生物課件-光合作用2

1、第5章 第4講 光合作用2,享學(xué)課堂,光合作用強(qiáng)度,影響光合作用的因素,提高農(nóng)作物的光能利用率,生物新陳代謝的類型,1、什么是光合作用強(qiáng)度？,光合作用強(qiáng)度通常用光合速率表示，即單位葉面積葉片在單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生成量。,可以測(cè)出凈光合速率和呼吸速率，只能計(jì)算出總光合速率,總光合速率 = 凈光合速率 + 呼吸速率,產(chǎn)生、生成量 釋放、增加量,固定、利用量、需要量 吸收量、減少量,制造、生產(chǎn)、合成、

2、積累量、凈生產(chǎn)量生成的量,一、光合作用強(qiáng)度,（1）測(cè)量呼吸速率：（2）測(cè)量?jī)艄夂纤俾剩?避免光合作用的影響,將植物放置在黑暗條件下，測(cè)量容器中CO2 增加量、O2減少的量、有機(jī)物減少量。,將植物置于光下，測(cè)量密閉容器中CO2減少的量、O2增加的量、有機(jī)物增加的量（干重） 。,2、測(cè)量速率的方法,一、光合作用強(qiáng)度,這株植物在光下1小時(shí)光合作用共產(chǎn)生_____克葡萄糖。該葉片在10℃、5000勒克斯的光照條件下，每小時(shí)光合作用所

3、產(chǎn)生的氧氣量是_____mg.......則1小時(shí)積累的葡萄糖是_____克。在25℃條件下，這株植物在充分光照下1小時(shí)總共制造葡萄糖_____克。將某綠色植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，黑暗處理1h，罩內(nèi)CO2含量增加了25mg；再給以1h的充足光照，罩內(nèi)CO2減少了36mg，則后一個(gè)小時(shí)光合作用固定了CO2 ______________ mg。,根據(jù)關(guān)鍵字來判斷是總光合還是凈光合？,總光合量,總光合量,凈光合量,總光合量,,,25

4、 + 36 = 61,一、光合作用強(qiáng)度,3.凈產(chǎn)量與總產(chǎn)量的關(guān)系 P69,一、光合作用強(qiáng)度,4. 你認(rèn)為在下方坐標(biāo)圖中有哪些需要關(guān)注的信息？,⑴橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的單位名稱⑵在坐標(biāo)曲線圖中，曲線與橫、縱坐標(biāo)之間的關(guān)系一般來說，橫坐標(biāo)表示自變量，縱坐標(biāo)表示因變量，曲線在坐標(biāo)圖中隨著自變量的變化而變化，曲線的變化情況可以通過縱坐標(biāo)數(shù)值反映出來。,一、光合作用強(qiáng)度,,一、光合作用強(qiáng)度,⑶當(dāng)橫軸為0時(shí)，曲線與縱軸的交點(diǎn)所表達(dá)的信息⑷當(dāng)縱

5、軸為0時(shí)，曲線與橫軸的交點(diǎn)所表達(dá)的信息⑸兩條曲線的交點(diǎn)表達(dá)的信息⑹每條曲線的拐點(diǎn)表達(dá)的信息⑺每條曲線在圖中的走勢(shì)變化—曲線的斜率和最終的去向,4. 你認(rèn)為在下方坐標(biāo)圖中有哪些需要關(guān)注的信息？,,A點(diǎn)：光照為0，植物只進(jìn)行呼吸作用，縱坐標(biāo)的數(shù)值（CO2釋放量）表明此時(shí)的呼吸作用強(qiáng)度；,P69,AB段：光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，在此過程中，隨著光照增強(qiáng)，植物光合作用強(qiáng)度逐漸增大，CO2的釋放量逐漸減少，有一部分用于光合作用。,一、

6、光合作用強(qiáng)度,5.光合作用與呼吸作用的曲線解讀,,P69,5.光合作用與呼吸作用的曲線解讀,,一、光合作用強(qiáng)度,B點(diǎn)：光的補(bǔ)償點(diǎn)。光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，此時(shí)植物光合作用利用CO2的速率等于呼吸作用產(chǎn)生CO2的速率。植物白天的光照強(qiáng)度必須大于B點(diǎn)以上才能正常生長(zhǎng),P69,5.光合作用與呼吸作用的曲線解讀,,一、光合作用強(qiáng)度,BC段：光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，隨光照增強(qiáng)，吸收CO2的速率逐漸增大。,C點(diǎn)：光的飽和點(diǎn)。在此光照強(qiáng)

