1、三、光合作用的原理和应用(二)学习导航1.简述化能合成作用.重点2理解影响光合作用的环境因素.新知初探思维启动 一、光合作用原理的应用 1光合作用强度(1)概念:植物在_内通过光合作用制造_的数量.(2)表示方法:用一定时间内_的数量来定量表示.单位时间糖类原料消耗或产物生成2影响因素(1)空气中_浓度.(2)土壤中_.(3)光照的_,光的_.(4)_ 的高低.CO2水分的多少成分温度长短与强弱3应用 控制_和温度的高低,适当增加作物环境中_来提高光合作用强度.光照的强弱CO2的浓度想一想进行植物温室栽培时,适量燃烧柴草或放一些干冰,能够增产的原因是什么？【提示】CO2是光合作用的原料,适量燃
2、烧柴草或放一些干冰能增加CO2浓度,增强光合作用强度,合成有机物增多,使作物增产.二、化能合成作用 1概念:利用体外环境中的某些_氧化时所释放的能量来_.2实例:硝化细菌能利用氧化_释放的化学能将_合成为糖类,供自身利用.无机物制造有机物NH3CO2和H2O3生物的代谢类型(1)自养生物:将_转化为有机物的生物.能进行_的生物:如绿色植物.能进行_的生物:如硝化细菌.无机物光合作用化能合成作用(2)异养生物:只能利用环境中_来维持自身生命活动.如人、动物、真菌以及大多数细菌.现成的有机物判一判(1)温度影响酶的活性,适当升高温度可以提高光合作用效率.()(2)能合成有机物的生物是自养生物.()
3、(3)异养生物不能合成有机物.()(4)硝化细菌属于自养生物.()要点突破讲练互动 要点一 探究影响光合作用强度的环境因素及应用1实验探究光照强弱对光合作用强度的影响(1)实验原理:要点突破 植物进行光合作用,吸收CO2,释放O2,由于O2在水中溶解度小,而在叶肉细胞间隙积累,使叶片上浮.(2)实验步骤实验假设:在一定范围内随光照强度的增强,光合作用强度也增强.实验流程实验结论: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(小圆形叶片中产生的O2多,浮起的多).(3)变量分析此实验的自变量是光照的强弱,通过调节台灯与实验材料间的距离来实现.此实验的因变量是光合作用强度,以观测单位
4、时间内被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量作为观察指标.例1(2012上杭高一检测)某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系.取A、B、C、D四株都有5片叶的小白菜,分别用直径1 cm的打孔器打出叶圆片10片,并设法抽去叶片内气体使之下沉,置于光下.取100 mL三角瓶4个,编号14,按下表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果.下列评价或修正不合理的是()编号 实验处理 30 min内上浮叶圆片数(片)叶圆片来源 叶圆片数(片)自来水(mL)NaHCO3(克)1 A 10 40 0 2 2 B 10 40 1 6 3 C 10 40 3 4 4 D 10 40 5 5 A.自变量二氧化碳浓度的限
5、制不严格 B只要控制光照、温度相同即可 C实验材料本身存在的差异会影响实验结果 D制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处【解析】本实验中存在多个自变量,材料的来源不同,CO2的浓度不同,所以在一个实验中存在着多个自变量,得出的实验结果是不可靠的,一个实验中只能存在一个自变量,除了这个自变量外其他变量应保持相同.由于抽取气体后在光下还有可能产生气体,所以抽取气体后应进行黑暗处理.【答案】B 互动探究(1)若要探究CO2浓度对光合作用的影响,实验材料应如何改进？(2)图中衡量实验结果的指标是30 min内浮起叶圆片的数量,除此之外还可以用什么指标来衡量？【提示】(1)取来自相同植株的叶片.(2)
6、浮起相同数量叶圆片用的时间长短.要点二 影响光合作用的因素1光照强度与光合作用速率的关系:A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量表明呼吸强度.AB段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段仍为呼吸强度大于光合强度.B点:光合作用强度呼吸作用强度(B点称为光补偿点).BC段:随光照增强,光合作用逐渐加强,此段光合强度大于呼吸强度.C点:光合强度达到最强(C点称为光饱和点).C点以后限制光合作用的不再是光照强度.2温度对光合作用的影响:AB段:(在一定范围内)随温度的升高,光合作用逐渐加强.B点:光合作用中酶的最适温度.BC段:酶的活性降低,光合速率下降,若温度过高,酶活性丧失而停止光
7、合作用.3CO2浓度对光合作用的影响:A点:光合作用吸收的CO2呼吸作用释放的CO2(此点叫CO2补偿点).AB段:(在一定范围内)光合速率随CO2浓度的增大而加快.B点:光合速率不再增加时的CO2浓度(B点叫CO2饱和点).4水及矿质元素对光合作用的影响:N、Mg、Fe等是叶绿素合成的必需元素,若这些元素缺乏,会影响叶绿素的合成从而影响光合作用.水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,水还会影响气孔的开闭,从而影响CO2进入植物体.科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响,得到实验结果如图.请据图判断下列叙述不正确的是()例2A光照强度为a时,造成曲线和光
8、合作用强度差异的原因是CO2浓度不同B光照强度为b时,造成曲线和光合作用强度差异的原因是温度不同C光照强度为ab时,曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高D光照强度为ac时,曲线、光合作用强度随光照强度升高而升高关键点【思路点拨】由题干获取的主要信息有:曲线表示CO2浓度、光照强度和温度对光合作用强度的综合影响.纵坐标光合作用强度为真正光合作用强度.三条曲线相互之间有相同点和不同点.【标准解析】逐项分析如下:选项 内容指向联系分析 A 曲线和曲线的变量是CO2浓度,因此在光照强度为a时,二者的差异是由CO2浓度不同造成的 B 曲线和曲线的变量是温度,因此在光照强度为b时,二者的差异是由温度不同
9、造成的 选项 内容指向联系分析 C 光照强度为ab时,限制曲线和曲线光合作用强度的主要因素是光照强度,因此随光照强度升高,光合作用强度升高 D 光照强度为ac时,曲线光合作用强度随光照强度升高而升高,而曲线由于受CO2浓度的影响在光照强度为b之前,光合作用强度已达最大值【答案】D 对光合作用强度与光照强度之间的关系不理解如图是植物的光合作用强度与光照强度之间的关系图,选项中能够反映a点时的生理过程及量变关系的是()易错警示 例【常见错误】错选A项.【错因分析】错选A项的原因有两点:(1)知识掌握不牢,没有理解图示的含义.图像纵轴表示净光合作用,即真正光合作用减去呼吸作用的差值.(2)解题思路不明确,没有充分理解题干信息.a点CO2吸收量为0,但光合作用强度不等于0.在a点时光合作用强度等于呼吸作用强度,即CO2的吸收量等于CO2的释放量,植物叶绿体消耗掉全部呼吸作用释放的CO2,不从外界吸收CO2进行光合作用.【正确答案】D