高中生物第一册 5 4光合作用与能量转化(3) 课件

第5章 细胞的能量供应和利用第4节 光合作用与能量转换利用体外环境中的利用体外环境中的_来制造有机物来制造有机物的合成作用。的合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2+O2 2HNO3+2HNO2+O2 2HNO3+能量能量硝化细菌硝化细菌6CO2+6H2O C6H12O6+6O26CO2+6H2O C6H12O6+6O2能量能量化能合成作用某些无机物氧化时所释放的能量某些无机物氧化时所释放的能量自养生物自养生物异养生物异养生物如人、动物、真菌及大多数的细菌。如人、动物、真菌及大多数的细菌。光能自养生物（如绿色植物、蓝细菌）光能自养生物（如绿色植物、蓝细菌）化能自养生物（如硝化细菌、铁细菌、硫细菌）化能自养生物（如硝化细菌、铁细菌、硫细菌）以光为能源，以以光为能源，以CO2和和H2O（无机物）（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。存着由光能转换来的能量。只能利用环境中现成的有机物来维只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。持自身的生命活动。判断新陈代谢的类型新陈代谢同化作用异化作用自养型异养型光能自养型化能自养型需氧型厌氧型兼性厌氧型光合作用 如：绿色植物化能合成作用 如：硝化细菌有氧呼吸 如：绝大多数动植物微生物无氧呼吸 如：乳酸菌、破伤风杆菌有氧呼吸和无氧呼吸 如：酵母菌蓝细菌的新陈代谢类型是_自养需氧型下图表示叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图，请回答相关问题：agbhckdmen光合色素水CO2O2ADPATPNADPHC3C5丙酮酸反应过程场所光反应暗反应有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段类囊体薄膜叶绿体基质细胞质基质线粒体基质线粒体内膜光合作用和呼吸作用的关系NADPH各种生命活动1、物质变化2、能量转化指光合作用的强弱，也称“光合强度”、“光合速率”，可以通过测定一段时间内原料（CO2）消耗或产物（CH2O）、O2）生成的数量来定量地表示。光合作用强度1、单位时间内光合作用制造有机物（糖）的数量2、单位时间内光合作用固定CO2的量3、单位时间内光合作用产生O2的量CO2+H2O叶绿体光能(CH2O)+O2数量关系：数量关系：6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能光能叶绿体叶绿体光照强度、温度、CO2的浓度等。温度pH光照强度光照时间光质Mg2+等多种无机物CO2浓度湿度结合下图，你认为有哪些环境因素会影响光合作用的进行？影响光合作用的因素影响光合作用强度的因素植物自身因素：叶绿素的含量和光合作用酶的数量外部环境因素：光照 CO2浓度 温度 水分 矿质元素探究光照强度对光合作用强度的影响https:/ 通过调节台灯与装置的距离因变量：光合作用强度 可观测叶圆片上浮的数量无关变量：叶圆片的数量和大小、温度、二氧化碳浓度等对照类型：相互对照实验结果：烧烧杯杯光照光照（日光灯）（日光灯）距离距离光照光照强度强度叶子圆片上浮所需时间叶子圆片上浮所需时间第一片第一片第二片第二片第三片第三片第四片第四片15W5CM25W30CM35W50CM实验结论：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探究光照强度对光合作用强度的影响 光照强度通过影响 反应生成的 和 多少来影响光合作用强度。