2021學(xué)年高中生物第四章光合作用和細胞呼吸第二節(jié)光合作用第2講光合作用的過程影響光合作用的環(huán)境因素課件

第2課時光合作用的過程影響光合作用的環(huán)境因素第四章光合作用和細胞呼吸第2課時光合作用的過程影響光合作用的環(huán)境因素第四章光合[學(xué)習(xí)導(dǎo)航]1．掌握光合作用的概念和過程。[重點]

2.研究影響光合作用的因素。[重難點]

3.學(xué)會利用光合作用原理來分析光合作用在生產(chǎn)中的應(yīng)用。第四章光合作用和細胞呼吸[學(xué)習(xí)導(dǎo)航]第四章光合作用和細胞呼吸一、閱讀教材P75第三段～P76分析光合作用的過程1．場所：________________。2．兩個階段(1)光反響：發(fā)生在葉綠體的________________上，必須在________________的條件下才能進展。(2)暗反響：發(fā)生在葉綠體的________________中，在有光和無光的條件下都能進展。葉綠體類囊體膜有光基質(zhì)一、閱讀教材P75第三段～P76分析光合作用的過程葉綠體類囊3．變化過程(1)光反響中的化學(xué)反響①水的光解:水分解成氧和H＋,氧直接以分子形式釋放出去，H＋那么進一步變成高能態(tài)的[H]，為暗反響提供能量。②ATP的合成：在有關(guān)酶的作用下，ADP與Pi利用捕獲的光能合成ATP。(2)暗反響中的化學(xué)反響①CO2的固定：一分子CO2和一分子五碳化合物結(jié)合形成兩分子________________。三碳化合物3．變化過程三碳化合物②三碳化合物的復(fù)原：在酶的作用下，三碳化合物承受________________釋放的能量并被[H]復(fù)原。③五碳化合物的再生：一些三碳化合物經(jīng)過復(fù)雜的變化，又形成五碳化合物。④ADP的形成：ATP被利用后形成______________和Pi。ATPADP②三碳化合物的復(fù)原：在酶的作用下，三碳化合物承受ATPADP4．光合作用的概念綠色植物通過葉綠體吸收光能，將CO2和H2O合成為有機物并釋放出O2，同時也將____________轉(zhuǎn)化為______________儲存在有機物中的過程。5．總反響式：__________________________________。光能化學(xué)能4．光合作用的概念光能化學(xué)能⊙巧記光合作用兩反響，光暗交替同進展，色素和光兩用途，解水釋氧供氫能，CO2氣孔入，C5結(jié)合C3成，C3多步被復(fù)原，需酶需能還需氫。二、閱讀教材P76第四段～P78影響光合作用的環(huán)境因素1．影響光合作用的主要因素：________________、CO2濃度、溫度等。2．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高光能利用率的措施：主要通過增加________________和延長________________等途徑提高光能利用率。光照強度光照面積光照時間⊙巧記光照強度光照面積光照時間1．判斷以下各小題說法是否正確(1)光合作用過程既有ATP的合成也有ATP的分解()(2)與光合作用有關(guān)的酶只分布在葉綠體的基質(zhì)中()(3)CO2濃度越大光合作用效率就越高()(4)葉綠體基質(zhì)中含有少量的DNA、RNA以及少量的色素()(5)葉綠體對綠光不吸收，全部被反射，所以葉片呈綠色()√××××1．判斷以下各小題說法是否正確√××××2．請把下面的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施和提高光合作用效率的途徑聯(lián)系起來2．請把下面的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施和提高光合作用效率的途徑聯(lián)系起來光合作用是一個非常復(fù)雜的過程，包括一系列的化學(xué)反響，可以分為光反響和暗反響兩個階段，閱讀教材，完善下面的示意圖，并完成后面的探究。主題一光合作用的過程類囊體的膜上葉綠體基質(zhì)C5光合作用是一個非常復(fù)雜的過程，包括一系列的化學(xué)反響，主題一1．光反響據(jù)圖分析，葉綠體_______________上的色素能夠_______、傳遞和____________光能，再利用光能發(fā)生一系列變化。(1)水的光解：利用光能將水分子分解為O2和__________，前者以氣體形式從________________進入空氣，后者進入________________。(2)ATP和[H]的生成：在有關(guān)酶的催化下,一局部能量使ADP和________________結(jié)合形成ATP,一局部能量使NADP＋和H＋結(jié)合形成高能態(tài)的________________,這樣光能被轉(zhuǎn)化成________________能而儲存。類囊體薄膜吸收轉(zhuǎn)化H＋氣孔葉綠體基質(zhì)Pi[H]活潑的化學(xué)1．光反響類囊體薄膜吸收轉(zhuǎn)化H＋氣孔葉綠體基質(zhì)Pi[H]活潑2．暗反響(1)二氧化碳的固定：葉片從______________吸收來的CO2，與一種____________________(C5)結(jié)合，形成兩分子________________(C3)。