1、探究影响光合作用强度（光合作用速率）的探究影响光合作用强度（光合作用速率）的环境因素环境因素光合作用原理的应用光合作用原理的应用创景设问：创景设问：1 1、光合作用速率如何表示？、光合作用速率如何表示？单位时间内单位时间内反应物的减少量反应物的减少量或或生成物的增加量生成物的增加量。【例题例题】测定植物光合作用的速率，测定植物光合作用的速率，最简单有效最简单有效的方法是测定：的方法是测定：A.A.植物体内葡萄糖的植物体内葡萄糖的生成生成量量 B.B.植物体内叶绿体的含量植物体内叶绿体的含量 C.C.二氧化碳的二氧化碳的吸收吸收量量 D.D.植物体内水的消耗量植物体内水的消耗量光能光能叶绿体叶绿
2、体光光能能H2O氧气氧气HATPADP+Pi2C3C5CO2(CH2O)光光 反反 应应暗暗 反反 应应酶酶叶绿体叶绿体中色素中色素水的光解水的光解ATP生成生成CO2固定固定还原还原酶酶看图说话：看图说话：影响光合作用的外界因素有影响光合作用的外界因素有哪些？哪些？答案：答案：光照、光照、矿质元素矿质元素-Mg-Mg、温度、温度、CO2CO2、水水你可以从以下方面进行思考你可以从以下方面进行思考-光合作用的条件、原料？光合作用的条件、原料？设计实验：设计实验：1 1、实验原理：、实验原理：光能光能叶绿体叶绿体2 2、变量的确定：、变量的确定：自变量的设定和控制：自变量的设定和控制：自变量是自
3、变量是？如何如何保证保证你你的控制是有效的精确的？的控制是有效的精确的？因变量的检测方法：因变量的检测方法：因变量？因变量？用什么用什么方法方法检测？检测？检测原理是什么？检测原理是什么？你要进行你要进行定性检测定性检测还是还是定量检测定量检测？无关变量的控制：无关变量的控制：提示提示：可能有哪些因素会影响你的实验结果？你们可能有哪些因素会影响你的实验结果？你们是如何是如何控制控制？光照强度光照强度以台灯照射远近以台灯照射远近控制光照强度控制光照强度氧气生成量氧气生成量叶片浮出水面的快慢。叶片浮出水面的快慢。保持其他条件因素完全一样。保持其他条件因素完全一样。材料的选择：材料的选择：提示提示：
4、实验需要什么样的材料？那些材料符合相应的要求？或那些材料具备相应的特点？适于作相应的实验？形态大小厚薄颜色相近的同种植物的形态大小厚薄颜色相近的同种植物的绿色叶片。绿色叶片。实验步骤的设计：实验步骤的设计：提示：通常的思路为：材料预处理：分组编号 设置对照控制变量进行实验观测结果 步骤一：步骤一：用打孔器打出小圆片用打孔器打出小圆片设计实验步骤 步骤二：步骤二：小圆片预处理小圆片预处理 步骤三：步骤三：分组编号叶片下沉叶片下沉真空渗水真空渗水 A B C 步骤四：步骤四：设置对照 A B C步骤五：进行实验进行实验-在在控制变量相同控制变量相同条件下。条件下。步骤六：步骤六：观测结果观测结果-
5、叶片上浮的时间和数目。叶片上浮的时间和数目。光照强弱光照强弱强强中中弱弱第一片叶片上浮所需时间第一片叶片上浮所需时间全部叶片上浮所需时间全部叶片上浮所需时间结果的记录与分析：结果的记录与分析：数据分析：数据分析：实验结论：实验结论：光合作用产生氧气光合作用产生氧气-使叶片上浮使叶片上浮。产生氧气。产生氧气越快，上浮越快！越快，上浮越快！在在一定范围内一定范围内，光合作用速率随光照，光合作用速率随光照强度强度增强而增加增强而增加。（2 2）外因：）外因：1 1、光、光光照强度光照强度光照（时间）长度光照（时间）长度光质（光的波长）光质（光的波长）2 2、二氧化碳二氧化碳 3 3、温度温度4 4、
6、矿质元素矿质元素5 5、水（与蒸腾作用的关系）、水（与蒸腾作用的关系）2、光合作用的影响因素、光合作用的影响因素（1）内因：）内因：遗传因素遗传因素思考：思考：我们在实际研究中遇到的是单因素影响还是多我们在实际研究中遇到的是单因素影响还是多因素综合作用？如何讨论因素综合作用？如何讨论单因素单因素影响呢？影响呢？想办法使让想办法使让其他因素其他因素固定。只固定。只改变一个因素，看它对光合速改变一个因素，看它对光合速率的影响率的影响-单因子实验单因子实验曲线分析：曲线分析：在一定范围内在一定范围内，光合作用速率随光照强度，光合作用速率随光照强度增强而增强而增加增加；但当光照强度增加到一定强度后，光
7、合作用；但当光照强度增加到一定强度后，光合作用速率不再增加。速率不再增加。(1)(1)光照强度光照强度-影响光反应影响光反应光饱和点光饱和点(2)CO(2)CO2 2浓度浓度-影响暗反应影响暗反应曲线分析：曲线分析：在在一定的范围内一定的范围内，植物的光合速率随，植物的光合速率随CO2浓浓度度增加而增加增加而增加，但到达一定程度时再增加，但到达一定程度时再增加CO2浓浓度，光合速率不再增加。度，光合速率不再增加。CO2饱和点饱和点(2)(2)温度温度-影响酶的活性影响酶的活性曲线分析：曲线分析：温度温度主要是通过主要是通过影响影响与光合作用有关与光合作用有关酶的活性酶的活性而影响光合作用速率。
