5.4 光合作用的原理与应用 (第4课时) ppt课件-（新教材）2019新人教版高中生物必修一.pptx

1、第第4课时课时简单地说，就是指植物在简单地说，就是指植物在_内通过内通过光合作用光合作用_的数量，也叫的数量，也叫光合速率光合速率；三、光合作用原理的应用三、光合作用原理的应用（一）光合作用强度（一）光合作用强度1.1.概念：概念：单位时间单位时间制造糖类制造糖类2.2.表示方法表示方法单位时间单位时间内光合作用产生内光合作用产生_的量；的量；单位时间单位时间内光合作用产生内光合作用产生_的量；的量；单位时间单位时间内光合作用利用内光合作用利用_的量；的量；糖类糖类O2CO2（二）（二）影影响光合作用的因素：响光合作用的因素：1 1、影响光合作用的、影响光合作用的内部因素内部因素：（1 1）光

2、合色素的含量；）光合色素的含量；（2 2）酶的数量和活性等；）酶的数量和活性等；（3 3）C C5 5化合物的含量。化合物的含量。探究探究实践实践探究环境因素探究环境因素（光照强度光照强度）对光合作）对光合作用强度的影响用强度的影响方法步骤：方法步骤：1 1、取、取生长旺盛的绿叶生长旺盛的绿叶，用直径为，用直径为0.6cm0.6cm的打孔器打出的打孔器打出圆形小叶片圆形小叶片3030片片（避开大的叶脉）。（避开大的叶脉）。2 2、将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入清水，待排出注射、将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动

3、活器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞，使圆形小叶片内的气体溢出。这一步骤可能需要重复塞，使圆形小叶片内的气体溢出。这一步骤可能需要重复2 23 3次。次。处理过的小叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底处理过的小叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底。3 3、将处理过的圆形小叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。、将处理过的圆形小叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。4 4、取、取3 3只小烧杯，分别倒入富含只小烧杯，分别倒入富含COCO2 2的清水。的清水。5 5、向、向3 3只小烧杯中只小烧杯中各放入各放入1010片圆形小叶片片圆形小叶片，然后分别置于，然

4、后分别置于强、中、强、中、弱三种光照下弱三种光照下。实验中，可用。实验中，可用5W5W的的LEDLED灯作为光源，利用灯作为光源，利用小烧杯与小烧杯与光源的距离光源的距离来来调节光照强度调节光照强度。6 6、观察并记录同一时间段内各实验装置中、观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量圆形小叶片浮起的数量。观观察记录同一时间段内各烧杯中小圆片浮起数量察记录同一时间段内各烧杯中小圆片浮起数量 COCO2 2浓度浓度 水水 分分 光光 照照 矿质元素矿质元素 温温 度度6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2光能光能叶绿体叶绿体2.外部因素对光合作用的影响（环境因素的影响

5、）（环境因素的影响）释放释放1、光照强度的影响、光照强度的影响（二）各因素影响光合速率图像解析及应用（二）各因素影响光合速率图像解析及应用原理：原理： 光照强度通过影响植物的光照强度通过影响植物的光反应光反应，制约制约NADPH和和ATP的产生的产生，进而影响暗反应；，进而影响暗反应；A A点：点：CO2O2释放释放A A点：黑暗时，点：黑暗时，只进行细胞呼吸，只进行细胞呼吸，该点该点的数值代表呼吸速率，温度高低决定的数值代表呼吸速率，温度高低决定A A点的点的上移和下移上移和下移AB段：段：CO2CO2光合速率光合速率小于小于呼吸速率呼吸速率释放释放开始有光合作用，开始有光合作用，B点：点：