(2)C3的復(fù)原和C5的再生：在________________的催化下，一些C3承受______________釋放出來的能量并且被__________復(fù)原逐步形成________________，另一些C3經(jīng)過復(fù)雜變化，重新形成________________。氣孔五碳化合物三碳化合物酶ATP[H]糖類五碳化合物2．暗反響氣孔五碳化合物三碳化合物酶ATP[H]糖類五碳化合3．結(jié)合上述內(nèi)容寫出光合作用的反響式(產(chǎn)物為葡萄糖)，標(biāo)明其中各元素的去向。__________________________________________________。3．結(jié)合上述內(nèi)容寫出光合作用的反響式(產(chǎn)物為葡萄糖)，標(biāo)明其光反響和暗反響的區(qū)別和聯(lián)系項目光反應(yīng)暗反應(yīng)實質(zhì)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并放出氧氣同化二氧化碳形成有機物條件需葉綠素、光、水和酶不需葉綠素和光，需多種酶、ATP、[H]、二氧化碳場所葉綠體類囊體膜上葉綠體基質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化光反響和暗反響的區(qū)別和聯(lián)系項目光反應(yīng)暗反應(yīng)實質(zhì)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)項目光反應(yīng)暗反應(yīng)能量的轉(zhuǎn)化光能→ATP中活躍的化學(xué)能ATP中活躍的化學(xué)能→有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能聯(lián)系光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個整體，二者緊密聯(lián)系，光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和還原劑[H]，在多種酶的作用下，接受光反應(yīng)提供的[H]和ATP，最終將CO2還原成(CH2O)，還生成ADP、Pi項目光反應(yīng)暗反應(yīng)能量的轉(zhuǎn)化光能→ATP中活躍的化學(xué)能ATP中小組討論(1)有同學(xué)認為“所有的光合作用都是在葉綠體中進展的，沒有葉綠體就不能進展光合作用〞。你認為此觀點正確嗎？試說明理由。(2)大豆中主要成分是蛋白質(zhì)，花生中富含脂肪，請討論光合作用的產(chǎn)物只有糖類和氧氣嗎？提示：(1)不正確。沒有葉綠體，有光合色素和相應(yīng)的酶也能進展光合作用，如藍藻。(2)不是。還有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等。小組討論如圖表示一株水稻葉肉細胞內(nèi)的五碳化合物含量在24h內(nèi)的變化過程，請據(jù)圖分析：如圖表示一株水稻葉肉細胞內(nèi)的五碳化合物含量在24h內(nèi)的變化(1)五碳化合物的產(chǎn)生和消耗主要發(fā)生于葉綠體的_____中。(2)AB段和IJ段的五碳化合物含量維持在較低的水平，其主要原因是缺乏____________。F時五碳化合物含量升高的主要原因是缺乏________(物質(zhì))。(3)________(填字母)點的出現(xiàn)可能是由于白天該地區(qū)天氣暫時由晴轉(zhuǎn)陰所造成的。(4)G點與H點相比，葉綠體中[H]含量較________。(填“高〞或“低〞)基質(zhì)[H]、ATPCO2D高(1)五碳化合物的產(chǎn)生和消耗主要發(fā)生于葉綠體的_____中。(5)請在下面坐標(biāo)圖中畫一條曲線表示上圖中BD段(6時至9時)水稻葉肉細胞中三碳化合物相對含量變化趨勢(設(shè)a點為6時三碳化合物的相對含量)。(5)請在下面坐標(biāo)圖中畫一條曲線表示上圖中BD段(6時至9時解析：(1)五碳化合物的產(chǎn)生和消耗發(fā)生在暗反響階段，在葉綠體基質(zhì)中進展。(2)AB段和IJ段是無光階段，不能進展光反應(yīng)，不能產(chǎn)生[H]和ATP，使三碳化合物不能轉(zhuǎn)化為五碳化合物，而五碳化合物可與CO2結(jié)合成為三碳化合物，所以五碳化合物含量極低；在中午時，植物為防止蒸騰過度，關(guān)閉氣孔，使外界CO2無法進入葉肉細胞間隙，細胞缺少CO2而使五碳化合物不能轉(zhuǎn)化為三碳化合物，但三碳化合物還可在光反響產(chǎn)生的[H]和ATP的作用下生成五碳化合物，所以五碳化合物含量上升。(3)天氣暫時由晴轉(zhuǎn)陰時，光照強度減弱，產(chǎn)生的[H]和ATP減少,三碳化合物轉(zhuǎn)化為五碳化合物的量減少,使五碳化合物含量下降，當(dāng)再由陰轉(zhuǎn)晴時，光照強度增強，五碳化合物含量又上升。