7、度下，植物的光合作用強(qiáng)度最大，此后光照強(qiáng)度不再是限制因素，而CO2濃度或者溫度等其他條件可能是限制因素。,甲圖對(duì)應(yīng) ； 乙圖對(duì)應(yīng) ；丙圖對(duì)應(yīng) ； 丁圖對(duì)應(yīng) 。,A點(diǎn),A→B點(diǎn),B點(diǎn),光照強(qiáng)度大于B點(diǎn),,一、光合作用強(qiáng)度,B：光補(bǔ)償點(diǎn),C2：光飽和點(diǎn),a(凈光合作用 ) = b(總光合作用 ) – c(呼吸

8、作用),光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等時(shí)的光強(qiáng)度。,光飽和點(diǎn)：光合作用達(dá)到最強(qiáng)時(shí)所需的最低的光強(qiáng)度。,,一、光合作用強(qiáng)度,A植物：呼吸速率為每小時(shí)釋放CO2______mg/100cm2當(dāng)光照強(qiáng)度為Y時(shí)，總光合速率為______，凈光合速率為______。,注意坐標(biāo)圖的起始點(diǎn),4,16,12,一、光合作用強(qiáng)度,右圖是在一定的CO2濃度和溫度下，某陽(yáng)生植物CO2的吸收量和光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線，據(jù)圖回答：（1）該植

9、物的呼吸速率為每小時(shí)釋放CO2______mg/dm2。（2）b點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用速率______。,（3）若該植物葉面積為10dm2，在光照強(qiáng)度為25Klx條件下光照1小時(shí)，則該植物光合作用固定CO2______mg；合成葡萄糖______mg。,5,相等,250,170.5,（20+5）×10 =,一、光合作用強(qiáng)度,（4）若白天光照強(qiáng)度較長(zhǎng)時(shí)期為b該植物能否正常生長(zhǎng)？為什么？,（5）若該植物為陰生植物，則b點(diǎn)應(yīng)向

10、_______移動(dòng)。,不能正常生長(zhǎng)。白天光照強(qiáng)度為b時(shí)，缺少有機(jī)物積累，而夜間消耗有機(jī)物，從全天來看，有機(jī)物的消耗多于積累，不能正常生長(zhǎng)。,左,一、光合作用強(qiáng)度,二、影響光合作用的因素,,光照氣體溫度水分礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng),光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、光質(zhì)（影響光反應(yīng)）,空氣中CO2濃度（影響暗反應(yīng)）,影響酶的活性（影響光反應(yīng)和暗反應(yīng)）,影響光反應(yīng)、產(chǎn)物的運(yùn)輸?shù)?影響葉綠體的構(gòu)成等,內(nèi)因,——不同種類植物、不同發(fā)育期,外因,,二、影響光合作用的因

11、素,（1）光照強(qiáng)度的影響：,陽(yáng)生植物: 水稻、玉米、向日葵陰生植物: 胡椒、綠豆、三七,陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都比陽(yáng)生植物低。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用：大田中可用陽(yáng)生與陰生植物間行種植提高光能利用率。（間作）,1、光照的影響,色素吸收可見光中的紅光和藍(lán)紫光最多，吸收綠光最少。,藍(lán)紫光下：產(chǎn)物中蛋白質(zhì)和脂肪較多；紅光下：產(chǎn)物中糖類較多；白光的光合效率比單色光高。,二、影響光合作用的因素,（2）光的波長(zhǎng)影響：,（3）光照時(shí)間的影響

12、光照時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多。措施：延長(zhǎng)光合作用時(shí)間—— 一年兩熟或一年三熟,（4）光照的間接影響： ① 葉綠體發(fā)育和葉綠素合成的必要條件 ② 影響氣孔開閉.,二、影響光合作用的因素,（1）CO2作用曲線,二氧化碳含量很低時(shí)，綠色植物不能制造有機(jī)物。 在一定的濃度范圍內(nèi),光合作用速率隨CO2的濃度增大而加快，超過一定濃度光合作用速率趨于穩(wěn)定。,大氣中CO2含量一般為0.03%，如果提高到0.1%光合速率個(gè)以提高一倍左右。

13、,二、影響光合作用的因素,2、二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響,二、影響光合作用的因素,① 大田措施——通風(fēng)透光（正其行、通其風(fēng)） ② 溫室措施——施用氣體肥，提高CO2濃度③ 農(nóng)田使用農(nóng)家肥料，可以使土壤中微生物的數(shù)量增多，活動(dòng)增強(qiáng)，分解有機(jī)物，放出二氧化碳。④ 植物的秸稈通過深耕埋于地下，可以通過微生物的分解作用產(chǎn)生二氧化碳。,（2）在生產(chǎn)上怎樣提高CO2的濃度？,下圖中的甲、乙兩圖為—晝夜中某作物植株對(duì)C02的吸收和釋放狀況的示

