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1、一一 、 影影 响响 光光 合合 作作 用用 的的 因因 素素植物自身因素植物自身因素外界环境因素对光合作用的影响外界环境因素对光合作用的影响1 1）光照）光照2 2）温度）温度3 3）二氧化碳浓度）二氧化碳浓度4 4）水分）水分5 5）矿质元素）矿质元素二二 、 探探 究究 环环 境境 因因 素素 对对 光光 合合 作作 用用 强强 度度 的的 影影 响响光合作用强度是指光合作用强度是指植物在单位时间植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量内通过光合作用制造糖类的数量。可用产生可用产生糖类的数量糖类的数量来衡量，还可来衡量，还可以用以用氧气的释放量氧气的释放量及及二氧化碳的吸收量二氧化碳的
2、吸收量来衡量。来衡量。清水、富含二氧化碳的清水、菠清水、富含二氧化碳的清水、菠菜叶、打孔器、注射器、台灯、烧杯、菜叶、打孔器、注射器、台灯、烧杯、镊子、可透光的纸片等镊子、可透光的纸片等3. 3. 实验方案设计：实验方案设计： 如何如何设置对照：设置对照：2.2.可供选择的实验材料和用具：可供选择的实验材料和用具：1.1.探究：探究：光照强度光照强度对植物光合作用强度对植物光合作用强度有何影响？有何影响？ 实验实验变量：变量：4. 4. 实验结果预测：实验结果预测：白光为复合光，光合作用最强。温白光为复合光，光合作用最强。温 室室顶棚用白色玻璃（教材顶棚用白色玻璃（教材P99P99）红光和蓝紫
3、光有利于提高光合效率红光和蓝紫光有利于提高光合效率; ;黄绿光不利于提高光合效率黄绿光不利于提高光合效率; ;1 1、光质（光谱成分）、光质（光谱成分）2 2、光照时间、光照时间不改变光合速率，但可以影响有不改变光合速率，但可以影响有机物产量。机物产量。三三、环环境境因因素素对对光光合合作作用用强强度度的的影影响响( (一一) )光照：主要影响光反应光照：主要影响光反应三三 、 环环 境境 因因 素素 对对 光光 合合 作作 用用 强强 度度 的的 影影 响响( (一一) )光照：主要影响光反应光照：主要影响光反应在一定的光照强度范围在一定的光照强度范围内内, ,光合速率随光照强度增光合速率随
4、光照强度增加而加快（因为光反应产生加而加快（因为光反应产生的的HH和和ATPATP增多增多, ,使暗反应使暗反应加快加快, ,光合作用产物增加）光合作用产物增加）当达到某一光照强度当达到某一光照强度, ,光合速率不再加光合速率不再加快快( (主要原因是主要原因是受暗反应中酶和受暗反应中酶和COCO2 2供应量供应量等的等的限制限制) )。3 3、光照强度、光照强度光照强度光照强度有有机机物物量量0ABC关键点含义：关键点含义：A A点：点：只进行呼吸作用只进行呼吸作用B B点：点：光补偿点（光合作光补偿点（光合作用强度用强度= =呼吸作用强呼吸作用强度）度）C C点：点：光饱和点光饱和点COC
5、O2 2 吸收吸收COCO2 2 释放释放0光照强度光照强度ABC阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物光光 照照 强强 度度 对对 光光 合合 作作 用用 强强 度度 的的 影影 响响图甲：黑暗中，只进行有氧呼吸。图甲：黑暗中，只进行有氧呼吸。图乙：细胞呼吸速率光合作用速率。图乙：细胞呼吸速率光合作用速率。图丙：细胞呼吸速率光合作用速率。图丙：细胞呼吸速率光合作用速率。图丁：细胞呼吸速率光合作用速率。图丁：细胞呼吸速率光合作用速率。甲甲乙乙丙丙丁丁 绿色植物在光照下光合作用速率与细胞呼吸绿色植物在光照下光合作用速率与细胞呼吸速率的关系速率的关系真正光合速率、净光合速率、呼吸速率三者的关系：真正光合
