人教版高一生物必修一光合作用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,*,细胞的能量供应和利用,第4节能量之源光与光合作用,第1课时,光合作用探究历程,及,色素提取和分离实验,众所周知，一颗种子播种在土壤中，在适宜的条件下便可萌发生长。有的可长成高达数十米的参天大树；有的在其最适合生长的季节里具有惊人的生长速度。如玉米在拔节期每天大约可长高8厘米，而大牡竹曾有一天增高41厘米的记录。,植物生长所需的营养物质是从哪里来的？,一、光合作用的探究历程,光合作用的探究历程,1771年 普利斯特利实验,1779年 英格豪斯实验,1843年 梅 耶 实 验,1864年 萨 克 斯 实 验,1939年鲁宾与卡门实验,1771年,1779年,1845年,1864年,1939年,公元前,3世纪,1648年,1880年,1980年 恩格尔曼实验,1648年 海尔蒙特实验,公元前3世纪亚里士多德,公元前3世纪，古希腊亚里士多德提出，植物生长所需的物质全部来自于土壤。,17世纪早期，比利时科学家 海尔蒙特第一次试图用定量的方法研究植物的养料来源。,2/10,图,A,图,B,图,D,实验1 海尔蒙特柳树实验（1648年）,实验前,实验后,变化,土壤干重,90.800kg,90.743kg,-0.057kg,柳 树,2.25kg,76.70kg,+74.75kg,图C,结论：,植物生长所需的养料主要来自于水，而不是土壤。,3/10,结论：植物可以更新空气,有人重复了普利斯特利的实验，却得到相反的结果，为什么？,实验2 普利斯特利（1771年）,4/10,缺少空白对照，实验结果说服力不强。,实验3 荷兰的英格豪斯（1779）,通过500多次实验，得出结论：普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功，植物体只有绿叶才能更新空气。,到1785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2。,光能,化学能,储存在什么物质中？,1845年，梅耶（德国）,5/10,CO2 H2O O2,光能,绿色叶片,黑暗处理,遮光曝光,碘蒸气,不变蓝变蓝,结论：绿色叶片的光合作用产生了淀粉。,一半遮光,一半曝光,实验4 （德）萨克斯实验（1864年）,6/10,CO2H2O （CH2O）O2,光能,1、消耗掉叶片中的营养物质，避免对实验结果的影响,2、进行自身对照（自变量是光照，因变量是叶片颜色的变化）,1、为什么对叶片先进行暗处理（饥饿处理）？,2、为什么让叶片的一半曝光，,另一半遮光呢？,7/10,本实验除了证明光合作用的产物是淀粉的同时，还证明了光照是光合作用的必要条件。,光合作用在,哪里,进行呢？,实验4 （德）萨克斯实验（1864年）,(2)实验结论,叶绿体是进行光合作用的场所。,O2是由叶绿体释放的。,实验5 恩格尔曼的实验,相互对照还是自身对照？,自变量是？因变量是？,自身对照，自变量为光照的有无(照光处与不照光处；黑暗与完全曝光)，因变量为好氧菌的分布。,选材好。,水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；,用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。,设计妙。,没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；,用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一组对照实验。,恩格尔曼实验的巧妙之处,光合作用的定义,绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。,CO2H2O （CH2O）O2,光能,叶绿体,糖类,光合作用总反应式,8/10,1897年，人们首次把绿色植物的上述生理活动称为光合作用。这样，柳苗的生长之迷也终于被揭开了。,提出问题：探究光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？,五 美国的科学家鲁宾和卡门实验（1939年）,1、需要标记什么元素？,2、怎样设计对比实验？,问题讨论：,C18O2、H218O,C18O2+H2O,CO2+H218O,CO,2,H,2,18,O,?,C,18,O,2,H,2,O,?,预测1：第一组为O2，第二组为18O2，来自H2O；,预测2：第一组为18O2，第二组为O2，来自CO2；,预测3：两组既有18O2、也有O2，来自两者。,第一组,第二组,五 美国的科学家鲁宾和卡门实验（1939年）,CO,2,H,2,18,O,18,O,2,C,18,O,2,H,2,O,O,2,结论：光合作用释放的氧气来自水,第一组,第二组,CO2H2O （CH2O）O2,光能,叶绿体,相互对照还是自身对照？,自变量是？因变量是？,五 美国的科学家鲁宾和卡门实验（1939年）,相互对照，自变量为标记物质(H2O与C18O2)，因变量为O2的放射性。