14、意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請(qǐng)據(jù)圖回答問題：（1）甲圖曲線中C點(diǎn)和E點(diǎn)(外界環(huán)境中C02濃度變化為零)處，植株處于何種生理活動(dòng)狀態(tài)？（2）根據(jù)甲圖推測(cè)該植物接受光照的時(shí)間是曲線中的_____段，其中光合作用強(qiáng)度最高的是_____點(diǎn)，植株積累有機(jī)物最多的是_____點(diǎn),呼吸作用釋放CO2的量等于光合作用吸收CO2的量,BF,D,E,二、影響光合作用的因素,（3）乙圖中FG段C02吸收量逐漸減少是因?yàn)開___

15、______________，以致光反應(yīng)產(chǎn)生的_______和_________逐漸減少，從而影響了碳反應(yīng)強(qiáng)度，使化合物數(shù)量減少，影響了C02固定。（4）乙圖曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低，可能是因?yàn)開___________________________________________________。,光照強(qiáng)度逐步減弱,溫度高，蒸騰作用過強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，影響了C02原料的供應(yīng),二、影響光合作用的因素,下圖所示是測(cè)定金魚藻光合作用

16、的實(shí)驗(yàn)裝置，表中數(shù)據(jù)是在適宜（恒定）溫度條件下，改變光源與燒杯距離測(cè)得的金魚藻放出的氣泡數(shù)，如下表所示，請(qǐng)仔細(xì)分析后回答下列問題：,,（1）從圖或表中可以得出的結(jié)論是_______________________________。（2）若將燈與燒杯間的距離固定在15cm處，溫度適宜，光照較長(zhǎng)時(shí)間后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氣泡數(shù)逐漸減少。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是__________________，導(dǎo)致 _____________

17、_消耗減少，從而抑制了光反應(yīng)。,,光合速率隨光照強(qiáng)度的變化而變化,溶液中的CO2減少,NADPH和ATP,自變量：因變量：,光照強(qiáng)度金魚藻放出的氣泡數(shù)—光合速率,二、影響光合作用的因素,,,（3）據(jù)表中數(shù)據(jù)估計(jì)，呈現(xiàn)如右圖量變關(guān)系時(shí)的燈與燒杯間的距離為_________cm。,（4）金魚藻細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)所需要的直接能源物質(zhì)，其產(chǎn)生部位是_________________。,45,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,二、影響光合作用的因素,一般植物

18、在10℃-35 ℃下正常進(jìn)行光合作用，35℃以上光合作用的酶活性下降，50℃左右光合作用完全停止。,3、溫度的影響——酶的活性,二、影響光合作用的因素,,溫度主要影響酶的活性，對(duì)光合作用、呼吸作用等都有影響。,縱坐標(biāo)為真光合速率時(shí)和凈光合速率時(shí)哪一點(diǎn)溫度對(duì)提高產(chǎn)量最有利？,措施：適當(dāng)保持晝夜溫差、陰雨天適當(dāng)降低溫室溫度,T1兩曲線的差值越大越好；T2絕對(duì)值越大越好。,二、影響光合作用的因素,(07山東卷)以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量

19、為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是 ( ),A.光照相同時(shí)間，35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等B.光照相同時(shí)間，在20℃條件下植物產(chǎn)生的有機(jī)物的量最多C.溫度高于25℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少D.兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等,A,,,,30℃—6.5(3+3.5) 35℃—6.5(3.5+3),20℃—

20、4.75(3.25+1.5),積累=消耗,,二、影響光合作用的因素,,二、影響光合作用的因素,氮：葉綠體膜結(jié)構(gòu)的組成成分、葉綠素的組成成分、DNA和RNA的組成成分、NADP＋和ATP的組成成分 、光合作用有關(guān)的酶的組成成分磷：葉綠體膜結(jié)構(gòu)的組成成分、NADP＋和ATP的組成成分鉀：與糖類合成、運(yùn)輸有關(guān)鎂：葉綠素的重要組成成分,合理施肥——少肥高效根據(jù)不同作物的經(jīng)濟(jì)器官不同，不同礦質(zhì)元素的生理作用不同、不同地塊的肥力條件不同等等

21、進(jìn)行合理施肥。,4、礦質(zhì)元素的影響,二、影響光合作用的因素,(1) 缺水→氣孔關(guān)閉影響CO2的供應(yīng)(2) 缺水→光合產(chǎn)物輸出減慢（反饋抑制），降低光合強(qiáng)度。(3) 措施：合理灌溉——適時(shí)、適量；少水高效,5、水分的影響,圖中A點(diǎn)表示： ；原因是： ；,隨葉面積指數(shù)的增加，光合作用實(shí)際量不再增加,有很多葉片被

