1、第第4节节 光合作用与光合作用与能量转化（第能量转化（第3课时）课时）第5章 细胞的能量供应和利用一、导入新课一、导入新课温故知新叶绿体中的色素H2OO2水的光解NADPH供氢光能ATPADP + Pi供能CO22C3（ CH2O ）C5 多种酶参加催化还 原光反应阶段碳反应阶段（类囊体的薄膜）（叶绿体的基质）叶绿体叶绿体固定固定二、讲授新课二、讲授新课（四）光合作用原理的应用CO2+H2O叶绿体光能（CH2O）+O2影响光合作用强度的因素有哪些？CO2的浓度H2O光：光照强度、光质、光照时间矿质元素（例如：Mg 合成叶绿素）温度化学反应式： 光合作用的强度（简单地说，就是指植物在单位是内通过
2、光合作用制造糖类的数量 。） 叶片含有空气，上浮抽气叶片 ；产生O2充满细胞间隙，叶片 。光合作用实验原理：下沉上浮（四）光合作用原理的应用1探究光照强度对光合作用的影响二、讲授新课二、讲授新课（四）光合作用原理的应用自变量：光照强度因变量： 光合作用强度检测方法：无关变量： 如温度、CO2等，要求相同且适宜相同时间小圆形叶片浮起的数量控制方法：相同瓦数台灯离实验装置的距离控制方法：1探究光照强度对光合作用的影响如温度，用中间的盛水玻璃柱吸收热量排除干扰（四）光合作用原理的应用1探究光照强度对光合作用的影响学生正在用打孔器打出圆形小叶片（四）光合作用原理的应用1探究光照强度对光合作用的影响学生
3、正在用注射器使圆形小叶片内的气体逸出（四）光合作用原理的应用1探究光照强度对光合作用的影响（四）光合作用原理的应用甲乙丙叶片浮起数量多叶片浮起数量中叶片浮起数量少强中弱1探究光照强度对光合作用的影响（四）光合作用原理的应用1探究光照强度对光合作用的影响 项 目 烧 杯 小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量甲10片20 mL强多乙10片20 mL中中丙10片20 mL弱少 实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。实验结果：（四）光合作用原理的应用2影响光合作用的外界因素光照强度光照强度光合速率O呼吸速率光补偿点光饱和点光照强度对光合速率的影响CO2的吸收
4、量净光合速率总光合速率BACCO2的释放量（四）光合作用原理的应用2影响光合作用的外界因素光照强度A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。AB段：光照强度增大，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少（有一部分用于光合作用），此段细胞呼吸强度光合作用强度。 B点：光补偿点，即光合作用强度细胞呼吸强度（细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用）。（四）光合作用原理的应用光照强度BC段：随着光照强度不断加强，光合作用不断加强，到C点不再加强，称C点对应的光照强度为光饱和点。 应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低。间作套种时应注意农作物的种类搭配；阴雨天，温室大棚中适
5、当提高光照强度可以增加光合作用强度。2影响光合作用的外界因素（四）光合作用原理的应用CO2浓度 在一定范围内随CO2浓度的增加光合作用增强，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用强度不再增强。 图1中A点、图2中的A点表示光合作用强度等于细胞呼吸强度，此浓度为CO2补偿点。图1中的B与图2中B都表示CO2饱和点。 应用：大田生产时“正其行，通其风”；增施有机肥；温室栽培农作物可以投放干冰或与鸡舍相连。2影响光合作用的外界因素（四）光合作用原理的应用温度 AB段：（1035）：随温度的升高而逐渐加强。 B点（35）以上：酶活性下降，光合作用开始下降，50左右光合作用停止。 应用：冬天，温室栽培
6、可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。2影响光合作用的外界因素（四）光合作用原理的应用水分水是光合作用的原料，间接影响光合作用。缺水 气孔关闭限制二氧化碳进入叶片光合作用受影响2影响光合作用的外界因素（四）光合作用原理的应用矿质元素 N：光合酶及ATP的重要组分 P：ATP的重要组分 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分例如：N，P，K，Mg等应用：适时、适量施肥。2影响光合作用的外界因素（四）光合作用原理的应用多因子P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因
