高中生物第四章光合作用和細胞呼吸第二節(jié)影響光合作用的環(huán)境因素課件蘇教版必修1.ppt

1、(二)光合作用的過程 影響光合作用的環(huán)境因素,一、光合作用的過程 1. 場所:_. 2. 兩個階段 (1)光反應: 發(fā)生在葉綠體的_上, 必須在_的條件下才能進行.,葉綠體,類囊體膜,有光,(2)暗反應: 發(fā)生在葉綠體的_中, 在有光和無光的條件下都能進行. 3. 變化過程 (1)光反應中的化學反應 水的光解: 水分解成_, H進一步變成高能態(tài)的H. ATP的合成: 在_的作用下, ADP與Pi形成ATP.,基質,O2和H,有關酶,(2)暗反應中的化學反應 CO2的固定: 一分子CO2和一分子_結合形成兩分子_. 三碳化合物的還原: 在酶的作用下, 三碳化合物接受_釋放出來的能量并被_還原.,

2、五碳化合物,三碳化合物,ATP,H,五碳化合物的再生: 一些_經過復雜的變化, 又形成五碳化合物. ADP的形成: ATP被利用后形成_和_. 4. 光合作用的概念,三碳化合物,ADP,Pi,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, 同時將_轉化為_儲存在糖類和其他有機物中的過程. 5. 總反應式 _,光能,化學能,想一想 結合光合作用的過程, 你認為早晨鍛煉好還是傍晚鍛煉好? 提示: 傍晚鍛煉好. 白天植物進行光合作用, 吸收CO2產生O2, 晚上植物進行細胞呼吸, 吸 收O2釋放CO2, 傍晚時O2含量較早上多.,二、影響光合作用的環(huán)境因素及應用 1. 影響

3、因素,2. 光合作用原理的應用 (1)提高光能利用率的途徑: 延長_, 增加光照面積和增強光合作用的效率等. (2)提高光能利用率的措施 大田中: _、合理密植等.,光照時間,套種,大棚中: 適當提高_、延長光照時間等. 適當補充適宜濃度的營養(yǎng)元素, 如施用含_、K、_、Zn等元素的肥料.,Mn,CO2濃度和溫度,N、P,判一判 (1)與光合作用有關的酶只分布在葉綠體的 基質中() (2)CO2濃度越大光合作用效率就越高() (3)套種可以提高光合作用的效率(),要點一光合作用過程分析 1. 過程圖解,2. 圖解分析,注: C3即三碳化合物, C5即五碳化合物,特別提醒 (1)暗反應有光、無光

4、都能進行. 若光反應停止, 暗反應可以持續(xù)一段時間, 但 時間不長, 故一般認為晚上只進行細胞呼吸, 不進行暗反應. (2)相同光照時間內, 光照和黑暗間隔處理比 一直光照有機物積累多, 因為間隔處理H、 ATP基本不積累, 利用充分; 但一直光照會造 成H、ATP的利用不充分而積累.,下圖是光合作用過程實驗圖解, 請分析實驗結果(內填寫或者).,裝置C中產生含碳有機物, 是由于在裝置A中結構_上進行了_反應, 為在結構_中進行的_反應提供了_等物質的緣故.,【解析】光合作用包括光反應和暗反應兩個 階段, 光反應的場所在葉綠體類囊體膜上, 暗 反應的場所在葉綠體基質中. 光反應的產物 H和AT

5、P是暗反應的必要條件. 【答案】葉綠體類囊體膜光 葉綠體基質暗H和ATP,變式訓練 1. 對某種植物做如下處理: (甲)持續(xù)光照10 min, 再黑暗10 min; (乙)光照5 s后再黑暗處理5 s, 連續(xù)交替進行20 min. 若其他條件不變, 則在甲、乙兩種情況下植株所制造的有機物總量是() A. 甲多于乙B. 甲少于乙 C. 甲和乙相等 D. 無法確定,解析: 選B. 植物的光反應和暗反應是在不同 酶的催化下獨立進行的. 在一般情況下, 光反 應的速率比暗反應的快, 光反應的產物ATP 和H不能被暗反應及時消耗掉, 原因是催化 暗反應的酶的催化效率和數量都是有限的, 暗反應限制了光合作

6、用速率, 降低了光能的 利用率.,但中間間隔5 s無光, 有利于充分利用前5 s光反應的產物, 從而提高了對光能的利用率. 因此, 在光照強度和光照總時間不變的情況下, 乙制造的有機物相對甲多一些.,要點二影響光合作用的環(huán)境因素及應用 1. 光照強度,(1)圖解: A點: 進行光合作用所需的最低光照強度. B點: 光飽和點, B點以后隨著光照強度增加, 光合作用強度不再增加. (2)應用: 陰雨天適當補充光照, 及時對大棚除霜消霧.,2. CO2濃度 (1)圖解: A點: 進行光合作用所需的最低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不再增加. (2)應用