光ATPNADPH光饱和点光饱和点光补偿点光补偿点光照强度光照强度CO2CO2吸收吸收CO2CO2释放释放 A A0 0B BC CD DA A点：点：B B点：点：ABAB段：段：BDBD段：段：只呼吸不光合呼吸光合呼吸=光合呼吸光合总光合速率=净光合速率 +呼吸速率总总光光合合速速率率净净光光合合速速率率CO2CO2固定量固定量CO2CO2吸收量吸收量(测定值测定值)有机物制造量有机物制造量(合成量合成量)有机物积累量有机物积累量O2O2产生量产生量O2O2释放量释放量(测定值测定值)O2O2消耗量（黑暗中测量）消耗量（黑暗中测量）CO2CO2生成量生成量有机物消耗量有机物消耗量O2O2释放到外界释放到外界从外界吸收从外界吸收CO2CO2光照因素对提高光合作用强度的措施光照强度 间作套种，合理利用光能；适当提高光照强度光质 白光红光和蓝紫光绿光；大棚阴天人工补充光源光照时间 延长光照时间光照面积 合理密植、立体种植等应用：CO2浓度A A点：进行光合作用所需点：进行光合作用所需CO2CO2的最低浓度的最低浓度ABAB段：光合速率随着段：光合速率随着CO2CO2浓度的增加而增大浓度的增加而增大当当CO2CO2浓度增加到某一点（浓度增加到某一点（B B），光合速率不），光合速率不再增加，这一点对应的再增加，这一点对应的CO2CO2浓度（浓度（C C点）称为点）称为CO2CO2饱和点饱和点CO2CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用或气孔关闭，抑制光合作用光光合合速速率率0 0CO2浓度制造有机物的量/固定CO2的量/产生O2的量BC A 主要通过影响 反应 速率来影响光合作用的强度。暗暗C3C3的合成的合成CO2饱和点施用NH4HCO3、干冰；正其行，通其风；多用有机肥、合理密植应用：应用：主要通过影响 反应中 从而影响从而光合作用的强度。光和暗光和暗 酶的活性酶的活性应用：适当提高白天的温度，适当降低夜晚的温度 温度植物光合作用最适温度小于呼吸作用缺水导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，影响光合作用。缺水：水过多导致根部缺少氧气，限制植株的代谢，影响光合作用。水 矿质元素无机盐浓度过高，植物会因土壤溶液浓度过高而失水萎蔫，从而导致光合作用速率下降。氮：镁：磷：钾：酶、ATP、NADPH、叶绿素叶绿素叶绿体膜、ATP、NADPH与糖类的合成运输有关多因子对光合速率的影响P点：限制光合速率的因素为_坐标对应因子，随着横坐标因素的不断增加，光合速率不断提高Q点：_坐标因子不再是影响光合速率的因素，影响因素为图中所标示的其他因子横横例题1：光合作用曲线中关键点的移动问题（1）适当增大光照强度A点：B点：C点：m点：基本不动基本不动左移左移右移右移（2）温度升高到30A点：B点：C点：m点：上移上移下移下移右移右移左移左移下移下移（3）土壤缺少镁 A点：B点：C点：m点：基本不动基本不动右移右移左移左移下移下移（4）阴生植物和阳生植物相比 A点：B点：C点：m点：上移上移左移左移左移左移下移下移例题2：夏季自然环境中一昼夜植物光合作用曲线变化a a点：凌晨点：凌晨2 2点点-4-4点，温度降低，点，温度降低，减弱，减弱，CO2CO2释放减少。释放减少。b b点：有微弱光照，开始进行点：有微弱光照，开始进行 。bcbc段：光合作用段：光合作用 细胞呼吸。细胞呼吸。c c点：光合作用点：光合作用 细胞呼吸。细胞呼吸。呼吸作用呼吸作用光合作用光合作用小于小于等于等于自然环境中CO2和O2含量充足cece段：光合作用段：光合作用_细胞呼吸。细胞呼吸。d d点点：_过过高高，部部分分气气孔孔关关闭闭，CO2CO2不不能能进进入入叶叶片片细细胞胞，光光合合速速率率下降，出现下降，出现“午休现象午休现象”。e e点：光合作用点：光合作用_细胞呼吸。细胞呼吸。efef段：光合作用段：光合作用_细胞呼吸。细胞呼吸。fgfg段：没有光照，停止段：没有光照，停止_，只进行，只进行_。