6、速率、净光合速率、呼吸速率三者的关系：真正光合速率净光合速率呼吸速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。( (二二) )温度温度: :主要影响暗反应主要影响暗反应 温度主要影响温度主要影响酶的活性酶的活性. .即在一定温度范即在一定温度范围内围内, ,随着温度的升高随着温度的升高, ,光合速率不断加快光合速率不断加快, ,但但超过一定的温度超过一定的温度, ,随着温度的升高随着温度的升高, ,光合速率光合速率逐渐减慢。逐渐减慢。光光合合速速率率010203040 50ABC( (三三) )二氧化碳浓度二氧化碳浓度( (主要影响暗反应主要影响暗反应) ) 二氧化碳浓度太低，不能进行光合作用；在一定
7、二氧化碳浓度太低，不能进行光合作用；在一定浓度范围里，随着二氧化碳浓度的升高，光合速率加浓度范围里，随着二氧化碳浓度的升高，光合速率加快；当二氧化碳浓度超过一定浓度时快；当二氧化碳浓度超过一定浓度时, , 光合速率不再光合速率不再加快。加快。关键点含义：关键点含义：A A点：点：植物进行植物进行光合作光合作用的最低用的最低COCO2 2浓度浓度B B点：点：COCO2 2饱和点饱和点光合光合速率速率0CO2浓度浓度AB如何提高温室中二氧化碳的浓度？如何提高温室中二氧化碳的浓度？1 1施用干冰。施用干冰。2 2使用农家肥。使用农家肥。3 3将植物的秸秆深耕埋于地下。将植物的秸秆深耕埋于地下。 4
8、 4使用使用NHNH4 4HCOHCO3 3做肥料。做肥料。5 5合理密植和通风透光。合理密植和通风透光。四、光合作用原理的应用四、光合作用原理的应用3 3、适当提高、适当提高COCO2 2浓度浓度4 4、增加昼夜温差、增加昼夜温差5 5、合理灌溉、合理灌溉6 6、合理施肥、合理施肥2 2、合理密植、合理密植1 1、适当提高光照强度、延长光照时间、适当提高光照强度、延长光照时间农业生产中如何提高农作物光合作用强度？农业生产中如何提高农作物光合作用强度？五五 、 光光 合合 速速 率率 的的 日日 变变 化化光光合合作作用用强强度度6时间时间8101214 16 18BCADE光光 合合 作作
9、用用 的的午午 休休现现 象象六、化能合成作用六、化能合成作用 自然界中的某些细菌，能够利用环境中的自然界中的某些细菌，能够利用环境中的某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机某些无机物氧化分解时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用称物，这种合成作用称化能合成作用化能合成作用。 2NH2NH3 3 + 3O+ 3O2 2 硝化硝化细菌细菌2HNO2HNO2 2 + 2H+ 2H2 2O + O + 能量能量2HNO2HNO2 2 + O+ O2 2硝化硝化细菌细菌2HNO2HNO3 3 + + 能量能量COCO2 2 + H+ H2 2O O硝化细菌硝化细菌（CHCH2 2O O ）+ O
10、+ O2 2生物的代谢类型生物的代谢类型区别：能量来源不同区别：能量来源不同光合作用光合作用化能合成作用化能合成作用类型类型共同点：将无机物合成有共同点：将无机物合成有 机物，并储存能量机物，并储存能量生物：生物：绿色植物、光合细菌；硝化细菌、绿色植物、光合细菌；硝化细菌、铁细菌、硫细菌等铁细菌、硫细菌等异养型异养型动物和人类；营腐生、寄生生活的细动物和人类；营腐生、寄生生活的细菌和真菌等。菌和真菌等。生物的代谢类型生物的代谢类型自养型自养型同化作用的代谢型同化作用的代谢型异异化化作作用用的的代代谢谢型型需氧型需氧型厌氧型厌氧型兼性厌氧型兼性厌氧型进行有氧呼吸，也能进行暂时进行有氧呼吸，也能进
