高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者第3课时学案设计

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第3课时　光合作用原理的应用


1．光合作用强度
(1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
(2)影响因素和衡量指标
光合作用强度
2．探究环境因素对光合作用强度的影响
实验流程

3．化能合成作用
(1)概念：利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。
(2)实例
硝化细菌

(1)植物的光合作用和细胞呼吸总是同时进行(　　)
(2)能进行光合作用的生物是自养生物(　　)
(3)自养生物都是利用光能把无机物转变成有机物(　　)
(4)真正光合速率常用单位叶面积、单位时间内O2产生量、CO2固定量或有机物的产生量来表示(　　)
(5)净光合速率常用单位叶面积、单位时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物的积累量来表示(　　)
(6)测绿色植物的呼吸速率需要在黑暗条件下进行(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√
特别提醒　光合速率与呼吸速率的计算
(1)绿色植物组织在黑暗条件下测得的数值表示呼吸速率。
(2)绿色植物组织在有光的条件下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数值表示净光合速率。
(3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：
①光合作用产生的O2量＝实际测得的O2释放量＋细胞呼吸消耗的O2量。
②光合作用固定的CO2量＝实际测得的CO2吸收量＋细胞呼吸释放的CO2量。
③光合作用产生的葡萄糖量＝葡萄糖的积累量(增重部分)＋细胞呼吸消耗的葡萄糖量。

思考教材P105“探究·实践”中，探究光照强度对光合作用强度的影响的相关问题。
(1)本实验的自变量是什么？如何控制？
提示　光照强弱。通过调节光源与实验装置的距离来控制。
(2)本实验的因变量是什么？检测指标是什么？
提示　光合作用强度。相同时间圆形小叶片浮起的数量。
(3)光照下叶片上浮，请分析其中的原因并在下图中绘制叶肉细胞气体交换图。

提示　光合作用强度大于细胞呼吸强度，叶片中氧气增多。

归纳总结　影响光合作用的因素及应用
(1)光照强度
光是绿色植物光合作用的能量来源，光照强度直接影响光合速率。
①原理：光直接影响光反应阶段，制约NADPH和ATP的生成，进而制约暗反应阶段。
②曲线分析(如图)

在一定范围内，光合速率随光照强度的增强而加快，但光照强度增加到一定强度时，光合速率不再加快，甚至降低(细胞灼伤)。
③线段及关键点明析
项目
曲线
点、段
进行的生理过程
气体转移情况
对应的生理状态模型
A点
只进行细胞呼吸
吸收O2、释放CO2

AB段
细胞呼吸、光合作用同时进行且细胞呼吸强度>光合作用强度
吸收O2、释放CO2

B点
细胞呼吸、光合作用同时进行且细胞呼吸强度＝光合作用强度
不与外界进行气体交换

B点以后
细胞呼吸、光合作用同时进行且细胞呼吸强度N2。
(6)农家肥含有丰富的有机物，被分解者分解形成二氧化碳、无机盐等无机物，二氧化碳可以为光合作用提供原料而提高光合作用的强度进而提高农作物的产量，无机盐可以为植物提供矿质营养进而增加农作物的产量。