7、子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。2影响光合作用的外界因素（五）化能合成作用 例如： 硝化细菌、硫细菌、铁细菌等。2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2 2HNO3+能量CO2 + H2O （CH2O）+ O2硝化细菌： 在自然界中，有少数种类的细菌，能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。电子显微镜下的一种的硝化细菌（放大5000倍）三、课堂小结三、课堂小结练习与应用练习与应用一、概念检测1. 依据光合作用的基本原理，判断下列相关表述是否正确。(1)光合作用释放的氧气
8、中的氧元素来自水。（ ）(2)光反应只能在光照条件下进行，暗反应只能在黑暗条件下进行。（ ）(3)影响光反应的因素不会影响暗反应。（ ）2.如果用含有14C的CO2来追踪光合作用中碳原子的转移途径，则是 （ ）D 3.根据光合作用的基本过程填充下图。O2叶绿体中的色素ATPNADPHADP + Pi2C3C5NADP+二、拓展应用1.下图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答问题。(1)7-10时的光合作用强度不断增强的原因是_。(2)10-12时左右的光合作用强度明显减弱的原因是 _(3)14-17时的光合作用强度不断下降的原因是_。(4)从图中可以看出，
9、限制光合作用的因素有_。(5)依据本题提供的信息，提出提高绿色植物光合作用强度的一些措施。光照强度逐渐增大光照强度逐渐增大此时温度很高，导致气孔大量关闭，此时温度很高，导致气孔大量关闭，光照强度不断减弱光照强度不断减弱光照强度、温度光照强度、温度 可以利用温室大棚控制光照强度、温度的方式，如补光、遮阴、生炉子、可以利用温室大棚控制光照强度、温度的方式，如补光、遮阴、生炉子、喷淋降温等，提高绿色植物光合作用强度。喷淋降温等，提高绿色植物光合作用强度。CO2无法进入叶片组织，致使光合作用暗反应受到限制。无法进入叶片组织，致使光合作用暗反应受到限制。2. 在玻璃瓶底部铺一层潮湿的土壤，播下一粒种子，
10、将玻璃瓶密封，放在靠近窗户能照到阳光的地方，室内温度保持在30C左右。不久，这粒种子萌发长成幼苗。你能预测这株植物幼苗能够生存多长时间吗？如果能，请说明理由。如果不能，请说明你还需要哪些关于植物及其环境因素的信息。 植物的生活需要水、无机盐、阳光、适宜的温度、空气(含有二氧化碳)，从给出的信息可以看出，植物生长的基本条件都是满足的，因此，只要没有病虫害等不利因素，这株植物(幼苗)就能够生存一段时间但究竟能够生存多长时间，涉及的问题很多。潮湿的土壤含有水分，植物根系吸收水分后，大部分可通过蒸腾作用散失到空气中，由于瓶是密闭的，散失到空气中的水分能够凝结，回归土壤供植物体循环利用。但是，随着植株的
11、生长，越来越多的水分通过光合作用成为有机物的组成部分，尽管有机物能够通过呼吸作用释放出二氧化碳和水(这些水既可以散失到空气中回归土壤，也可以在叶片细胞中直接用于光合作用)，毕竟有机物是不断积累的，这意味着回归到土壤的水分会越来越少，有可能成为影响植物生存的限制因素，因此，要预测植物生存的时间，需要知道土壤含水量和植物体内有机物积累速率等信息。土壤中的无机盐被植物根系吸收以后，绝大部分成为植物体的组成成分(少量可能随落叶归还土壤)，因此难以循环利用，但植物对无机盐的需要量是很少的，土壤中无机盐到底能满足植物体生长多长时间的需要与土壤的多少土壤中各种无机盐的含量，植株的大小等有关，这些信息是任务提
12、示中没有给出的，因此不能从这方面做出准确预测，从给出信息可知，在阳光和温度方面不存在制约瓶中植物生存的问题。二氧化碳是植物进行光合作用必需的原料之一瓶中的二氧化碳通过植物的光合作用被植物体利用，转化为有机物。有机物通过植物的呼吸作用分解成二氧化碳和水，可见二氧化碳在植物体和瓶中空气之间是可以循环的。但是随着植株的生长，有机物会不断积累，这意味着中空气所含的二氧化碳会逐渐减少，要预测瓶中二氧化碳能维持植物体生存多长时间，还需要知道瓶中二氧化碳总量、植物体光合速率呼吸速率或有机物积累速率等信息。上述推理大多是建立在植物体不断生长基础上的，这是因为玻璃瓶容积小，植物幼苗正在处于生长期。此外，瓶中植物生存时间的长短，还与植物的种类有关。如果是寿命很短的某种草本植物，即使瓶中各种条件长久适宜，植物生存的时间也不会长。让课堂绽放魅力让课堂绽放魅力 让教育更加美好让教育更加美好