22、遮擋在光補(bǔ)償點(diǎn)以下,措施：間苗、修剪、合理施肥、避免徒長(zhǎng),二、影響光合作用的因素,6.葉面積指數(shù)對(duì)光能利用率影響,,曲線達(dá)到P點(diǎn)之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨其因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。從P點(diǎn)到Q點(diǎn)之間，橫坐標(biāo)因子和其他因子共同影響光合速率。,7、多因素綜合影響,P70,二、影響光合作用的因素,,到達(dá)Q點(diǎn)之后，橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子。要想提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖中其他因子的方

23、法。,7、多因素綜合影響,二、影響光合作用的因素,(1) 若甲圖所示曲線為陰生植物，則陽(yáng)生植物曲線與此相比較C點(diǎn)___（填“上/下/左/右/不變”）移，A點(diǎn)____（填“上/下/左/右/不變”）移,右,下,例2.圖甲、乙、丙分別表示某植物光合作用速率與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系、溫度與光合速率之間的關(guān)系及葉綠體色素對(duì)不同波長(zhǎng)光線的相對(duì)吸收量：,二、影響光合作用的因素,⑵由乙圖知，40℃時(shí)，植物體_____(能/不能)顯示生長(zhǎng)現(xiàn)象；而5℃時(shí)狀態(tài)可

24、用甲圖中_____（填“A/B/C”）點(diǎn)表示⑶用玻璃大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇光強(qiáng)為_____（填“A/B/C”）、溫度為____℃（填一個(gè)具體數(shù)值），及____顏色_____（填透明或不透明）的玻璃。,不能,B,C,25,無色,透明,二、影響光合作用的因素,三、提高農(nóng)作物的光能利用率,1、延長(zhǎng)光合作用時(shí)間: 提高復(fù)種指數(shù)（套種）2、增加光合作用面積：間作套種、合理密植（葉面積系數(shù)）3、提高光合作用效率：改善影響因素,水、氣（C

25、O2）光、溫、肥（礦質(zhì)元素）,間作套種——增加光合作用面積,提高光能利用率的措施,⑴.延長(zhǎng)光合作用時(shí)間 延長(zhǎng)光照時(shí)間，提高復(fù)種指數(shù)；⑵.增加光合作用面積 進(jìn)行合理密植；間作套種⑶.提高光合作用效率 ①.加強(qiáng)對(duì)光照強(qiáng)弱的控制 陽(yáng)生植物、陰生植物 ②.保證水分的供應(yīng),提高光能利用率的措施,③保證二氧化碳的供應(yīng) ⅰ.通風(fēng)透光，正其行、通其風(fēng) ⅱ.使用農(nóng)家肥、有機(jī)肥可以使土壤中微生物的數(shù)量增多，活動(dòng)增

26、強(qiáng)，分解有機(jī)物，放出二氧化碳。 ⅲ.使用NH4HCO3 肥料④保證必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)⑤適當(dāng)增加晝夜的溫差，利于有機(jī)物的積累,提高光能利用率的措施,同化類型,,自養(yǎng)型：,能利用H2O、CO2制造有機(jī)物,異養(yǎng)型：,直接利用有機(jī)物,,光能自養(yǎng),化能自養(yǎng),綠色植物、藍(lán)藻、光合細(xì)菌等,硝化細(xì)菌等,異化類型,,需氧型：,厭氧型：,蛔蟲、乳酸菌、破傷風(fēng)桿菌等,多數(shù)動(dòng)物、植物、微生物,兼性厭氧型：,酵母菌、大腸桿菌,乳酸菌、藍(lán)藻的新陳代謝的類

27、型各是什么？,,,動(dòng)物、微生物（細(xì)菌、真菌等）,四、生物新陳代謝的類型,衣藻— 蜣螂— 大腸桿菌— 草履蟲— 青霉菌— 洋蔥—,請(qǐng)說出以下生物的代謝類型：酵母菌— 乳酸菌— 小麥

28、— 醋酸菌— 藍(lán)藻— 硝化細(xì)菌—,請(qǐng)說出以下生物的異化作用類型：水稻— 蛔蟲—蘑菇— 醋酸菌—,課堂練習(xí),請(qǐng)說出以下生物的同化作用類型：,例：下圖曲線表示農(nóng)田中Ⅰ晝夜溫度變化；Ⅱ光照強(qiáng)度；Ⅲ植物吸收CO2的變化，