,卡尔文及其同事用来研究光合藻类CO2固定的仪器装置,他用,14,C,标记的,CO,2,追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，从而进一步揭示了光合作用中复杂的化学反应。,卡尔文循环,六、（美）卡尔文实验（1948年）,同位素标记法,放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。,光合作用发现过程,发,现,内,容,发现年代,公元前3世纪,植物生长所需物质来自土壤（古希腊：亚里士多德）,植物生长需要的物质是水H2O（比利时：海尔蒙特）,1648年,植物可以更新空气（英国：普里斯特利,1771年,植物更新空气需要光照（荷兰:,英格豪斯）,1773年,绿色植物通过光合作用吸收CO2释放O2（瑞士：塞尼比尔）,1782年,绿色植物通过光合作用制造了淀粉（德国：萨克斯）,1864年,叶绿体是光合作用的场所（美国：恩格尔曼）,1880年,光合作用释放的O2全部来自H2O（美国：鲁宾和卡门）,1939年,光合作用的发现史,光合作用的概念,绿色植物通过叶绿体，利用可见光中的光能，把二氧化碳和水合成为储存能量的有机物（通常指糖类中葡萄糖）并且释放出氧气的过程。,将一株植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后18O存在于,A光合作用生成的水中,B仅在周围的水蒸气中,C仅在植物释放的氧气中,D植物释放的氧气和周围的水蒸气中,D,历经一个半世纪,经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物,在下面几个著名实验中,相关叙述正确的是()。,A.普里斯特利指出了植物更新空气且光在这个过程中起关键作用,B.萨克斯的实验中,叶片在暗处放置几小时的目的是消耗掉叶片中的营养物质,C.恩格尔曼的实验中,定量分析了水绵光合作用生成的氧气量,D.鲁宾和卡门的实验中,用18O标记CO2,证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO2,B,普里斯特利指出了植物更新空气,并不知道光在这个过程中起关键作用;恩格尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来,并不能定量分析光合作用生成的氧气量;鲁宾和卡门的实验中,用18O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用产生的氧气来自于H2O而不是CO2,用18O标记CO2属于对照组。,解析,二、捕获光能的色素 提取和分离,因为有捕获光能的色素,为什么植物能利用光能?,绿叶中会有哪些种类的色素呢？,它们分别是什么颜色的？,各种色素在绿叶的含量相同吗？,想一想，该怎么办？,提取：绿叶中的色素溶于_而不溶于水，,可用_提取色素。,分离：各种色素在_中溶解度不同，_随,_在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各,种色素相互分离。,有机溶剂,无水乙醇,层析液,溶解度高的,层析液,绿叶中色素的提取和分离,操作步骤：,提取色素,制备滤纸条,画滤液细线,分离色素,观察与记录,1.请完成下表中的实验流程。,绿叶中色素的提取和分离,步骤,方法,原因,提取绿叶中的色素,(1)加入二氧化硅:_,(2)加入碳酸钙:_,(3)加入乙醇:_,将研磨液迅速倒入基部垫有单层尼龙布的玻璃漏斗中进行过滤。将滤液收集到试管中,并用棉塞塞紧试管口,(1)单层尼龙布:_,(2)试管口塞紧:_,充分研磨,保护色素,溶解、提取色素,过滤叶脉及二氧化硅等,防止乙醇挥发,续表,绿叶中色素的提取和分离,步骤,方法,原因,制备滤纸条,(1)干燥滤纸:_;,(2)剪去两角:_。,画滤液细线,用毛细吸管吸取少量滤液,沿铅笔细线画出一条细而直的滤液细线,吹干后再重复画12次,(1)画得细而直:_,(2)画23次:_,分离绿叶中的色素,(1)层析液用于_,(2)层析液不能没及滤液细线,以防止_。,(3)覆盖烧杯是为了_,透性好、吸收滤液多,使层析液同步到达滤液细线,为防止色素带重叠而影响分离效果,是为积累更多的色素,使分离后的色素带明显,分离绿叶中的色素,防止层析液中的成分挥发,色素溶解于层析液中而无法分离,取决于色素在溶剂中溶解度的大小,2.实验现象、结论。,色素种类,位置,色素颜色,色素宽度,溶解度,扩散速度,橙黄色,最快,黄色,较快,蓝绿色,较慢,黄绿色,最慢,最少,最高,较少,较高,最多,较多,较低,最低,答案：,充分是为了研碎细胞保证色素溶出;迅速是为了减少无水乙醇挥发,乙醇挥发性较强,塞紧盛有色素滤液的试管口也是因为挥发性。,思考:提取叶绿体中色素时,为什么要迅速、充分研磨,叶绿素b,叶绿素a,叶黄素,胡萝卜素,取决于色素含量,叶绿素,类胡萝卜素,（含量约3/4）,（含量约1/4）,叶绿素a（蓝绿色）,叶绿素b（黄绿色）,胡萝卜素（橙黄色）,叶黄素（黄色）,绿叶中的色素,答案：1.(1)画滤液细线次数太少。(2)滤液细线触及层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。