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1、 5.4 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用 第第3课时课时原料原料6CO2+12H2O*光能光能叶绿体叶绿体C6H12O6+6H2O+6O*2条件条件产物产物原料原料光、光、COCO2 2浓度、温度、水、必需矿质元素等浓度、温度、水、必需矿质元素等影响光合作用的主要外部因素影响光合作用的主要外部因素一、探究影响光合作用强度的因素一、探究影响光合作用强度的因素光合作用强度概念：光合作用强度概念：通常用通常用光合速率光合速率表示，指植物在表示，指植物在单位时单位时间间内通过光合作用制造糖类的量内通过光合作用制造糖类的量光合作用强度光合作用强度表示方法表示方法单位时间单位时间内光合作用产生内
2、光合作用产生有机物有机物的量的量单位时间单位时间内光合作用内光合作用吸收吸收COCO2 2的量的量单位时间单位时间内光合作用内光合作用放出放出O O2 2的量的量自变量的设置自变量的设置因变量的检测因变量的检测无关变量的控制无关变量的控制强、中、弱三种光照强、中、弱三种光照同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量探究：光照对光合作用强度的影响探究：光照对光合作用强度的影响实验原理实验原理利利用用真真空空渗渗入入法法排排除除叶叶内内细细胞胞间间隙隙的的空空气气，充充以以水水分分，使使叶叶片片沉沉于于水水中中。在在光光合合作作用用过过程程中中，植植物
3、物吸吸收收COCO2 2放放出出O O2 2，由由于于O O2 2在在水水中中的的溶溶解解度度很很小小，而而在在细细胞胞间间积积累累，结结果果使使原原来来下下沉沉的的叶叶片片上上浮浮，根根据据上上浮浮所所需需的的时时间间长长短短，即即能能比比较较光光合合作作用用的强弱。的强弱。控制变量控制变量使小圆形叶片内的气体逸出；放入黑暗处待用。使小圆形叶片内的气体逸出；放入黑暗处待用。实验步骤实验步骤选取生长健全、年龄近似、选取生长健全、年龄近似、厚薄均匀的成长叶片数片，厚薄均匀的成长叶片数片，用直径约用直径约1cm1cm的打孔器打的打孔器打小圆片小圆片3030片（注意避开大片（注意避开大的叶脉）的叶脉
4、）吸吸入入清清水水堵住注射器堵住注射器前端的小孔前端的小孔并缓慢拉动并缓慢拉动活塞，使小活塞，使小圆形叶片内圆形叶片内的气体逸出。的气体逸出。重复几次。重复几次。将内部气体逸出的叶片，放入将内部气体逸出的叶片，放入烧杯中，放在暗处备用。这些烧杯中，放在暗处备用。这些叶片因为细胞间隙充满了水，叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底所以全部沉到水底取取3 3只小烧杯，分别倒只小烧杯，分别倒入入20mL20mL富含富含COCO2 2的清水的清水分别放入分别放入1010片叶片，然片叶片，然后进行不同后进行不同强度的光照。强度的光照。观察浮起叶观察浮起叶片的数量。片的数量。烧杯烧杯光照光照距离距离光
5、照强度光照强度叶片浮起叶片浮起数量数量1 140W40W5 CM5 CM强强多多2 240W40W30 CM30 CM中中中中3 340W40W50 CM50 CM弱弱少少实验结果实验结果实验结论实验结论光合作用强度0光照强度在一定范围内在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而加光合作用强度随光照强度的增大而加快，超过一定值后光合作用强度趋于稳定。快，超过一定值后光合作用强度趋于稳定。（一）外因（一）外因(1).(1).光光光照强度光照强度光质：光质：光照时间光照时间B B：光补偿点：光补偿点光合光合速率速率和呼吸和呼吸速率速率相等相等时的光强度。时的光强度。C C：光饱和点：光饱和点光合
6、光合速率速率达到达到最强时最强时所需的所需的最低的光强度最低的光强度。应用：应用：间作套种、合理密植间作套种、合理密植1 1、总光合作用、总光合作用=净光合作用净光合作用+呼吸作用；呼吸作用；光合作用的有关计算光合作用的有关计算思考：如果自然界中某植物，在白天光照强度较长时间为B的条件下能否正常生长？2 2、(光合作用光合作用)制造的有机物制造的有机物=合成的有机物合成的有机物=积累的有机物积累的有机物+消耗的有机物消耗的有机物(呼吸作用呼吸作用)；3 3、叶绿体固定的、叶绿体固定的CO2=CO2=光合作用所需要的光合作用所需要的CO2=CO2=从外界吸收的从外界吸收的CO2+CO2+呼吸释放
