《5（四月）.4.2光合作用的原理和应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5（四月）.4.2光合作用的原理和应用（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、光合作用的原理和应用 1 光合作用的探究历程 填表 更新空气 光照 化学能 预习检测 暗处理 好氧细菌 淀粉 叶绿体 叶绿体 H2O 卡尔文循环 3 过程分析 填空 场所 条件 需光 类囊体薄膜 叶绿体基质 不需要光 H2O H O2 ADP Pi ATP 活跃化学能 活跃化学能 物质转变 能量转变 光能 稳定化学能 光合作用 是怎样一个反应过程呢 光合作用的探究历程 阅读P101 102页 参照书P82的概念图 分析光合作用探究过程 按照一定的逻辑关系 将光合作用的探究过程绘制成概念图 光合作用的探究历程 同位素标记法 依据探究历程思考以下问题 光合作用的探究过程中 有没有借助其他学科的研究
2、成果 请举例 光合作用的原料 产物 场所和条件分别是什么 CO2 H2O CH2O O2 阅读P103 104回答以上问题 光合过程大体可以分为几个阶段每个阶段的反应场所写出每个阶段中的相关反应式分析每种元素的来龙去脉 1 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段 下列参与暗反应必需的物质是 A H2O CO2 ADPB CO2 H ATPC H2O CO2 ATPD H H2O ADP B 2 在植物细胞中 有ATP的分解 但不能合成ATP的部位是 A 细胞质基质B 线粒体C 叶绿体基粒D 叶绿体基质 D 光合作用过程图解 哪些外界条件会影响光合作用的进行 单因子变量对光合作用的影响 光照时间 光
3、照强度 光质 时间越长 产生的光合产物越多 在一定光照强度范围内 增加光照强度可提高光合作用速率 1 光照 实验假设实验步骤实验结果实验结论 在一定范围内随光照强度的增强 光合作用强度也增强 案例 探究光照强弱对光合作用强度的影响 实验假设实验步骤 取生长旺盛的绿叶 用打孔器打出小圆片30片 将小圆形叶片置于注射器内 抽拉出小圆形叶片内的气体 重复几次 实验假设实验步骤 将气体逸出的小圆形叶片 放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用 取3只小烧杯 培养皿 分别倒入20mL富含CO2的清水 分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片 然后分别对这3个实验装置进行强 中 弱三种光照 实验假设实验步骤 观察并
4、记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 实验假设实验步骤 实验结果实验结论 A中上浮叶圆片最多 其次是B C中最少 光合作用的强度受光照强度的影响 在一定光照强度范围内 随光照强度升高光合作用速率逐渐增强 光反应 光照强度 光照强度 NADPH ATP 暗反应C3还原 CH20 光照强度 A点 AB段 B点 BC段 C点 光照强度为0时只进行细胞呼吸 释放C02量代表此时的呼吸强度 随光照强度增强 光合作用逐渐增强 C02的释放量逐渐减少 因一部分用于光合作用 光补偿点 此时细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用 即光合作用速率 细胞呼吸速率 随光照强度不断增强 光合作用不断增强 光饱
5、和点 光照强度达到一定值时 光合作用不再增强 净 光照强度 净 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 光反应 光照强度 光照强度 光补偿点 光饱和点 NADPH ATP 暗反应C3还原 CH20 光反应 光照强度 光照强度 阳生植物 阴生植物 光补偿点 光饱和点 NADPH ATP 暗反应C3还原 CH20 光反应 光照强度 据光照强度可制定的农作物增产措施 光照强度 NADPH ATP 暗反应C3还原 CH20 过度密植减产的原因 从生理学角度看 过度密植使得植物下半部的叶片受到的光照强度过弱 小于光补偿点 使这部分叶片光合作用强度小于呼吸作用强度造成大量消耗有机物导致农作物减产 光的性质 白
6、光 红光 蓝紫光 绿光 温室大棚塑料薄膜的颜色最好是 无色透明 绿色植物生理实验的安全灯颜色 绿色 水域植物 藻类 水深 的垂直分布 绿藻 红藻 褐藻 2 光照面积 OA段 A点 OB段 BC段 OC段 随叶面积的不断增大 光合作用实际量不断增大 光合作用面积的饱和点 随叶面积的增大 光合作用不再增强 原因是有很多叶被遮挡 光照强度在光补偿点以下 干物质量随光合作用增强而增加 随叶面积的不断增加 干物质积累量不断降低 随叶面积的不断增加 呼吸量不断增加 2 光照面积 应用 适当间苗 修剪 合理施肥 浇水 避免徒长 封行过早 使中下层叶片所受的光照往往在光补偿点以下 白白消耗有机物 造成不必要的
7、浪费 C3的生成 CO2浓度 暗反应C3还原 CH20 A B 3 CO2浓度 A点 AB段 B点 进行光合作用所需CO2的最低浓度 在一定范围内 随C02浓度的提高 植物的光合速率加快 表示C02的饱和点 CO2超过该浓度 光合速率达到最大不再提高 C3的生成 CO2浓度 暗反应C3还原 CH20 A B 思考 1 在温度适宜 CO2含量超过B点对应的浓度的条件下 如何进一步提高光合效率 2 若光照充足 温度适宜 造成B点的原因是什么 3 若再绘另一光照更弱条件下的该曲线 则图中A点向什么方向移动 3 CO2浓度 3 CO2浓度 应用 农作物增产措施 2 温室栽培 晴天适当增加CO2浓度 施