,答案：甲同学忘记了加入二氧化硅和碳酸钙会使研磨不充分，导致释放的色素数量减少，提取浓度较低，所以在滤纸条的色素浓度很低，颜色很浅；,乙同学加入了水，由于色素只能溶解于有机溶剂中，所以用水提取不到任何色素，滤纸上没有出现色素带。,【典例精析1】在圆形滤纸的中央点上滴一滴叶绿体的色素滤液，进行色素分析，会得到近似同心环状的四个色素圈，排在外圈的色素呈（）,A.橙黄色 B.黄色,C.蓝绿色 D.黄绿色,A,【典例精析2】.某同学用韭黄研磨后的提取液进行色素分离，在滤纸条上将出现几条明显的色素带（）,A.0条 B.1条 C.2条 D.4条,【解析】韭黄生长在没有光照的环境中，因此不含有叶绿素，只含有叶黄素和胡萝卜素两种色素。,C,C,叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,叶片为什么往往是绿色的呢？,例1右图为用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图,则判定A和B分别为()。,【解析】根据曲线分析可知,A主要吸收红光和蓝紫光,B主要吸收蓝紫光,因此A为叶绿素,B为类胡萝卜素。,A.叶绿素、类胡萝卜素,B.类胡萝卜素、叶绿素,C.叶黄素、叶绿素a,D.叶绿素a、叶绿素b,A,技巧归纳,此题为识记题。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,曲线中的波峰对应波长的光吸收量最大。,拓展1：不同颜色温室大棚的光合效率,无色大棚：各色光均能通过；有色大棚主要透射和反射同色光，其他光被吸收，所以用无色透明大棚光合效率最高。,而叶绿素对绿光吸收最少，绿色的薄膜的大棚光合效率最低,思考：生活中，无色大棚和绿色大棚哪个应用广泛？为什么,光质与光合效率,不同波长的光对光合效率影响不同。,光合效率大小为：白光红光、蓝紫光橙黄光绿光。,叶绿体中的色素吸收最多的是蓝紫光和红光，在日照的基础上，用红色、蓝色灯光也以提高光合效率,不同颜色的藻类不同波长的光,光照,温度,Mg元素,若缺乏将导致叶绿素无法合成，老叶先变黄。,Fe元素,是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe幼叶先变黄。,拓展2：影响叶绿素生物合成的因素,这些捕获光能的色素存在于细胞中的什么部位呢？,这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素，就分布在类囊体的薄膜上。,叶绿素,类胡萝卜素,叶绿素a(蓝绿色),叶绿素b（黄绿色）,胡萝卜素（橙黄色）,叶黄素（黄色）,（吸收红光和蓝紫光）,（吸收蓝紫光）,含量约占3/4,含量约占1/4,叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。,光合作用的色素,第2课时 光合作用过程的研究,光合作用的反应式概括为：,光能,CO,2,+H,2,O,（,CH,2,O,）,+,O,2,叶绿体,原料 产物,动力 场所,光合作用：指绿色植物通过叶绿体，利用光,能，把二氧化碳和水转化为储存,着能量的有机物，并且是释放出,氧气的过程。,CO2+H2O,（CH2O）+O2,太阳光,叶绿体,光能,CO,2,+H,2,O,（,CH,2,O,）,+,O,2,叶绿体,叶绿体是进行光合作用的场所，它内部巨大膜表面上，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。,光合作用在叶绿体中是怎样进行的呢？,光合作用过程,光反应,暗反应,划分依据:反应过程是否需要光能,叶绿体,中的色素,光能,H,O,2,ATP,ADP+Pi,直接释放到空气中,为第二阶段提供还原剂,为第二阶段提供能量,水在光下分解,酶,H2O,光反应阶段,能量变化,光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中,水的光解：,物质变化,光、色素、酶,叶绿体内的类囊体薄膜上,场所：,条件：,H,2,O H +O,2,光能,ATP的合成：,ADP,Pi,能量（,光能,）,ATP,酶,多种酶,参加催化,2C3,CO,2,C,5,还,原,（CH2O）,供氢,酶,H,固,定,光反应阶段,ATP,供能,酶,ADP+Pi,暗反应阶段,ATP,中,活跃,的,化学能,转变为,糖类,等,有机物中,稳定,的,化学能,能量变化,(CH,2,O)+C,5,ATP,、酶,2C,3,+H,C3的还原：,物质变化,CO,2,C,5,2C,3,酶,CO2的固定：,条件：,H、ATP、酶,叶绿体的基质中,场所：,色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多种酶,酶,CH2O,CO2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光反应,暗反应,光合作用的过程,光合作用的全过程,叶绿体中的色素,供氢,酶,供能,还原,多种酶参加催化,（CH2O）,ADP+Pi,酶,ATP,2C3,C5,固定,CO2,H,2,O,O,2,水在光下分解,H,光反应阶段,暗反应阶段,光能,联系,比较光反应、暗反应,光反应阶段,暗反应阶段,条件,场所,物质变化,能量变化,光、色素、酶,不需光、酶、H、ATP,叶绿体类囊体膜,叶绿体基质中,水的光解；ATP的生成,CO2的固定；C3的还原,ATP中活,跃化学能,光能,ATP中活,跃化学能,有机物中稳,定化学能,光反应是暗反应的基础，为暗反应提供H和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。