8、而影响光合作用速率。最适温度最适温度钟罩图形钟罩图形高温酶失活高温酶失活6 6以光合作用最佳状态时的光合作用强度为以光合作用最佳状态时的光合作用强度为1 1，在其他条件稳定的情况下，在其他条件稳定的情况下，随着叶片相对含水量的逐渐下降，光合作用强度的变化如下图所示。相关推随着叶片相对含水量的逐渐下降，光合作用强度的变化如下图所示。相关推断合理的是断合理的是A A叶片含水量与光合作用强度成正比叶片含水量与光合作用强度成正比B B叶片含水量与光合作用强度成反比叶片含水量与光合作用强度成反比 C C叶片含水量不足时，叶片含水量不足时，CO2CO2的利用会减少的利用会减少DD叶片含水量充足时，叶片含水
9、量充足时，CO2CO2的利用会减少的利用会减少影响因素为水影响因素为水自由水自由水含量含量越高越高新陈代谢速率新陈代谢速率越越快快.双峰曲线双峰曲线 夏季夏季在高温、光照强烈和干旱的条件下，植物为了在高温、光照强烈和干旱的条件下，植物为了避免过度避免过度散失水分散失水分而降低蒸腾作用而降低蒸腾作用气孔闭合气孔闭合CO2CO2吸收减少，光合速率下降出现吸收减少，光合速率下降出现午休现象。午休现象。两害相较取其轻两害相较取其轻。两利相较取其重两利相较取其重。拓展练习拓展练习：1 1、下图中的甲、乙两图为、下图中的甲、乙两图为昼夜中某作物植株对昼夜中某作物植株对C02C02的吸收和释放状况的示意图。
10、甲图是在春季的某一晴天，乙图的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：是在盛夏的某一晴天，请据图回答问题：（1 1）甲图甲图曲线中曲线中C C点和点和E E点点(外界环境中外界环境中C02C02浓度变化为零浓度变化为零)处，处，植株处于何种生理活动状态？植株处于何种生理活动状态？（2 2）根据）根据甲图甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，段，其中光合作用强度最高的是其中光合作用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是点，植株积累有机物最多的是 点点（3 3）乙图乙图中中FGFG段段C02C02吸收量逐渐减
11、少是因为吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应，以致光反应产生的产生的 和和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了减少，影响了C02C02固定。固定。（4 4）乙图曲线中间）乙图曲线中间E E处光合作用强度暂时降低，可能是因为处光合作用强度暂时降低，可能是因为：此时：光合作用速率此时：光合作用速率=呼吸作用速率呼吸作用速率BF段段DE光照减弱光照减弱ATP H曲线与横坐标围成的面积有和曲线与横坐标围成的面积有和生物学意义？生物学意义？5 5、某生物兴趣小组在、某生物兴趣小组在密闭的玻璃温室密闭的玻璃温室内进行植物栽培实验，分内进行植物
12、栽培实验，分别对温室内别对温室内COCO2 2含量含量、OO2 2含量含量及及COCO2 2吸收速率吸收速率进行进行24h24h测定，得测定，得到右图所示曲线，则以下说法有几种是正确的？到右图所示曲线，则以下说法有几种是正确的？c c、e e两点的光合速率为零两点的光合速率为零 c c、d d之间的区段光合速率大于呼吸速率之间的区段光合速率大于呼吸速率 dede段光合速率小于呼吸速率段光合速率小于呼吸速率 进行细胞呼吸的区段只有进行细胞呼吸的区段只有abab段和段和fgfg段段A1种 B2种 C3种 D4种浓度（总量）的日周期变化浓度（总量）的日周期变化光合速率的日周期变化光合速率的日周期变化
13、2 2将一植物放在将一植物放在密闭的玻璃罩内密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2CO2浓度测定浓度测定仪仪测得了测得了该玻璃罩内该玻璃罩内CO2CO2浓度的变化情况浓度的变化情况，绘制成如下图的曲，绘制成如下图的曲线，下列有关说法正确的是线，下列有关说法正确的是（）A AH H点点CO2CO2浓度最低，说明此时植物对浓度最低，说明此时植物对CO2CO2的吸收最多，光合作的吸收最多，光合作用最强用最强B BCO2CO2浓度下降从浓度下降从DEDE段开始，说明植物进行光合作用是从段开
14、始，说明植物进行光合作用是从DD点开点开始的始的 C CDD点表明植物光合用强度和呼吸作用强度相等点表明植物光合用强度和呼吸作用强度相等DDD D点较点较B B点点CO2CO2浓度高，是因为浓度高，是因为DD点温度高，使植物呼吸作用强点温度高，使植物呼吸作用强光合作用速率的光合作用速率的日周期变化日周期变化C1.科学家研究科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是：确的是：A.A.光照强度为光照强度为a a时，造成曲线时，造成曲线和