8、有机肥 农家肥 施用NH4HCO3肥料 1 合理密植使农田通风良好 正其行 通其风 CO2发生器 4 H2O H 的生成 H2O 暗反应C3还原 CH20 NADPH的生成 含水量 1 光合作用的原料 2 植物体内各种生化反应的介质 3 影响气孔的开闭 应用 根据作物需水规律合理灌溉 预防干旱洪涝 OA段 在一定范围内 水越充足 光合作用速率越快 5 矿质元素 矿质元素直接或间接影响光合作用 如可促进叶片面积增大 提高酶的合成速率 作为酶的激活剂等 提高光合作用速率 应用 根据作物的需肥规律 适时 适量地增施肥料 可提高农作物产量 6 温度 酶活性 1 温度 NADPH ATP生成量 暗反应
9、CH20 生成量 光反应 主 次 2 温度是影响气孔开闭的因素之一 6 温度 应用 农作物增产措施 晴天 白天适当升温 晚上适当降温以保持较高的昼夜温差 连续阴雨天 白天和晚上均降温 1 适时播种 2 温室栽培 3 防止 午休 现象 多因子对光合作用速率的影响 P点 Q点 限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子 随该因子的不断加强 光合速率不断提高 横坐标所表示的因素 不再是影响光合速率的因子 若要提高光合速率 可采取适当提高图示中的其他因子的方法 多因子对光合作用速率的影响 温室栽培时 在一定光照强度下 白天适当提高温度 增加光合酶的活性 提高光合速率 也可同时适当充加C02 进一步提高光合
10、速率 当温度适宜时 可适当增加光照强度和C02浓度以提高光合速率 总之 可根据具体情况 通过增加光照强度 调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率 以达到增产的目的 哈密瓜盛产于新疆的哈密地区 在该地区农作物的生长季节里 阳光充沛 昼夜温差大 请试分析 为何当地出产的哈密瓜会比其他地区出产的甜 如果想在福建地区比较甜的哈密瓜 理论上你认为可以采取哪些措施 1 2010 天津高考 在叶肉细胞中 CO2的固定和产生场所分别是 叶绿体基质 类囊体薄膜 线粒体基质 线粒体内膜A B C D 解析 光合作用暗反应中二氧化碳的固定场所为叶绿体基质 叶肉细胞中有氧呼吸过程的第二阶段才产生二氧化碳 该过程发
11、生的场所为线粒体基质 答案 A 预习检测 2 2011 新课标全国卷 番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后 与对照组相比 其叶片光合作用强度下降 原因是 A 光反应强度升高 暗反应强度降低B 光反应强度降低 暗反应强度降低C 光反应强度不变 暗反应强度降低D 光反应强度降低 暗反应强度不变 解析 镁是叶绿素的组成成分 缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应强度降低 进而因 H 和ATP合成不足而使暗反应强度降低 答案 B 3 2011 浙江高考 下列有关叶绿体及光合作用的叙述 正确的是 A 破坏叶绿体外膜后 O2不能产生B 植物生长过程中 叶绿体内各种色素的比例保持不变C 与夏季相比 植物在冬季光合
12、速率低的主要原因是光照时间缩短D 离体的叶绿体基质中添加ATP NADPH和CO2后 可完成碳 暗 反应 解析 植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行 碳反应 暗反应 在叶绿体基质中进行 因此破坏叶绿体外膜 不影响O2的产生 离体的叶绿体基质中含有的碳反应有关的酶 获得ATP NADPH和CO2后 可完成碳反应 植物生长过程中 叶绿体中色素的比例会随植物生长期 光照 温度等的变化而变化 与夏季相比 植物在冬季光合速率降低的主要原因是温度降低和光照减弱 答案 D 4 一种在叶绿体内与光合作用有关的酶 其活性受到pH及镁离子浓度的影响如右图所示 据图分析 试推测与夜晚相比 叶绿体内的pH及镁
13、离子浓度在白天最可能发生下列哪一种变化 A pH不变 镁离子浓度不变B pH下降 镁离子浓度下降C pH下降 镁离子浓度上升D pH上升 镁离子浓度上升 解析 植物在白天光合作用旺盛 说明相关酶的催化活性较高 故pH上升 镁离子浓度上升 答案 D 5 2011 广东高考 观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化 长期干旱条件下 蝴蝶兰在夜间吸收CO2并储存在细胞中 1 依图1分析 长期干旱条件下的蝴蝶兰在0 4时 填 有 或 无 ATP和 H 的合成 原因是 此时段 填 有 或 无 光合作用的暗反应发生 原因是 10 16时无明显CO2吸收的直接原因是 2 从图2可知 栽培蝴蝶兰应
14、避免 以利于其较快生长 此外 由于蝴蝶兰属阴生植物 栽培时还需适当 解析 1 由图1可知 长期干旱条件下的蝴蝶兰在0 4时 CO2的吸收速率为3 mol m2 s 说明能利用外界环境中的CO2 但CO2的还原过程因没有ATP和 H 而不能产生 ATP和 H 不仅是光反应阶段的产物 也是呼吸作用的产物 活细胞都能进行呼吸作用 在干旱条件下 由于水的限制作用 气孔关闭 CO2进入受阻 所以光合作用明显降低 2 由图2可知 干旱条件下干重的增加量大约只有正常情况的四分之一 所以要使其较快生长 需要克服水分这一限制因素 阴生植物栽培时应避免强光照射 答案 1 有呼吸作用合成无叶绿体在无光时不能合成ATP和 H 气孔关闭 2 长期干旱 长期缺水 遮阴