7、: 溫室中適當提高CO2濃度, 如投入干冰等, 大田中“正其行, 通其風”, 多施有機肥來提高CO2濃度.,3. 溫度 (1)圖解: B點是最適溫度, 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, 因為溫度會影響酶的活性. (2)應用: 溫室栽培時白天適當提高溫度, 夜間適當降低溫度.,特別提醒 光合速率的日變化 (1)春秋天, 無云的晴天: 從早晨開始, 光合作用隨光照增強而逐漸加強, 中午達到高峰, 以后隨光照減弱而逐漸降低, 到日落則停止, 形成單峰曲線.,(2)夏天, 晴天無云而太陽光照射強烈時: 光合 作用過程便形成雙峰曲線, 即一個高峰在上 午, 一個高峰在下午. 中

8、午前后光合速率下降, 呈現“午休”現象, 原因是蒸騰作用旺盛導 致氣孔關閉, 限制CO2進入葉片.,為探究影響光合作用強度的因素, 將同一品種玉米苗置于25 條件下培養(yǎng), 實驗結果如圖所示, 請回答:,(1)與D點相比, B點條件下限制玉米CO2吸收量的因素是_, C點條件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_. (2)實驗結果表明, 在_的條件下施肥效果明顯. 除本實驗所涉及的因素外, 從增加光合面積的角度考慮, 采取_措施能提高玉米的光能利用率.,【解析】(1)B點和D點相比, 二者相同點是 都做了施肥處理, 且二者土壤含水量也相同, 不同點是D點光照強度大, B點光照強度小, 是 影響二氧

9、化碳吸收的限制因素. (2)根據圖示, 在土壤含水量40%60%的條件下施肥效果 明顯. 從增加光合作用面積的角度考慮, 采取 合理密植措施能提高玉米的光能利用率.,【答案】(1)光照強度(或光強)土壤含水量(2)土壤含水量40%60%合理密植 【探規(guī)尋律】自然條件和實際生產中并非 單一因素影響光合作用, 而是多種因素共同 影響. 多因素影響光合作用常見曲線如下:,(1)曲線分析: P點時, 限制光合作用速率的因 素應為橫坐標所表示的因素, 隨其不斷加強, 光合作用速率不斷提高. 當到Q點時, 橫坐標 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, 可采取適當提 高圖

10、示中其他因素的措施.,(2)應用: 溫室栽培時, 在一定光照強度下, 白 天適當提高溫度, 增加光合酶的活性, 可提高 光合作用效率, 也可同時適當增加CO2濃度, 進一步提高光合作用速率. 當溫度適宜時, 可 適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合作用速率.,變式訓練 2. (2012江蘇南京高一檢測)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, 下列分析錯誤的是(),A. 甲圖中a點的限制因素可能是葉綠體中酶的數量 B. 乙圖中d點與c點相比, 相同時間內葉肉細胞中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

11、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: 選D. 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 數量; 乙圖中d點比c點光照強度強, 光合速率 大, 因此相同時間內d點比c點葉肉細胞中C3 的生成量多; M、N、P點均未達到光合速率 飽和點, 因此橫坐標所表示的因素為限制因 素; 溫度主要是通過影響酶的活性來影響光 合速率, 當溫度超過最適溫度時, 隨溫度升高, 酶活性逐漸喪失, 光合速率逐漸降低.,光合作用中C3、C5、ATP和CO2之間的轉化 【例題】圖甲表示A植物光合速率受光照 強度影響的變化曲線. 圖乙表示A植物光合速 率在不同光照

12、強度環(huán)境條件下, 光合速率受 CO2濃度影響的變化曲線. a點與c點相比較, c點時葉肉細胞中C3的含量; b點與c點相比較, b點時葉肉細胞中C5的含量依次是(),A. 低、基本一致 B. 高、高 C. 高、基本一致 D. 低、高,【解析】a點與c點相比較, 光照強度相同, 二氧化碳濃度不同, c點二氧化碳濃度高, 與 C5結合生成的C3量多, 而a、c兩點產生的H 和ATP是相同的, 還原的C3量相同, 所以c點葉 肉細胞中C3的含量高. b點與c點相比較, 二氧 化碳濃度相同, 光照強度bc, b點產生的H 和ATP多, 還原的C3多, 生成的C5多. b點時葉 肉細胞中C5的含量高.,【糾錯筆記】圖解分析光合作用過