15、和 光合作用强度差异的原因是光合作用强度差异的原因是CO2CO2浓度不浓度不同同B.B.光照强度为光照强度为b b时，造成曲线时，造成曲线和和 光合作用强度差异的原因是温度的不同光合作用强度差异的原因是温度的不同C.C.光照强度为光照强度为a-ba-b时，曲线时，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高光合作用强度随光照强度升高而升高D.D.光照强度为光照强度为a-ca-c时，曲线时，曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高光合作用强度随光照强度升高而升高求异求异 求异求异求同求同D1下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外
16、，所示因素外，其他因素均控制在最适范围其他因素均控制在最适范围。下列分析错误的是。下列分析错误的是:A甲图中甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量B乙图中乙图中d点与点与c点相比，点相比，c点相同时间内叶肉细胞中点相同时间内叶肉细胞中C3的含量多的含量多C图中图中M、N点的限制因素是光照强度，点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度点的限制因素是温度D丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变D D（3）如图表示绿色植物在水分充足的条件下，光合作用强度与环）如图表示绿色植物在水分充足的条件下，光合作用强度与环境
17、因素的关系。请仔细分析图中曲线，回答下列问题：境因素的关系。请仔细分析图中曲线，回答下列问题：A、影响光合作用的主要外界因素是影响光合作用的主要外界因素是 B、光合作用强度与温度之间的关系是光合作用强度与温度之间的关系是 C、在温度为在温度为400C，光照强度为光照强度为c时，限制光合作用进行的外在因素时，限制光合作用进行的外在因素可能是可能是 D、在光照强度为、在光照强度为b，温度为温度为200C时，限制光合作用的内在因素是时，限制光合作用的内在因素是 ，光合光合作用作用强度强度光照强度光照强度abc400C300C200C100C光照强度与温度光照强度与温度CO2浓度浓度暗反应中酶的活性暗
18、反应中酶的活性在一定温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强在一定温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强讨论：合理密植为什么能提高产量？讨论：合理密植为什么能提高产量？叶片能进行光合作用叶片能进行光合作用生成有机物，也进行呼吸作生成有机物，也进行呼吸作用用消耗有机物。消耗有机物。过密时过密时叶片互相遮挡阳光引起光合减叶片互相遮挡阳光引起光合减少，而呼吸却增多。少，而呼吸却增多。思路小结定性研究:1、能影响光合作用速率的因素很多(内因或外因)2、一般只能讨论单因素(自变量)对光合速率的影响（此时其余因素必须固定控制变量）。3、如果已知A因素对光和速率的影响曲线。再讨论B因素的影响。则仍
19、然按单因子变量分析，让A因素固定看B因素变化后的影响-即与原来相比后来-变还是不变(变多还是变少)定量计算-化学计算 反应产物反应产物=反应速率反应速率反应时间反应时间 净光合量净光合量=实际光合量实际光合量呼吸量呼吸量 一天积累量一天积累量=白天积累量晚上消耗量白天积累量晚上消耗量产地：产地：美国美国参考价格参考价格:35万元万元CO2分析器分析器H2O分析器分析器 叶室空气温度传感器叶室空气温度传感器 便携式光合作用测定仪便携式光合作用测定仪 了解科技：了解科技：可直接读数可直接读数如何用实验方法测定如何用实验方法测定光合作用强度光合作用强度呢？呢？简易实验装置简易实验装置:A组组 给予光
20、照给予光照思考思考:1 1、A A组玻璃管中的组玻璃管中的a a红墨水珠的移动方向是红墨水珠的移动方向是_。B B组的移动方向是组的移动方向是_。2 2、若玻璃管上有刻度可、若玻璃管上有刻度可定量读数定量读数，同时给你时钟。你如，同时给你时钟。你如何测定，计算该叶片的何测定，计算该叶片的光合作用速率光合作用速率？B组组 不给予光照不给予光照右右左左净光合速率净光合速率=总光合速率总光合速率呼吸速率呼吸速率二二 新新陈代谢的基本类型陈代谢的基本类型同化同化作用作用类型类型自养型自养型异养异养型：型：概念、实例概念、实例 例例4 随随5 过过2光能自养型：光能自养型：化能自养型：化能自养型：无机物无机物有机物有机物光能光能无机物无机物有机物有机物化学能化学能如：如：绿色植物绿色植物如：如：硝化细菌硝化细菌 硫细菌硫细菌 铁细菌铁细菌兼性营养型兼性营养型-很少很少比比较较如：如：眼虫眼虫 红螺菌红螺菌2NH2NH3 3+3O+3O2 22HNO2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO3 3+能量能量COCO2 2+H+H2 2O O（CHCH2 2O O）+O+O2 2自养型举例自养型举例ATP化能合成作用化能合成作用过过5