6、O2CO2光合速率光合速率等于等于呼吸速率，呼吸速率，释放释放称作光补偿点，称作光补偿点，此时干重不变（但全天减小），限制光合作用的因此时干重不变（但全天减小），限制光合作用的因素为光照强度素为光照强度 升温该点升温该点 移，移， 增加增加CO2有该点有该点 移移右右左左B点时，对于叶肉细胞而言，光合速率大于呼吸速率；点时，对于叶肉细胞而言，光合速率大于呼吸速率；BC1段：段：CO2CO2释放释放光合速率光合速率大于大于呼吸速率。呼吸速率。净净光合速率光合速率a+ +呼吸速率呼吸速率c=(总总)光合速率光合速率bc开始从外界吸收开始从外界吸收CO2。吸收值吸收值a代表净光合速率代表净光合速率a

7、c代表呼吸速率代表呼吸速率点点：限制光合速率限制光合速率的外界因素为的外界因素为 等等释放释放光合速率达最大值，光合速率达最大值，点点称作光饱和点，称作光饱和点，CO2CO2CO2浓度、温度浓度、温度内因为内因为色素的数量和酶的数量和活性色素的数量和酶的数量和活性；总总光合速率光合速率呼吸速率呼吸速率= =+ +*真光真光合速率，合速率，不能直接测出不能直接测出，只能根据净光合速率，只能根据净光合速率和呼吸速率计算得出和呼吸速率计算得出； 总总（真）光合速率（真）光合速率=表观（净）光合速率表观（净）光合速率+呼吸速率呼吸速率测净光合速率：将植物置于密闭容器，并置于测净光合速率：将植物置于密闭

8、容器，并置于光光下，下，测定容器测定容器内内O2释放量释放量或或CO2吸收量吸收量或或糖类积累量糖类积累量；测呼吸速率：将植物置于密闭容器，并置于测呼吸速率：将植物置于密闭容器，并置于黑暗黑暗中，中，测定容器测定容器内内O2消耗量消耗量、 CO2产生量产生量、有机物有机物消耗量消耗量；O OA AB BC C光补偿点、光饱和点光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物阳生植物 阴生植物阴生植物光质的影响光质的影响（1 1）原理：）原理： 不同波长的光下，光合作用效率是不同的；不同波长的光下，光合作用效率是不同的；复色光复色光( (白光白光) ) 蓝紫光蓝紫光红光红光绿绿光光（2 2）应用：）应用：温室温

9、室大大棚，使用棚，使用无色无色透明塑料薄膜；透明塑料薄膜；补充补充光源用蓝紫光或者光源用蓝紫光或者红光；红光；释放释放（2）CO2浓度浓度的影响的影响COCO2 2浓度浓度CO2CO2的补偿点的补偿点CO2CO2的饱和点的饱和点原理：原理：CO2浓度主要影响浓度主要影响暗反应阶段暗反应阶段，制约，制约C3的形成的形成；COCO2 2浓度浓度吸收吸收速率速率COCO2 2释放释放速率速率COCO2 2D DA A点含义点含义： 对应的对应的CO2浓度为浓度为能进行光合作用的最低能进行光合作用的最低CO2浓度浓度；CO2补偿点；补偿点；光合作用光合作用速率呼吸作用速率速率呼吸作用速率；该点该点对应

10、的对应的CO2浓度浓度（即（即D点）为点）为CO2饱和点饱和点；C点点之后光合速率的之后光合速率的限制限制因素因素不再不再为为CO2浓度浓度，外因外因主要主要为为光照强度光照强度和和温度，内因温度，内因为为酶酶的数量和活性的数量和活性；B B点点含义含义：C C点点含义：含义：（2）CO2浓度浓度的影响的影响应用：应用：（1）通其风，通其风，正其行正其行；（2）增施有机肥（利用有机肥）增施有机肥（利用有机肥微生物呼吸作用微生物呼吸作用释放的释放的CO2 ）；）；（3）温室栽培农作物可以投放干冰或使用）温室栽培农作物可以投放干冰或使用CO2发生器；发生器；COCO2 2浓度浓度吸收吸收速率速率C