,CO,2,+H,2,O,（,CH,2,O,）,+O,2,光能,叶绿体,.光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。下列有关叙述正确的是()。,A.光反应不需要酶,暗反应需要酶,B.光反应消耗水,暗反应消耗ATP,C.光反应固定CO2,暗反应还原CO2,D.光反应储存能量,暗反应释放能量,B,解析,光反应进行的条件是需要水、光照和色素,暗反应进行的条件是需要ATP和H。,光反应,H2O H+O2,+,Pi,+,光能,ATP,酶,ADP,水的光解：,ATP的合成：,暗反应,CO,2,的还原：,2C,3,+H (CH,2,O)+C,5,酶,ATP,CO,2,的固定,：,CO,2,+C,5,2C,3,酶,总结：,下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：,图中A是_,B是_,它来自于_的分解。,图中C是_，它被传递到叶绿体的_部位，用于_。,图中D是_，在叶绿体中合成D所需的能量来自_,图中G_,F是_,J是_,图中的H表示_，H为I提供_,光,H,2,O,B,A,C,D,E+Pi,F,G,CO,2,J,H,I,2,水,H,基质,用作还原剂，还原C3,ATP,色素吸收的光能,光反应,H和ATP,色素,C5化合物,C3化合物,糖类,(1)明确C3和C5的来源与去路：在限定条件下，根据图示明确C3和C5的来源与去路，分析C3和C5含量的变化。,【提分技法】,分析C3和C5含量变化的方法,CO2供应不变，而光照变化。,当光照由强弱时，光反应减弱，H和ATP ，C3还原减弱，C3消耗 ，C5产生 ，结果使C3含量增加，C5含量减少。,当光照由弱强时情况与之相反。,光照不变，而CO2供应变化。,当CO2供应充足不充足时，CO2固定 ，C3产生 ，C5消耗 ，结果使C3含量 ，C5含量 。,当CO2供应不足充足时情况与之相反。,减弱,减少,减少,减少,增多,(2)C3和C5含量变化趋势相反：,当环境中某一因素如光照或CO2供应发生变化时，C3和C5含量变化趋势总是相反的，如图所示：,1、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（）,A、H B、C5化合物 C、ATP D、CO2,B,2、与光合作用光反应有关的是（）,H2O ATP ADP CO2,A.B.C.D.,A,3、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是,A.上升；下降；上升 B.下降；上升；下降,C.下降；上升；上升 D.上升；下降；下降,C,4、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的 部位在叶绿体中依次为 (),外膜 内膜 基质 类囊体膜,A B,C D,B,5、光合作用过程的正确顺序是（）,二氧化碳的固定 氧气的释放 叶绿素吸收光能水的光解三碳化合物被还原,A.B.,C.D.,6、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）,三碳化合物五碳化合物,氧气,7、在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析18O放射性标记，最先（）,A、在植物体内的葡萄糖中发现,B、在植物体内的淀粉中发现,C、在植物体内的淀粉、脂肪、蛋白质中均可发现,D、在植物体周围的空气中发现,D,8、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（）,A、CO2 叶绿体 ATP,B、CO2 叶绿素 ATP,C、CO2 乙醇 糖类,D、CO2 三碳化合物 糖类,D,9、在光合作用过程中，能量的转移途径是,A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖,B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖,C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖,D、光能 ATP CO2 葡萄糖,B,第3课时 光合作用原理的应用,1、尝试探究影响光合作用强度的环境因素。,2、说出光合作用原理的应用。,人吃五谷杂粮、鸡鸭鱼肉长大，植物是怎样长大的呢？,（一）光合作用的重要意义,为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源,维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,促进生物进化,从物质转变和能量转化的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。