1、第四节 能量之源光与光合作用第3课时【学习目标】1.简述化能合成作用2.理解影响光合作用强度因素及应用3.尝试探究影响光合作用强度的环境因素【自主学习】课前预习,教材导读一.化能合成作用的概念:少数细菌利用体外环境中某些无机物氧化过程中释放的能量,将CO2等无机物变成有机物。这些细菌属于 (自养/异养型)生物,例如 细菌二.土壤中硝化细菌的化能合成作用 体外: 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2 2HNO3+能量 硝化细菌体内: 酶、能量 CO2+H2O (CH2O)+O2三影响光合作用强度因素及应用1.植物种类不同2.同一植物在不同的发育阶段3.同一植物不同部位4.
2、同一叶片的不同发育时期探究1.光合作用的强度或速率可以怎样表示? 探究2. 分析讨论哪些因素能影响光合作用的强度? 探究3.光照 光照时间的影响 光质的影响 根据色素的 光照强度的影响曲线分析:A点光照强度为 此时 ,释放CO2量表明此时的 强度。B点细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度=细胞呼吸强度,称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上,植物才能正常生长)。C点为光饱和点。AB段表明光照强度加强,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;BC段表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,探究4、温度温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响
3、光合作用;在一定范围内随温度的提高,光合作用加强;温度过高时也会影响酶的活性,使光合作用强度减弱。应用:温室栽培植物时适当昼夜温差。植物“午休”原因之一。例题1将一株植物置于密闭的容器中,用红外测量仪进行测量,测量时间均为小时,测定时的条件下和结果如下表:(数据均在标准状况下测得。单位:mL)对上述结果仔细分析后回答下列问题:在充分光照下暗处15251525CO2 减少量22.456.0CO2 增加量11.222.4(1)在25条件下,这株植物在充分光照下一小时总共制造葡萄糖 克。(2)在25条件下,这株植物在充分光照下一小时积累的有机物都是葡萄糖,则积累葡萄糖 克。(3)如果一天有10小时光
4、照,其余时间在黑暗下度过且昼夜温度均为25,假定积累的有机物都是葡萄糖,则积累葡萄糖克 。(4)如果光照时的温度为25,光照时间10小时,黑暗下温度为15,则一昼夜积累葡萄糖 克。(5)根据你的计算,如何解释种在新疆吐鲁番地区的西瓜比种在安徽涡阳的甜? 。探究5、CO2浓度CO2是植物进行光合作用暗反应的原料,只有当环境中的CO2达到一定浓度时,植物才能进行光合作用。CO2的补偿点,即在此CO2浓度条件下,植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。但达到一定浓度后,光合作用强度就不再增加或增加很少,这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。、问题呈现化能合成作用和光合作用的主要区别
5、是什么?光合作用和化能合成作用的相同点是什么?疑难问题请设计一个实验来探究环境因素对光合作用的影响【课堂学习】课堂探究一.光合作用强度表示方法单位时间内光合作用产生有机物的量;单位时间内光合作用吸收CO2的量;单位时间内光合作用放出O2的量二.对光和作用强度的影响因素(一)内部因素1.植物种类不同2.同一植物在不同的发育阶段3.同一植物不同部位4.同一叶片的不同发育时期(二)外部因素1.光1)光照强度:曲线分析:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放CO2量表明此时的呼吸强度。AB段表明光照强度加强,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;而到B点时,细胞呼吸释放的
6、CO2全部用于光合作用,即光合作用强度=细胞呼吸强度,称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上,植物才能正常生长)。BC段表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上不再加强了,称C点为光饱和点。应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配,延长光合作用时间如轮作、增加光合作用面积如合理密植。 2)光质不同影响光合速率,白光为复色光,光合作用能力最强。单色光中红光作用最快,蓝紫光次之,绿光最差。应用:对温室大棚用无色透明玻璃。、若要降低光合作用则用有色玻璃,如用红色玻璃,则透红光吸收其他波长的光,光合能力较白光弱,但较其他单色光强
7、。3)日变化(光照时间),光合速率在一天中有变化2温度温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用;在一定范围内随温度的提高,光合作用加强;温度过高时也会影响酶的活性,使光合作用强度减弱。应用:温室栽培植物时适当昼夜温差。植物“午休”原因之一。3CO2浓度、含水量和矿质元素(如图所示) CO2是植物进行光合作用暗反应的原料,只有当环境中的CO2达到一定浓度时,植物才能进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2的补偿点,即在此CO2浓度条件下,植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。但达到一定浓度后,光合作用强度就不再增加或增加很少,这时的CO2浓度称为C
8、O2的饱和点。适当提高室内CO2的浓度如施放一定量的干冰或多施农家肥、通风4.多因子对光合作用速率影响的分析(如图所示)曲线分析:P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随着因子的不断加强,光合速率不断提高。到Q点时,横坐标所表示的因素,不再是影响光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取适当提高图示中的其他因子的方法。课堂笔记随堂练习1、在下列有关光合作用的叙述中,正确的是 ( )A光反应不需要酶,暗反应需要多种酶 B光反应储存能量,暗反应释放能量C光反应固定CO2,暗反应还原CO2 D光反应消耗水,暗反应消耗ATP2、在下列关于光和作用过程的叙述中,正确的是 ( )A光反应离不开色
9、素的作用 B暗反应必须在黑暗的条件下进行C光反应为暗反应提供H、ATP和CO2 D暗反应的产物是氧气和有机物3、关于光合作用的叙述,下列正确的一项是 ( )A光合作用的两个阶段均有H和ATP产生 B光合作用中产生的O2来自于CO2中的氧C光合作用固定CO2的是一种C5化合物 D光合作用的暗反应必须在暗处进行4、如图是夏季晴朗的白天,玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线,下列叙述错误的是 ( )A.在9:3011:00之间,花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓B.在11:0012:30之间,花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多C.在17:00时,玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同D.在18:30时,玉米既能进行光反应,也能进行暗反应5、下图为夏季晴朗的白天某植物叶片光合作用强度变化曲线图,请分析回答: (1)曲线AB段表明光合作用强度随光照增强而_。(2)对于C点光合作用强度减弱的解释是:由于中午温度过高,蒸腾作用过大,叶片的气孔关闭,使光合作用原料之一的_供应大量减少,使_反应阶段植物体内的五碳化合物不能与之结合,进而使_的形成大为减少。(3)DE段光合作用强度下降的原因是光照逐渐减弱,以致光合作用_反应阶段产生的_和_减少,因而影响_反应的进行。(4)如用14CO2示踪,在光合作用过程中,14C在下列分子中的正确转移途径_。