1、第四节第四节 光合作用与能量转化光合作用与能量转化（第三课时）（第三课时）第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用-光合作用的原理和应用学习目标：学习目标：1、尝试探究、尝试探究环境因素环境因素对对光合作用强度光合作用强度的影响。的影响。2、简述简述化能合成作用化能合成作用。2022-1-14光合作用的强度光合作用的强度: : 是指植物在是指植物在单位时间内单位时间内通过光合作用通过光合作用制造制造糖类糖类的数量的数量一.光合作用原理的应用： CO2+H2O （CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体也可以用单位时间内也可以用单位时间内原料的消耗原料的消耗或或产物生成的产物生成的数
2、量来表示数量来表示强度强度光质光质土壤土壤含水含水量量种类种类数量数量Mg肥肥N肥肥 影响光合作用强度的因素影响光合作用强度的因素活性含量活性含量温度温度N肥肥等等浓度浓度P P肥肥N肥肥2022-1-141 1、内部因素：内部因素：植物种类不同植物种类不同同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同部位的叶片同一植物在不同部位的叶片叶龄叶龄影响光合作用的因素影响光合作用的因素2022-1-14(1)光照（光照（强度、时间、光质强度、时间、光质）(2)温度温度(3)二氧化碳浓度二氧化碳浓度(4)水分水分(5)矿质元素（矿质元素（Mg、P等）等）2 2、外、外部因素：部
3、因素：一、一、实验原理实验原理： 光合作用光合作用产生产生O2叶片抽气下沉叶片抽气下沉叶片上浮叶片上浮探究：环境因素对探究：环境因素对光合作用强度光合作用强度的影响的影响小圆叶片上浮法小圆叶片上浮法(1)光照光照二、二、材料用具：材料用具： 新鲜菠菜叶、新鲜菠菜叶、铁架台、铁架台、1%NaHCO3 、3个个150ml烧杯烧杯 、钢笔帽钢笔帽 、 注射器、玻璃皿、镊子、注射器、玻璃皿、镊子、100W光源（光源（LED） 四、实验变量四、实验变量：探究探究光照强弱光照强弱对对光合作用强度光合作用强度的影响的影响三、实验目的：三、实验目的：自变量自变量光照强弱光照强弱因变量因变量光合作用光合作用的强
4、度的强度无关变量无关变量CO2浓度、浓度、温度等温度等通过调节光源与实验装置间的距离通过调节光源与实验装置间的距离观测同一时间段内被抽去空气观测同一时间段内被抽去空气的小圆叶片上浮的数量的小圆叶片上浮的数量相同且适宜相同且适宜变量分析变量分析变量控制及检测指标变量控制及检测指标五、实验结论五、实验结论：光照强度光照强度a、原理：、原理： 光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。b、光合作用的表示方法、光合作用的表示方法:(1)单位时间内光合作用积累有机物（糖类）的数量；单位时间内光合作用积累有机物（糖类）的数量；(2)单位时间内光合作用吸收单位时间内光合作用吸收CO2的量；的量；(3)单
5、位时间内光合作用释放单位时间内光合作用释放O2的量的量(1)单位时间内光合作用制造或合成有机物（糖类）的数量；单位时间内光合作用制造或合成有机物（糖类）的数量；(2)单位时间内光合作用固定单位时间内光合作用固定CO2的量；的量；(3)单位时间内光合作用产生单位时间内光合作用产生O2的量的量c、光照强度和光合作用强度曲线分析、光照强度和光合作用强度曲线分析:A点点:光照强度为光照强度为0，此时，此时只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸，释放的，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。量可表示此时细胞呼吸的强度。AB段：段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，C
6、O2释放量逐渐减少，这是因为释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度细胞呼吸强度大于光合作用强度。B点：点：细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度合作用强度等于细胞呼吸强度(光光照强度只有在照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长点以上时，植物才能正常生长)，B点所示光照强度称为点所示光照强度称为光补偿点光补偿点。BC段：段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上