,阅读教材104-105页，回答：,（二）光合作用强度,1.光合作用强度的概念：,2.光合作用强度的表示方法：,3.光合作用强度的影响因素：,光合速率(光合强度)：是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如产生多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉）,表观（净）光合速率、真正（总）光合速率,表观光合速率=真正光合速率呼吸速率,后羿射日是我国古代传说，故事内容大致为：古时候天上有十个太阳，大地干涸焦枯，草木不生，人们难以生存。英雄后羿力大无比，箭法精准，射掉了九个太阳，剩下现在的一个太阳，使光照和温度适宜，万物复苏，草木茂盛。这个神话说明光照和温度会影响植物的光合作用。,趣味,生物,影响光合作用强度的因素,CO,2,+H,2,O,（,CH,2,O,）,+O,2,光能,叶绿体,(色素、酶）,Mg、N等矿质元素；,酶的活性受温度等影响。,光照强度、光质、光照时间；,气体反应物,作为反应物和反应的媒介；,水分气孔关闭CO2供应,影响光合作用强度的因素？,内因：,外因：,光（强度、光质）,CO2浓度,温度,矿质元素,水分,酶的种类、数量,叶面指数（疏密）,RuBP含量等,实验原理：,利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。,叶片含有空气，上浮 叶片下沉 充满细胞间隙，叶片上浮,在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。,探究光照强度对光合作用的影响,抽气,光合作用,产生O2,观察与记录,一、不同光照强度对光合作用的影响,烧杯,光照,（日光灯）,距离,光照强度,叶子圆片上浮所需时间,第一片,第二片,第三片,第四片,1,40W,5CM,强,2,40W,30CM,中,3,40W,50CM,弱,结论：,在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增强而增强,自,变,量,因,变,量,自变量,调节方式,生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，如图，这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是,A,二、外界因素：,1、光照强度：对植物光合作用速率的影响（如图所示）,A（呼吸作用点）,B（光补偿点：）,（呼吸作用强度=光合作用强度）,C（光饱和点）,净光合作用,实际光合作用,CO,2,吸收量,光照强度（,klx/h,）,CO,2,释放量,0,呼吸作用,实际测量值意义：,无光条件下，为呼吸作用值；有光条件下，为净光合作用值。,实际光合作用值=净光合作用值 +呼吸作用值,（无光其他条件相同时测量）,二、外界因素：,1、光照强度：对植物光合作用速率的影响（如图所示）,生产实践运用：阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低（如图曲线所示），因此，种植阴生植物应避免过强光照；阳生植物的光补偿点和光饱和点相对较高(如图曲线 所示)，因此，种植阳生植物应给与较强光照条件,A（呼吸作用点）,B（光补偿点：）,（呼吸作用强度=光合作用强度）,C（光饱和点）,净光合作用,实际光合作用,CO,2,吸收量,光照强度（,klx/h,）,CO,2,释放量,0,呼吸作用,P,B光合作用与呼吸作用达到动态平衡,下图表示某种植物光照强度与光合作用强度关系。P点的生物学含义是：,A无光合作用，有呼吸作用,D光合作用与呼吸作用都不进行,CO2吸收量,光照强度,0,P,CO2释放量,C无呼吸作用，有光合作用,(1)在黑暗情况下，植物叶片只进行细胞呼吸，吸收氧气，产生的二氧化碳较易溶于水，所以叶片沉在水底。细胞生理状态如下图：,通过气体代谢判定光合作用与细胞呼吸强度关系的方法,栏目链接,(2)在弱光下，此时的光合作用小于或等于细胞呼吸，叶片中没有足够的氧气，叶片仍然沉在水底。细胞生理状态如下图：,(3)在中、强光下，光合作用大于细胞呼吸，叶片中会有足够的氧气产生，从而充满了细胞间隙并释放到外界一部分，使叶片浮起来。细胞生理状态如下图：,栏目链接,核心点睛,新知初探,要点探究,栏目链接,跟踪训练,(2015湛江高一检测)在下图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是(),B,A叶片吸水膨胀，密度减小,B叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面,C溶液内产生的CO2大量附着在叶面,DNaHCO3溶液因放出CO2而密度增大,解析：当叶片中的气体被抽空后沉入水底，由于光照时进行光合作用产生氧气充满了细胞间隙，使浮力增大而重新浮出液面。,2、温度主要影响暗反应,主要原因是：影响酶的活性变化，进而影响反应速率。