11、行暂时的、部分的无氧呼吸的、部分的无氧呼吸只能进行无氧呼吸，氧气的存在只能进行无氧呼吸，氧气的存在抑制其呼吸作用抑制其呼吸作用（如乳酸菌、破伤风杆菌）（如乳酸菌、破伤风杆菌）既能进行有氧呼吸，也能进既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸（如酵母菌）行无氧呼吸（如酵母菌）C典型例典型例1.如如图为光合作用示意光合作用示意图。下列。下列说法法错误的是的是( )A.表示表示O2，表示表示CO2B.暗反暗反应中，中，CO2首先与首先与C5结合生成合生成C3，然后，然后被被还原原为(CH2O)C.C3的的还原原过程中，需要光反程中，需要光反应提供的物提供的物质只有只有D.增加光照增加光照强强度，度，C3的含
12、量将减少的含量将减少 某植物净光合速率的变化趋势如图38所示。典型例典型例2.据图回答下列问题：据图回答下列问题：(1)(1)当当COCO2 2浓度为浓度为a a时，高光强下该植物的净光合速率时，高光强下该植物的净光合速率为为_。COCO2 2浓度在浓度在a ab b之间时，曲线之间时，曲线_表示表示了净光合速率随了净光合速率随COCO2 2浓度的增高而增高。浓度的增高而增高。(2)CO(2)CO2 2浓度大于浓度大于c c时，曲线时，曲线B B和和C C所表示的净光合速率所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是不再增加，限制其增加的环境因素是_。0A、B、C光强光强 某植物净光合速
13、率的变化趋势如图38所示。典型例典型例2.(3)当环境中当环境中CO2浓度小于浓度小于a时，在图示的时，在图示的3种光强下，种光强下，该植物呼吸作用产生的该植物呼吸作用产生的CO2量量_(填填“大于大于”“等等于于”或或“小于小于”)光合作用吸收的光合作用吸收的CO2量。量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑_这一因素的影响，并采取相应措施。这一因素的影响，并采取相应措施。大于大于光强光强 【归纳总结归纳总结】 光合作用与细胞呼吸的区别与联系光合作用与细胞呼
14、吸的区别与联系 1区别区别项目目光合作用光合作用细胞呼吸胞呼吸物物质变化化无机物无机物有机物有机物有机物有机物无机物无机物能量能量变化化光能光能化学能化学能(储能能)稳定的化学能定的化学能活活跃的的化学能化学能(放能放能)实质合成有机物，合成有机物，储存能存能量量分解有机物，分解有机物，释放能量，放能量，供供细胞利用胞利用场所所叶叶绿体体活活细胞胞(主要是主要是线粒体粒体)条件条件只在光下只在光下进行行有光、无光都能有光、无光都能进行行七、细胞呼吸与光合作用的关系七、细胞呼吸与光合作用的关系 2联系 图39七、细胞呼吸与光合作用的关系七、细胞呼吸与光合作用的关系关键点含义：关键点含义：A A点