7、就不再加强点以上就不再加强了了，C点点所示的光照强度称为所示的光照强度称为光饱和点。光饱和点。改变温度：改变温度：已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和和30。图。图1表示该植物在表示该植物在25时光合强度与光照强度的关系。若将温度提高到时光合强度与光照强度的关系。若将温度提高到30（原来光照强度和（原来光照强度和CO2浓度不变，），浓度不变，），从理论上分析，图中相应点的移动应该是（从理论上分析，图中相应点的移动应该是（ ）A、a点上移，点上移，b点左移，点左移，m值增加值增加B、a点下移，点下移，b点左移，点左移，m值不变值不变C、a
8、点下移，点下移，b点右移，点右移，m值下降值下降D、a点下移，点下移，b点不移，点不移，m值上升。值上升。 a点：不移动。点：不移动。b点：不移动。点：不移动。m点：右上方移动。点：右上方移动。a点：不移动。点：不移动。b点：右移。点：右移。m点：左下方移动。点：左下方移动。d、限制因素分析、限制因素分析:C点以前限制因素是光照强度，点以前限制因素是光照强度，C点以后主要是点以后主要是CO2和温度和温度。e、点移动情况分析、点移动情况分析:2022-1-14f、农业生产上的应用：农业生产上的应用：延长光合作用时间；适当提高光照强度；间作套种，合理搭配，延长光合作用时间；适当提高光照强度；间作套
9、种，合理搭配，充分利用光能；选用无色透明大棚种植蔬菜，提高产量。充分利用光能；选用无色透明大棚种植蔬菜，提高产量。a、曲线分析：、曲线分析：CO2浓度影响暗反应中浓度影响暗反应中CO2的固定。左图中的固定。左图中A点表示点表示CO2补补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度，右图中浓度，右图中A点表示点表示进行光合作用所需进行光合作用所需CO2的最低浓度。的最低浓度。B点都表示点都表示CO2饱和点。饱和点。b、应用：在农业生产上可以通过、应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风正其行，通其风”，洒干冰，增施农，洒干冰，增施农家肥等增大家肥等
10、增大CO2浓度，提高光合作用速率。浓度，提高光合作用速率。(2)二氧化碳浓度二氧化碳浓度应用：应用：1.适时播种适时播种2.温室栽培植物时温室栽培植物时,白天适当提高温度白天适当提高温度,晚上适当降温晚上适当降温.3.植物植物“午休午休”现象的原因之一现象的原因之一温度会直接影响酶的活性温度会直接影响酶的活性.由于暗反应是酶促反应由于暗反应是酶促反应,故温度主要影故温度主要影响暗反应响暗反应.(3)温度温度NN：P P：K K：MgMg：不足：光合作用不能顺利进行过量：危害农作物正常生长发育(4)矿质元素矿质元素光合作用强度光合作用强度O时间：时间：盛夏盛夏A 7 10 12 14 181.水
11、是光合作用的原料水是光合作用的原料2.水是体内各种化学反应的介质水是体内各种化学反应的介质3.水还影响气孔的开闭水还影响气孔的开闭,间接影响间接影响CO2进入植物体进入植物体应用：预防干旱应用：预防干旱 合理灌溉合理灌溉(5)水分水分2022-1-14二.化能合成作用：化能合成作用 利用CO2制造有机物的另一种方法例如：硝化细例如：硝化细菌菌NH3 （氨）（氨） CO2+H2O （CH2O）+ O2能量能量与光合作用的主要区别在哪？HNO2（亚硝酸）（亚硝酸）HNO2 （硝酸）（硝酸）氧化氧化 氧化氧化 自养自养生物生物 细菌利用体外环境中的某些细菌利用体外环境中的某些无机物氧无机物氧化时所释
12、放的能量化时所释放的能量来制造有机物，这来制造有机物，这种合成作用叫化能合成作用种合成作用叫化能合成作用。2022-1-14自养生物：自养生物：异养生物：异养生物：能利用能利用光能光能或或无机物中的化学能无机物中的化学能将二氧化碳和水将二氧化碳和水合成糖类，糖类中储存着由光能和化学能转换来合成糖类，糖类中储存着由光能和化学能转换来的能量的能量绿色植物绿色植物光合细菌（蓝藻）光合细菌（蓝藻）硝化细菌硝化细菌只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。活动。人人动物真菌及大多数细菌动物真菌及大多数细菌探究光照强弱探究光照强弱对光合作用强对光合作用强度的
13、影响度的影响光光合作用影响光合作用强度的因素光照强度光的种类CO2浓度温度水无机盐化能合成作用自变量的控制方法：自变量的控制方法：光源与装置的距离光源与装置的距离因变量的观察指标：单因变量的观察指标：单位时间叶片上浮的数量位时间叶片上浮的数量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B 课堂检测下列措施不能提高阳生农作物的光合作用效率的是（ ）A. 合理密植 B. 提高二氧化碳浓度C. 延长光合作用时间 D. 光照强度 C 课堂检测光合作用和化能合成作用的相同之处是（ ） A、都以太阳能作为能源 B、都需要环境中的物质氧化释放的能量 C、都可以将无机物转化为有机物 D、都是高等生物的代谢类型C 课堂检测谢谢谢聆听，欢迎指导！谢聆听，欢迎指导！