,温度,/,0 10 20 30 40 50,光合速率,A,B,C,AB段（10-35）:,随温度的升高，酶活性提高，,光合速率逐渐加快。,B点（35）：,为最适温度点，光合速率最快。,BC段（35-50）:,随温度过度升高，酶活性降低，光合速率逐渐降低；,C点以后（50）:,光合作用完全停止。,光合作用强度,O,时间：盛夏,A,7 10 12 14 18,A点的含义是：,温度过高，气孔关闭，CO2供应不足光合速率下降,夏季中午光合作用“午休”,温度,在生产上的应用,对光合作用的影响,外因,1.适时播种,2.温室栽培时,白天适当提高温度,晚上适当降温.,温度会直接影响酶的活性.（主要是影响碳反应）,措施,3、适时浇水，使气孔开放，加强蒸腾，降低植物体温度。,3、CO2浓度（如图所示）主要影响暗反应,CO2是光合作用的原料之一，环境中CO2浓度的高低明显影响光合速率。,OA段:,CO2浓度过低时，植物无法进行光合作用；,AB段：,光合速率随CO2浓度的增加而增加；,B点以后:,再增加CO2浓度，光合速率不变,(B点被称为CO2饱和点)。,CO,2,的浓度,A,B,O,光合速率,应用：温室栽培时适当提高CO2的浓度,措施：,多施有机肥或农家肥；,大田生产“正其行，通其风”，即为提高CO2浓度、增加产量；,释放一定量的干冰或给植物浇碳酸饮料(施NH4HCO3)。,植物能直接吸收吗？,CO,2,的浓度,A,B,O,光合速率,4、矿质元素的影响：,直接或间接影响光合作用。,在一定范围内矿质元素越丰富光合作用速率越快。,但超过饱和点后，光合作用将不再增加，甚至可能会造成危害。,但应注意供应过量也可能会给农作物的生长发育带来危害。（如N肥施用过多，会造成农作物倒伏。,枝叶生长过高引起）,生产实践运用：,合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合作用速率。,施用有机肥，经微生物分解后，既为植物补充CO2，又为植物提供各种矿质元素。,5.水分,水分,水既是光合作用原料，又是化学反应的媒介；,水分是植物蒸腾的对象。缺水气孔关闭CO2进入受阻间接影响光合作用,应用措施：合理灌溉。,6、多因子外界因素对光合速率的影响,1、单独分析每条曲线,2、作辅助线,例：下图表示环境因素对小麦光合作用速率的影响，除图中所示因素外，其他因素均控制在适中范围。请据图回答以下问题：,图中P点，限制小麦光合作用速率的因素为 ；,图中Q点，限制小麦光合作用速率的因素为 。,光照强度,CO2浓度,例：右图为某植物在适宜的自然条件下，CO2吸收速率与光强度,的关系曲线。下列分,析判断错误的是,A若温度降低，a点上移,B若植物缺Mg，b点左移,C若CO2浓度升高，c点右移,D若水分不足，c点左移,B,a,CO2吸,收,速,率,光照强度,0,a,b,c,若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利,A.昼夜恒温25,B.白天温度25，夜间温度15,C.昼夜恒温15,D.白天温度30，夜间温度15,D,用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O2最少的是 ,A绿色罩 B红色罩,C蓝色罩 D紫色罩,A,下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（）,A、增大O2浓度 B、增大CO2浓度,C、增强光照 D、调节室温,A,(07年高考山东卷)以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是(),A.光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等,B.光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多,C.温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少,D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等,A,制造的、产生的 值,测定的、积累的 值,总,净,1、植物的新陈代谢受外部环境因子（如光、温度）和内部因子（如激素）的影响，研究内、外因子对植物生命活动的影响具有重要意义。,（l）下图表示野外松树（阳生植物）光合作用强度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收CO2和释放CO2量的状况。请分析回答：,当光照强度为b时，光合作用强度_。,光照强度为a时，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用放出CO2的量。如果白天光照强度较长时期为a，植物能不能正常生长？为什么？；。,如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强 度关系的曲线，b点的位置应如何移动?为什么？；,为什么?。