温度温度光合作用光合作用等于等于大于大于小于小于呼吸作用呼吸作用例题2：密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线变化ABAB段：段：BCBC段：段：CDCD段：段：4 4点以后，微弱光照，开始进行光合作用，点以后，微弱光照，开始进行光合作用，光合作用小于呼吸作用光合作用小于呼吸作用D D点：点：没有光照，只有细胞呼吸释放没有光照，只有细胞呼吸释放CO2CO2温度降低，呼吸作用减弱温度降低，呼吸作用减弱光合作用等于呼吸作用光合作用等于呼吸作用密闭容器中CO2和O2含量有限DHDH段：段：FGFG段：段：H H点：点：光合作用等于呼吸作用光合作用等于呼吸作用I I点：点：光合作用大于呼吸作用，从外界吸收光合作用大于呼吸作用，从外界吸收CO2CO2，积累有机物，积累有机物午休现象午休现象CO2CO2浓度大小跟浓度大小跟A A点相比减小，减少的点相比减小，减少的CO2CO2转化成有转化成有机物积累在植物体内。说明有有机物的积累机物积累在植物体内。说明有有机物的积累HIHI段：段：光照继续减弱，光合作用小于呼吸作用，直至光光照继续减弱，光合作用小于呼吸作用，直至光合作用完全停止；合作用完全停止；1 1、开始进行光合作用的点、开始进行光合作用的点_2 2、有机物累积量最少的点、有机物累积量最少的点_，最多的点，最多的点_3 3、光合速率最高的点、光合速率最高的点_bcgd4、e点下降的原因点下降的原因_5、一天内有机物的积累总量（用围起来的面积表示）、一天内有机物的积累总量（用围起来的面积表示）_6、已知：每天光照、已知：每天光照14小时，光合作用强度：小时，光合作用强度：44mgCO2/100cm2叶叶小时，呼吸作用强度：小时，呼吸作用强度：6.6 mgCO2/100cm2叶叶小时，小时，则一天内该植物每则一天内该植物每25cm2叶片葡萄糖的积累量为叶片葡萄糖的积累量为_mgS1S2S3S2-S1-S378此时温度很高，气孔大量关闭，导致此时温度很高，气孔大量关闭，导致CO2吸收量吸收量减少，光合作用强度明显减弱。减少，光合作用强度明显减弱。只进行呼吸作用，CO2释放量代表此时的呼吸强度光的补偿点，呼吸作用=光合作用光的饱和点，光合作用强度达到最大,呼吸作用光合作用BC段：随着光照强度增大，光合作用强度增大，呼吸作用光合作用呼吸作用=光合作用呼吸作用光合作用A A B B 光照强度光照强度O O补充：阳生植物和阴生植物补充：阳生植物和阴生植物C CA AB BC C阴生植物阴生植物阳生植物阳生植物COCO2 2吸吸收收量量COCO2 2释释放放量量根据上表：阴生植物的光饱和点根据上表：阴生植物的光饱和点和光补偿点低于阳生植物的原因和光补偿点低于阳生植物的原因？阴生植物的叶绿素含量低，且叶阴生植物的叶绿素含量低，且叶绿素绿素a/ba/b的值也低，导致光反应的值也低，导致光反应速率降低，同时速率降低，同时RubpRubp羧化酶含量羧化酶含量也比阳生植物的低，导致暗反应也比阳生植物的低，导致暗反应速率低，故阴生植物的光饱和点速率低，故阴生植物的光饱和点和光补偿点均低。和光补偿点均低。（）段表明 ，其原因是：7-10时_ 不断增强，这表明在适宜范围内光合作用强度是随着 而加强的。下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答：P106光合作用强度不断增强光照强度光照加强（）段表明 ，其原因是14-17时 。经典习题光合作用强度不断下降光照强度不断减弱(3)点表明在12时左右的光合作用强度明显减弱，此时光照强度很强，那么限制光合作用强度的因素是 。其原因是：CO2浓度此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，导致CO2供应量减少，光合作用强度明显减弱。1.AD1.AD段玻璃罩内段玻璃罩内CO2CO2浓度增加的原因是浓度增加的原因是_；2.DH2.DH段玻璃罩内段玻璃罩内CO2CO2浓度下降的原因是浓度下降的原因是_；3.HI3.HI段玻璃罩内段玻璃罩内CO2CO2浓度增加的原因是浓度增加的原因是_；4.4.光合速率等于呼吸速率的点是光合速率等于呼吸速率的点是_；5.5.经过一昼夜的时间，该植物是否生长？经过一昼夜的时间，该植物是否生长？_。判断的依据是。判断的依据是_。思考思考光合速率呼吸速率光合速率呼吸速率光合速率呼吸速率光合速率呼吸速率光合速率呼吸速率光合速率呼吸速率