15、：点：只进行呼吸作用只进行呼吸作用B B点：点：光补偿点（光合作光补偿点（光合作用强度用强度= =呼吸作用强呼吸作用强度）度）C C点：点：光饱和点光饱和点COCO2 2 吸收吸收COCO2 2 释放释放0光照强度光照强度ABC阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物光光 照照 强强 度度 对对 光光 合合 作作 用用 强强 度度 的的 影影 响响图甲：黑暗中，只进行有氧呼吸。图甲：黑暗中，只进行有氧呼吸。图乙：细胞呼吸速率光合作用速率。图乙：细胞呼吸速率光合作用速率。图丙：细胞呼吸速率光合作用速率。图丙：细胞呼吸速率光合作用速率。图丁：细胞呼吸速率光合作用速率。图丁：细胞呼吸速率光合作用速率。甲甲乙
16、乙丙丙丁丁热能ATP中活跃化学能各项生命活动(2)在光下，植物在光下，植物净光合速率与光合速率与实际光合速率的光合速率的计算：算：植物黑暗条件下的耗植物黑暗条件下的耗O2量即量即为植物的呼吸植物的呼吸强强度。度。光合作用光合作用(实际)产O2量量=实测的的O2释放量放量+呼吸耗呼吸耗O2量。量。光合作用光合作用CO2消耗量消耗量=实测的的CO2消耗量消耗量+呼吸呼吸CO2释放量。放量。光合作用葡萄糖光合作用葡萄糖净生生产量量=光合作用光合作用(实际)葡萄糖生葡萄糖生产量量-呼吸葡萄糖消耗量。呼吸葡萄糖消耗量。3.光合作用与光合作用与细胞呼吸的胞呼吸的计算算总结：(1)光合作用光合作用强强度的表
17、示方法。度的表示方法。单位位时间内光合作用内光合作用产生有机物生有机物的量。的量。单位位时间内光合作用吸收内光合作用吸收CO2的的量。量。单位位时间内光合作用内光合作用释放放O2的量。的量。 【知识拓展】【知识拓展】 三种速率的表示方式三种速率的表示方式项目目表示方法表示方法净光合速率光合速率( (又称又称表表观光合速率光合速率) )O O2 2的的释放量、放量、COCO2 2的吸收量、有机物的吸收量、有机物的的积累量累量真正光合速率真正光合速率( (又又称称实际光合速率光合速率) )O O2 2的的产生量、生量、COCO2 2的固定量、有机物的固定量、有机物的制造量的制造量呼吸速率呼吸速率(
18、 (黑暗中黑暗中测量量) )COCO2 2的的释放量、放量、O O2 2的吸收量、有机物的吸收量、有机物的消耗量的消耗量实际光合强度实际光合强度净光合强度净光合强度(1)(1)用单位时间内植物光合作用从周围空气中吸用单位时间内植物光合作用从周围空气中吸收收COCO2 2的量或单位时间内光合作用放出的量或单位时间内光合作用放出O O2 2的量来的量来测定光合作用的强度，所测数据为净光合强度。测定光合作用的强度，所测数据为净光合强度。即：净光合强度即：净光合强度= =实际光合强度实际光合强度- -呼吸强度。呼吸强度。(2)(2)细胞呼吸无论在有光还是无光条件下一直进细胞呼吸无论在有光还是无光条件下
19、一直进行，即在进行光合作用时细胞呼吸也未停止。植行，即在进行光合作用时细胞呼吸也未停止。植物的实际光合强度的描述语有物的实际光合强度的描述语有“有机物的合成量、有机物的合成量、O O2 2的生成量、的生成量、COCO2 2的消耗量的消耗量”，净光合强度的常，净光合强度的常用描述语有用描述语有“O O2 2的释放量、的释放量、COCO2 2的吸收量的吸收量”等。等。1、如图装置（外界条件恒定），、如图装置（外界条件恒定），锥形瓶中植物能正常生活，玻璃锥形瓶中植物能正常生活，玻璃管中红色液滴是否会移动，如何管中红色液滴是否会移动，如何移动？为什么？移动？为什么？2 2、如果如图装置进行遮光处理较、
20、如果如图装置进行遮光处理较长时间，玻璃管中红色液滴是否长时间，玻璃管中红色液滴是否会移动，如何移动？为什么？会移动，如何移动？为什么？ 不移动不移动七、细胞呼吸与光合作用七、细胞呼吸与光合作用开始不移动，一段时间后向右移动开始不移动，一段时间后向右移动NaHCONaHCO3 3内置含内置含NaHCO3溶液的烧杯呢溶液的烧杯呢七、细胞呼吸与光合作用七、细胞呼吸与光合作用净光合作用释放氧气量净光合作用释放氧气量3 3、红色液滴向右移动了、红色液滴向右移动了X X，请，请问问X X的生物学意义是什么？的生物学意义是什么？细胞呼吸细胞呼吸净光合作用净光合作用（表观光合作用）（表观光合作用）真正光合作用