11、OCO2 2释放释放速率速率COCO2 2D D（2）CO2浓度浓度的影响的影响光合速率光合速率0CO2浓度浓度（ CO2饱和点饱和点）B外因外因：光照强度光照强度、温度；温度；内因：色素和酶的内因：色素和酶的数量、数量、 酶酶的的活性；活性；限制因素限制因素A(2)CO(2)CO2 2浓度对光合速率的影响浓度对光合速率的影响CO2饱和点：达到最大光合速率的最小饱和点：达到最大光合速率的最小CO2浓度；浓度；此此点之后，点之后， CO2浓度浓度不再是光合速率的不再是光合速率的限制限制因素；因素；*CO2太少无法被固定，因此积累到一定量，才会启动光太少无法被固定，因此积累到一定量，才会启动光合作

12、用；合作用；（1 1）原理：）原理： 温度通过影响与光温度通过影响与光合作用有关的合作用有关的酶的活酶的活性性影响光合作用；影响光合作用；（2 2）应用：）应用：适时播种；适时播种；温室栽培时，温室栽培时，白天适当提高温度白天适当提高温度，提高净光合提高净光合速率速率，夜间适当降温夜间适当降温，降低呼吸速率降低呼吸速率，降低有，降低有机物的消耗，保证植物有机物的积累；机物的消耗，保证植物有机物的积累；（3）温度的影响）温度的影响（4）矿质元素对光合作用的影响）矿质元素对光合作用的影响 矿质元素矿质元素 当超过一定浓度后，当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗过高而导

13、致植物渗透失水而萎蔫透失水而萎蔫缺乏：缺乏：缺缺N N：影响酶合成：影响酶合成缺缺MgMg、N N：影响：影响叶绿素叶绿素合成合成缺缺N N、P P：影响：影响ATPATP和和NADPHNADPH的合成的合成过多：过多：矿质元素过多，可导致土壤溶液浓度过高而导致矿质元素过多，可导致土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫；植物渗透失水而萎蔫；应用：应用：合理施肥合理施肥（5）水分水分 水分水分 水分既是光合作用的原料，又是化学反应的媒介；水分既是光合作用的原料，又是化学反应的媒介；缺水缺水气孔关闭气孔关闭CO2进入受阻进入受阻间接影响光合间接影响光合作用作用应用措施：应用措施：合理灌溉。合理灌

14、溉。多因子外界因素对光多因子外界因素对光合作用速率的影响合作用速率的影响甲甲乙乙(1)(1)甲图中的自变量为甲图中的自变量为_，OPOP段影响光段影响光合速率合速率的因素的因素是是_，PQPQ段影响光合速率段影响光合速率的因的因素素是是_，Q Q点之后影响光合速率点之后影响光合速率的因素的因素是是_；(2)(2)乙图中的自变量为乙图中的自变量为_， OP OP段影响段影响光合速率的因素是光合速率的因素是_，PQPQ段影响光合速率的因段影响光合速率的因素是素是_，Q Q点之后影响光合速率的因素点之后影响光合速率的因素是是_；光照强度、温度光照强度、温度光照强度光照强度光照强度、温度光照强度、温度

15、温度温度光照强度、光照强度、COCO2 2浓度浓度光照强度光照强度光照强度、光照强度、COCO2 2浓度浓度COCO2 2浓度浓度原原料料产产物物营养营养方式方式 利用的能量利用的能量 生物体生物体光合作用光合作用化能合成作化能合成作用用相相同同相相同同自自养养某些无机物氧某些无机物氧化时化时, ,所释放所释放的能量的能量太阳能太阳能绿色植物绿色植物少数种类少数种类的细菌的细菌四、四、化化能合成作用与光合作用能合成作用与光合作用类型类型概念概念代表生物代表生物自养自养生物生物异养异养生物生物能将无机物合成有能将无机物合成有机物的生物机物的生物只能利用环境中现只能利用环境中现成的有机物来维持成的有机物来维持自身生命活动的生自身生命活动的生物物光能自养生物：绿色光能自养生物：绿色植物植物化能自养生物：少数化能自养生物：少数细菌细菌人、动物、真菌以人、动物、真菌以及大多数细菌及大多数细菌自养生物与异养生物自养生物与异养生物