解析：(1)五碳化合物的產(chǎn)生和消耗發(fā)生在暗反響階段，在葉條件變換過程變化ATP含量ADP含量C3含量C5含量[H]光照停止CO2濃度升高過程①停止,過程②③減慢,過程④加快降低升高增加降低降低易錯提醒光反響和暗反響中C3、C5、ATP與ADP的轉(zhuǎn)化關(guān)系及光照與CO2變化對它們的影響條件變換過程變化ATP含量ADP含量C3含量C5含量[H]光條件變換過程變化ATP含量ADP含量C3含量C5含量[H]光照停止CO2減少為零過程①④停止，過程②③減慢降低升高降低升高降低光照增強CO2濃度不變過程①加快，過程②③加快，過程④不變升高降低降低升高升高CO2停止提供過程①加快，過程②③逐漸減慢，過程④停止升高降低降低升高升高條件變換過程變化ATP含量ADP含量C3含量C5含量[H]光主題二光照強度對光合作用的影響影響光合作用的因素可以分為內(nèi)部因素和外界因素，內(nèi)部因素包括色素的種類和含量、酶的數(shù)量等，外界因素除了光照強度外，還有二氧化碳濃度、溫度、礦質(zhì)元素等。1．光照強度與光合作用速率的關(guān)系(1)研究光照強度對光合作用速率影響的實驗。主題二光照強度對光合作用的影響影響光合作用的因素可以分為內(nèi)①改變燈與試管的距離S，從而改變光照強度，S越大，光照強度________________。②通過計算衣藻放出的________________數(shù)來測定光合作用的強度變化。③本實驗最可能的結(jié)果是_____________________________________，得出的結(jié)論是_____________影響光合作用速率。越小氣泡隨著距離的增大，氣泡數(shù)目減少光照強度①改變燈與試管的距離S，從而改變光照強度，S越大，光照強度_(2)光合作用速率可以用單位時間內(nèi)光合作用吸收CO2的量表示，如圖是光照強度與光合作用速率的關(guān)系曲線圖：①圖中A點表示光合作用所需的_____________光照強度。②B點表示光飽和點，B點以后隨著光照強度增加，光合作用強度________________。最低不再增加(2)光合作用速率可以用單位時間內(nèi)光合作用吸收CO2的量表最(3)當(dāng)光照強度驟然減弱，CO2供給不變時:光反響生成的[H]和ATP________________；暗反響中三碳化合物被復(fù)原的量________________，含量________________；再生的五碳化合物________________，含量________________。當(dāng)光照驟然增強，CO2供給不變時，變化情況與上述相反。減少減少上升減少下降(3)當(dāng)光照強度驟然減弱，CO2供給不變時:光反響生成的[H2．二氧化碳濃度與光合作用速率的關(guān)系曲線(1)在一定范圍內(nèi)，植物光合作用速率隨CO2濃度的增大而________________；但到達一定濃度時，再增加CO2濃度，光合作用速率也________________，甚至___________。(2)A點表示光合作用所需的_____________CO2濃度。B點：CO2飽和點，B點以后隨著CO2濃度的增加光合作用強度________________。增加不再增加減弱最低不再增加2．二氧化碳濃度與光合作用速率的關(guān)系曲線增加不再增加減弱最低3．溫度與光合作用速率的關(guān)系分析圖中B點是______________溫度，此時光合作用最強，高于或低于此溫度光合作用強度都會下降，因為溫度會影響________________的活性。最適酶3．溫度與光合作用速率的關(guān)系最適酶4．水和礦質(zhì)元素與光合作用速率的關(guān)系在一定范圍內(nèi)，水、礦質(zhì)元素越多，光合作用速率______，但到達一定值后就________________。礦質(zhì)元素一般是作為________________的組成成分或通過影響光合作用中酶的活性來發(fā)揮作用的。越快不再增加色素4．水和礦質(zhì)元素與光合作用速率的關(guān)系越快不再增加色素多因素對光合作用的影響曲線分析P點時，限制光合作用速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因素,隨其不斷加強，光合作用速率不斷提高。當(dāng)?shù)絈點時，橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合作用速率的因素，要想提高光合作用速率，可采取適當(dāng)提高圖示中其他因素的措施。多因素對光合作用的影響曲線分析小組討論光反響停頓時，暗反響沒有立即停頓，還可以維持很短的時間，較長時間沒有光反響，暗反響也無法進展。假設(shè)同一植物處于兩種不同情況下進展光合作用，甲：一直光照10分鐘；乙：光照5秒，黑暗5秒，持續(xù)20分鐘，比較甲、乙光合作用制造的有機物的多少？提示：甲＜乙(暗反響時間長)。小組討論1．以下圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響情況，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在最適范圍，以下分析錯誤的是()D1．以下圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響情況，除各DA．甲圖中a點的限制因素可能是葉綠體中酶的數(shù)量B．乙圖中d點與c點相比，一樣時間內(nèi)葉肉細胞中C3的生成量多C．圖中M、N點的限制因素是光照強度，P點的限制因素是溫度D．丙圖中，隨著溫度的升高，曲線走勢將穩(wěn)定不變解析：甲圖中a點的限制因素是光照強度之外的其他因素,因此可能是葉綠體中酶的數(shù)量；乙圖中d點比c點光照強度強，光合速率大，因此一樣時間內(nèi)d點比c點葉肉細胞中C3的生成量多；M、N、P點均未到達光合速率飽和點，因此橫坐標(biāo)所表示的因素為限制因素；溫度主要是通過影響酶