21、真正光合作用（实际光合作用）（实际光合作用）=+NaHCONaHCO3 3例例4 4、在自然条件下，外界条件（温度、湿度、气压、在自然条件下，外界条件（温度、湿度、气压等）不可能恒定，处在不断变化之中，因此我们用上等）不可能恒定，处在不断变化之中，因此我们用上述这样一个实验装置来测定细胞呼吸或光合作用是不述这样一个实验装置来测定细胞呼吸或光合作用是不很准确的，我们必须设置很准确的，我们必须设置 ，来排，来排除外界条件变化对实验结果的干扰。除外界条件变化对实验结果的干扰。如何设置对照实验，来排除外界如何设置对照实验，来排除外界条件变化对实验结果的干扰？条件变化对实验结果的干扰？对照实验对照实验用
22、死的相应的生物来替换活的用死的相应的生物来替换活的生物，其他条件不变生物，其他条件不变如果原实验组装置红色液滴如果原实验组装置红色液滴左移左移x x，对照组红色液滴右移，对照组红色液滴右移y y，则酵母菌实际消耗氧气为，则酵母菌实际消耗氧气为 。x+y死酵母菌死酵母菌NaOHNaOHNaOHNaOH溶溶液液酵母菌酵母菌培养液培养液MNCO2释放释放O O2 2吸收吸收1520510P0QO O2 2浓度浓度气体释放气体释放A1 1、曲线中、曲线中A A、P P、Q Q点的生物学含义是什么？点的生物学含义是什么？2 2、如果线段、如果线段QM=QM=线段线段MNMN，那么发生需氧呼吸的，那么发生
23、需氧呼吸的酵母菌占酵母菌总数的比例是多少？酵母菌占酵母菌总数的比例是多少？3 3、请在图中绘出厌氧呼吸放出、请在图中绘出厌氧呼吸放出COCO2 2的曲线。的曲线。1/4H例例5 5、(2)(2)曲线的各点及各时间段含义及形成原因分析如下：曲线的各点及各时间段含义及形成原因分析如下：(1)(1)有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中，最典型的有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中就是夏季的一天中COCO2 2的吸收和释放变化曲线图，如图所示。的吸收和释放变化曲线图，如图所示。a a点：凌晨点：凌晨3 3时时4 4时，温度降低，细胞呼吸强度减弱，时，温度降低，细胞呼吸
24、强度减弱，COCO2 2释放释放减少。减少。b b点：上午点：上午6 6时左右，太阳出来，开始进行光合作用。时左右，太阳出来，开始进行光合作用。c c点：上午点：上午7 7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。d d点：温度过高，部分气孔关闭，出现点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休午休”现象。现象。e e点：一天中有机物积累最多的点。下午点：一天中有机物积累最多的点。下午6 6时左右，光合作用强度时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。等于细胞呼吸强度。各时间段分析。各时间段分析。bcbc段和段和efef段：光合作用强度小于细胞呼吸强度。段：光合作用强度