7、的呼吸释放的CO2CO2；甲图对应甲图对应 ；乙图对应；乙图对应 ；丙图对应丙图对应 ；丁图对应；丁图对应 。乙乙丙丙丁丁甲甲A A点点ABAB点点B B点点光照强度大于光照强度大于B B点点（2 2）COCO2 2浓度浓度A A点：点：COCO2 2补偿点补偿点AA点：点：表示进行光合作用所需表示进行光合作用所需COCO2 2的最低浓度；的最低浓度；B B 和和 BB点：点：COCO2 2饱和点饱和点两组都表示在一定范围内两组都表示在一定范围内COCO2 2浓度达到该点后，浓度达到该点后，光合作用强度不再随光合作用强度不再随COCO2 2浓度增加而增加。浓度增加而增加。表示光合作用速率等于细
8、胞呼吸速率时的表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的COCO2 2浓度浓度（3 3）温度）温度光合作用是在酶催化下进行的，光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性温度直接影响酶的活性。一般植物在一般植物在101035 35 下正常进行光合作用，其中下正常进行光合作用，其中ABAB段段(10(1035)35)随温度的升高而逐渐加强，随温度的升高而逐渐加强，B B点点(35)(35)以以上由于光合酶活性下降，光合作用开始下降，上由于光合酶活性下降，光合作用开始下降，50 50 左左右光合作用停止。右光合作用停止。(4)(4)H H2 2O O及矿质元素及矿质元素应用：应用：合理施肥和灌溉合理
9、施肥和灌溉（5 5）多因素综合影响）多因素综合影响303020201010光照强度光照强度光光合合速速率率P PQ Q光光合合速速率率温度温度P PQ Q高高COCO2 2浓度浓度中中CO2CO2浓度浓度低低CO2CO2浓度浓度光光合合速速率率温度温度P PQ Q高光强高光强中光强中光强低光强低光强P P点之前点之前P P点到点到Q Q之间之间Q Q点之后点之后横坐标因子和其他因子共同影响横坐标因子和其他因子共同影响限制因素为限制因素为图示图示外外的其他因子的其他因子限制因素为横坐标所表示的因子限制因素为横坐标所表示的因子（二）内因（二）内因同一植物的不同生长发育阶段同一植物的不同生长发育阶段
10、应用：应用：根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物适时适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。茁壮成长。同一叶片的不同生长发育时期同一叶片的不同生长发育时期农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶，茎叶蔬菜及时换新叶，可减少细胞呼吸对有机物的消耗。曲线分析：曲线分析：老叶老叶，随叶龄增加，叶绿素被破坏，随叶龄增加，叶绿素被破坏，光合速率也光合速率也随之下降随之下降。OAOA段：段：ABAB段：段：壮叶壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，状态，光合速
11、率基本稳定光合速率基本稳定；BCBC段：段：应用：应用：幼叶幼叶，叶面积不断增大，叶绿体、叶绿素含量不，叶面积不断增大，叶绿体、叶绿素含量不断增加，断增加，光合作用速率不断增加光合作用速率不断增加；一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图浓浓度度玻玻璃璃罩罩内内CO2二、化能合成作用：二、化能合成作用：1.利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌2实例：硝化细菌能利用实例：硝化细菌能利用NH3氧化成氧化成HNO2再氧化成再氧化成HNO3时所释放的化学能，将时所释放的化学能，将CO2等无机物等无机物合成糖类。合成糖类。3绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，绿色植物和硝化细菌都能合成有机物，因此属于因此属于自养自养生物，而人、动物、真菌及大生物，而人、动物、真菌及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物，属多数细菌只能利用环境中现成的有机物，属于于 异养异养生物。生物。