,CO,2,吸收量,光照强度,0,a,CO,2,释放量,b,达到平衡,不 能,白天无积累,夜晚消耗,有机物总量减少,左 移,阴生植物的光饱和点较低,光照强度,a b c,CO,2,0.01%,；,20,光合作用强度,CO,2,0.04%,；,30,CO,2,0.04%,；,20,2、科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图所示，请根据下图回答有关问题：,光照强度为a时，造成三条曲线光合作用强度无明显变化的主要外界因素是：,光照强度为b时，造成曲线与的光合作用强度差异的原因是 ；造成曲线与曲线的光合作用强度差异的原因则是 。,请描述光照强度从a到c的连续变化过程中，曲线的变化趋势：。曲线的变化趋势：；主要限制因素是：。,光照强度,温 度,CO2浓度,随光照强度逐渐增强,基本保持平衡,CO2浓度,第4课时 光合作用与呼吸作用,及,化能合成作用,链接高考,光合作用与有氧呼吸的比较,链接高考,光合作用与有氧呼吸的比较,呼吸作用与光合作用的联系,A,B,CO,2,O,2,CO2,O2,光合作用强度（速率）呼吸作用强度（速率）,光合作用强度（速率）=呼吸作用强度（速率）,光合作用强度（速率）呼吸作用强度（速率）,CO,2,O,2,模式图中的A、B、C、D分别对应曲线上的哪些部分？,A：ab段,B：a点,C：b点,D：b点以后,模式图,呼吸速率、净光合速率的测定：,测量什么?、。,烧杯中装 、。,条件？、。,呼吸速率 净光合速率,NaOH溶液,黑暗,NaHCO3溶液,光照,（一定浓度）,（一定浓度）,不考虑气体在溶液中的溶解,(CO2缓冲液),链接高考,光合作用与有氧呼吸联系,3(2013杭州检测)下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是(),A是光合色素，分布在叶绿体和细胞质基质中,B是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段,C是三碳化合物，能被氧化为(CH2O),D是ATP，在叶绿体基质中生成,B,解析：根据光合作用图解可知，图中是光合色素，分布在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上；是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段，与有氧呼吸第一、二阶段产生的H结合生成水，释放大量的能量；是三碳化合物，在由光反应阶段提供的H和ATP的作用下还原为(CH2O)；是ATP，在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上生成。,答案：B,光合作用和呼吸作用中的化学计算,光合作用反应式：,6CO212H2OC6H12O66O26H2O,呼吸作用反应式：,有氧：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O,无氧：C6H12O62C2H5OH2CO2(植物),实测CO2吸收量,光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量,实测O2释放量,光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量,C6H12O6,2C3H6O3(动物）,【例题1】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：,A.植物体内葡萄糖的氧化量,B.植物体内叶绿体的含量,C.二氧化碳的消耗量,D.植物体内水的消耗量,【例题2】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:,A.葡萄糖的形成,B.淀粉的形成,C.氧气的释放,D.CO2的吸收量,例3将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：,（1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是mg。,（2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是mg。,（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化,是（填增加或减少）。,（4）若要使这株植物有更多的有机物积累，,你认为可采取的措施是:,。,0,24.5,减少,延长光照时间；降低夜间温度；增加CO2浓度。,化能合成作用（硝化细菌）,自养生物,异养生物,绿色植物,人、动物、真菌、大多数细菌等,某些细菌，如硝化细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够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，这种合成作用叫化能合成作用,土壤中的NH3,HNO2,HNO3,释放的化学能,CO2+H2O,（CH2O）+O2,生物,光能自养型（光能合成作用）,光合细菌,硝化细菌,化能自养型,CO2+H2O+能量,（ATP）,细胞呼吸,供给生命活动需要,氧化,氧化,