25、小于细胞呼吸强度。cece段：有机物积累时间段。光合作用强度大于细胞呼吸强度。段：有机物积累时间段。光合作用强度大于细胞呼吸强度。bfbf段：制造有机物时间段。段：制造有机物时间段。b b点开始进行光合作用，点开始进行光合作用，f f点停止进行点停止进行光合作用。光合作用。OgOg段：消耗有机物时间段。一天段：消耗有机物时间段。一天2424小时，细胞的生命小时，细胞的生命活动时刻在进行，即不停地消耗能量，故细胞呼吸始活动时刻在进行，即不停地消耗能量，故细胞呼吸始终进行。终进行。fgfg段：太阳落山，光合作用停止，只进行细胞呼吸。段：太阳落山，光合作用停止，只进行细胞呼吸。例例6.下下图表示某高
26、等表示某高等绿色植物体内的部分生理色植物体内的部分生理过程。有程。有关分析正确的是关分析正确的是()A.能能够在叶肉在叶肉细胞生物膜上胞生物膜上进行的生理行的生理过程有程有和和的的某某过程程B.阶段段生成的生成的H可作可作为还原原剂用于用于过程生成水程生成水C.过程程可可为叶肉叶肉细胞吸收胞吸收Mg2+等提供等提供动力力D.过程程进行的行的场所分所分别是叶是叶绿体基体基质、细胞胞质基基质、线粒体粒体A5.(2014济南模拟)将生长状况相同的轮藻叶片分成四等份，在不同的温度下分别暗处理1h，再光照1 h(光照强度相同)，测其重量变化，得到如下数据。以下说法错误的是()组别一一二二三三四四温度温度
27、()()2727282829293030暗暗处理后的重量理后的重量变化化(mg)(mg)-1-1-2-2-3-3-1-1光照后和暗光照后和暗处理前的重量理前的重量变化化(mg)(mg)+3+3+3+3+3+3+1+1例例7.(2014济南模拟济南模拟)将生长状况相同的轮藻叶片分成四等份，将生长状况相同的轮藻叶片分成四等份，在不同的温度下分别暗处理在不同的温度下分别暗处理1h，再光照，再光照1 h(光照强度相同光照强度相同)，测其重量变化，得到如下数据。以下说法错误的是，测其重量变化，得到如下数据。以下说法错误的是A.轮藻细胞内呼吸酶的最适温度约为轮藻细胞内呼吸酶的最适温度约为29B.第三组轮藻
28、光合作用产生的氧气量最大第三组轮藻光合作用产生的氧气量最大C.第四组轮藻第四组轮藻2 h合成的有机物总量为合成的有机物总量为2 mgD.四组中轮藻的光合作用强度都大于呼吸强度四组中轮藻的光合作用强度都大于呼吸强度C例例7 7、右图所示是某水果存放时，空气中的氧气浓度、右图所示是某水果存放时，空气中的氧气浓度（y y）与水果释放出的）与水果释放出的COCO2 2气体量（气体量（x x）的关系曲线，根）的关系曲线，根据图示，你认为保存水果应该选择哪个状态下的氧气据图示，你认为保存水果应该选择哪个状态下的氧气浓度最合适浓度最合适 （ ）A AA BA BB CB CC DC DD DB例例8 8、利
29、用下图实验方法测得该植物光合作用速率、利用下图实验方法测得该植物光合作用速率=(3y-2z-x)/6 g/h =(3y-2z-x)/6 g/h ( (不考虑温度微小变化对植物不考虑温度微小变化对植物生理活动的影响和水分蒸腾等对植物质量的影响生理活动的影响和水分蒸腾等对植物质量的影响) )。则则M M处的实验条件是（处的实验条件是（ ）A A下午下午4 4时后将整个实验装置遮光时后将整个实验装置遮光3 3小时小时 B B下午下午4 4时后将整个实验装置遮光时后将整个实验装置遮光6 6小时小时C C下午下午4 4时后在阳光下照射时后在阳光下照射1 1小时小时D D晚上晚上8 8时后在无光下放置时后在无光下放置3 3小时小时上午上午1010时称重时称重x x克克下午下午4 4时称重时称重y y克克称重称重z z克克MA（y-xy-x）/6 + 2(y-z) /6 + 2(y-z) /6/6
