用打孔器打出小圓片30片。②將小圓形葉片置于注射器內(nèi)，抽拉出小圓形葉片內(nèi)的氣體，重復(fù)幾次。葉圓片第21頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟③將氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用。④取3只小燒杯(培養(yǎng)皿)，分別倒入20mL富含CO2的清水。⑤分別向3只小燒杯中各放入10片小圓形葉片，然后分別對(duì)這3個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行強(qiáng)、中、弱三種光照。第22頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟30cm60cm90cm⑥觀察并記錄同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量。第23頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟30cm60cm90cm實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論A中上浮葉圓片最多，其次是B，C中最少。光合作用的強(qiáng)度受光照強(qiáng)度的影響，在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度升高光合作用速率逐漸增強(qiáng)。第24頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二→光反應(yīng)光照強(qiáng)度②光照強(qiáng)度光合速率0光強(qiáng)光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BC→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原（CH20）←第25頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二②光照強(qiáng)度A點(diǎn)：AB段：B點(diǎn)：BC段：C點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放C02量代表此時(shí)的呼吸強(qiáng)度

隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用逐漸增強(qiáng)，C02的釋放量逐漸減少,因一部分用于光合作用

光補(bǔ)償點(diǎn),此時(shí)細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用速率=細(xì)胞呼吸速率

隨光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用不斷增強(qiáng)

光飽和點(diǎn),光照強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，光合作用不再增強(qiáng)

凈第26頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二②光照強(qiáng)度凈真正光合速率＝凈光合速率+呼吸速率

第27頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二→光反應(yīng)光照強(qiáng)度②光照強(qiáng)度光合速率0光強(qiáng)光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BC光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原（CH20）←第28頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二第29頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二→光反應(yīng)光照強(qiáng)度②光照強(qiáng)度光合速率0光強(qiáng)光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BC陽生植物陰生植物光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原（CH20）←第30頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二→光反應(yīng)光照強(qiáng)度據(jù)光照強(qiáng)度可制定的農(nóng)作物增產(chǎn)措施②光照強(qiáng)度→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原（CH20）←(1)白天：適當(dāng)增強(qiáng)光照(2)陰雨天：適當(dāng)補(bǔ)光(5)種植時(shí)：★合理密植(4)間作套種時(shí)農(nóng)作物的種類

搭配，林帶樹種的配置(3)冬季溫室栽培避免高溫

第31頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二過度密植減產(chǎn)的原因從生理學(xué)角度看：過度密植使得植物下半部的葉片受到的光照強(qiáng)度過弱（小于光補(bǔ)償點(diǎn)），使這部分葉片光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度造成大量消耗有機(jī)物導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。第32頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二③光的性質(zhì)白光>紅光、藍(lán)紫光>…

…>綠光⑴溫室大棚塑料薄膜的顏色最好是：無色透明⑵綠色植物生理實(shí)驗(yàn)的安全燈顏色：綠色⑶水域植物（藻類—水深）的垂直分布：綠藻紅藻褐藻第33頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二[2]光照面積OA段：A點(diǎn)：OB段：BC段：OC段：…隨葉面積的不斷增大，光合作用實(shí)際量不斷增大光合作用面積的飽和點(diǎn)

隨葉面積的增大，光合作用不再增強(qiáng)，原因是有很多葉被遮擋，光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以下…干物質(zhì)量隨光合作用增強(qiáng)而增加隨葉面積的不斷增加，干物質(zhì)積累量不斷降低隨葉面積的不斷增加，呼吸量不斷增加第34頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二[2]光照面積應(yīng)用：適當(dāng)間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長(zhǎng)。封行過早，使中下層葉片所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的浪費(fèi)。第35頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二→C3的生成CO2濃度→暗反應(yīng)C3還原→（CH20）光合速率0CO2濃度AB[3]CO2濃度A點(diǎn)：AB段：B點(diǎn)：進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度在一定范圍內(nèi)，隨C02濃度的提高，植物的光合速率加快

表示C02的飽和點(diǎn)，CO2超過該濃度，光合速率達(dá)到最大不再提高。第36頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二→C3的生成CO2濃度→暗反應(yīng)C3還原→（CH20）光合速率0CO2濃度AB思考：1、在溫度適宜、CO2含量超過B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度的條件下，如何進(jìn)一步提高光合效率？2、若光照充足、溫度適宜，造成B點(diǎn)的原因是什么？3、若再繪另一光照更弱條件下的該曲線，則圖中A點(diǎn)向什么方向移動(dòng)。[3]CO2濃度第37頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二[3]CO2濃度應(yīng)用：農(nóng)作物增產(chǎn)措施（2）溫室栽培，晴天適當(dāng)增加

CO2濃度①施有機(jī)肥（農(nóng)家肥）②施用NH4HCO3肥料（1）合理密植使農(nóng)田通風(fēng)良好

“正其行，通其風(fēng)”

光合速率0CO2濃度AB③CO2發(fā)生器第38頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二[4]H2O→H+的生成H2O→暗反應(yīng)C3還原→（CH20）→NADPH的生成含水量1、光合作用的原料；2、植物體內(nèi)各種生化反應(yīng)的介質(zhì)；3、影響氣孔的開閉。應(yīng)用：根據(jù)作物需水規(guī)律合理灌溉；預(yù)防干旱洪澇OA段：在一定范圍內(nèi)，水越充足，光合作用速率越快第39頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二[5]礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。如可促進(jìn)葉片面積增大，提高酶的合成速率，作為酶的激活劑等，提高光合作用速率。應(yīng)用：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時(shí)、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

第40頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二[6]溫度→酶活性1、溫度→NADPH、ATP生成量暗反應(yīng)（CH20）生成量→光反應(yīng)主次2、溫度是影響氣孔開閉的因素之一第41頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二[6]溫度應(yīng)用：農(nóng)作物增產(chǎn)措施⑴晴天：白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫以保持較高的晝夜溫差⑵連續(xù)陰雨天：白天和晚上均降溫1、適時(shí)播種；2、溫室栽培：3、防止“午休”現(xiàn)象第42頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二★多因子對(duì)光合作用速率的影響P點(diǎn)：Q點(diǎn)：限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高

橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法第43頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二★多因子對(duì)光合作用速率的影響溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)充加C02，進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和C02濃度以提高光合速率?？傊?，可根據(jù)具體情況，通過增加光照強(qiáng)度，調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的第44頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二

哈密瓜盛產(chǎn)于新疆的哈密地區(qū)。在該地區(qū)農(nóng)作物的生長(zhǎng)季節(jié)里，陽光充沛、晝夜溫差大。請(qǐng)?jiān)嚪治觯簽楹萎?dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的哈密瓜會(huì)比其他地區(qū)出產(chǎn)的甜？如果想在福建地區(qū)比較甜的哈密瓜，理論上你認(rèn)為可以采取哪些措施？第45頁，共48頁，2023年，2月20日，星期二1．(2010·天津高考)在葉肉細(xì)胞中，CO2的固定和產(chǎn)生場(chǎng)所分別是(

)①葉綠體基質(zhì)②類囊體薄膜③線粒體基質(zhì)④線粒體內(nèi)膜A．①③

B．②③C．①④

D．②④解析：光合作用暗反應(yīng)中二氧化碳的固定場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)；葉肉細(xì)胞中有氧呼吸過程的第二階段才產(chǎn)生二氧化碳，該過程發(fā)生的場(chǎng)所為線粒體基質(zhì)。答案：A【預(yù)習(xí)檢測(cè)】第4