5.4.3 光合作用的原理和应用课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

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1.光合作用和呼吸作用类型比较项目含光合色素的细胞所有活细胞在光下才能进行与光无关，时刻在进行叶绿体（除原核细胞）细胞质基质和线粒体合成有机物分解有机物储能，光能→化学能放能，化学能→热能；ATP合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量叶肉细胞既进行光合作用，也进行呼吸作用，这两个过程在细胞生命活动中有什么联系吗？（1）对比延伸拓展只进行呼吸作用光合作用呼吸作用O2CO2O2CO2O2CO2O2CO2O2CO2O2CO2思考：1.以上哪种情况下，细胞能够生长？或者说细胞重量会增大？2.可以从哪些角度描述光合作用强度和呼吸作用强度的关系？1.光合作用和呼吸作用（2）联系延伸拓展（3）光合作用强度、呼吸作用强度、净光合作用强度光合作用强度：单位时间内通过光合作用制作糖类的量。CO2的消耗量、O2的产生量、有机物的产生量呼吸作用强度：单位时间内通过呼吸作用消耗糖类的量。CO2的产生量、O2的消耗量、有机物的消耗量净光合作用强度：光合作用强度-呼吸作用强度。CO2的吸收量、O2的释放量、有机物的积累量可以为负值1.光合作用和呼吸作用延伸拓展（1）外界因素——光照强度光照强度CO2吸收量CO2释放量ABCOc净光合速率曲线图影响光反应阶段曲线解读（此曲线可理解为 光合速率曲线） 净A点：光照强度为 ，此时只进行 ，释放的CO2量，OA可表示此时 的强度。0时呼吸作用呼吸作用B点：细胞呼吸释放的CO2与光合作用消耗的CO2一样多，即光合作用强度 细胞呼吸强度（光照强度只有在 B点时，植物才能正常生长），B点所示光照强度称为 。=>光补偿点2.影响光合作用的因素延伸拓展（1）外界因素——光照强度AB段：随光照强度 ，光合作用强度也 ，CO2释放量逐渐 ，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于　　 　，此时细胞呼吸强度 光合作用强度。增强增强减少光合作用＞BD段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断 ，到C点以后光合作用强度不再随光照增大而增大了，D点所对应光照强度称为 　　　　。限制C点的主要环境因素是温度与CO2浓度，内部因素主要是 。增强光饱和点色素与酶的含量2.影响光合作用的因素延伸拓展（1）外界因素——光照强度关于A、B、C点如何移动阳生植物光补偿点光饱和点CO2吸收速率CO2释放速率阴生植物的呼吸作用较弱，光补偿点B1在B点左侧；对光的利用能力也不强，最大光合速率C1往左下移。应用：合理密植、间作套种、适当剪枝规律总结：改变条件有利于光合作用时，补偿点左移，饱和点右移，光合作用最大值点右上移。2.影响光合作用的因素延伸拓展（1）外界因素——光照强度1、图中光合作用等于呼吸作用的有哪些点？c、e两个2、经过24小时后，该植物是否有生长现象？有，f点低于a点CO2含量下降，形成有机物积累于植物体内。3、有机物含量最多的时候对应哪个点？e点4、C点时，该植物的一个叶肉细胞中的呼吸作用强度与光合作用强度的关系是？小于5.若纵坐标改为O2浓度，应当如何绘制曲线？在一个密闭透明玻璃瓶内放一盆栽植株，检测一昼夜瓶内空气中O2，CO2含量变化。。2.影响光合作用的因素延伸拓展（2）外界因素——CO2浓度影响暗反应阶段净光合速率曲线图光合速率曲线图2.影响光合作用的因素延伸拓展（2）外界因素——CO2浓度①图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而　 ，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率 。 增大不再增加②图1中A点表示光合作用速率 细胞呼吸速率时的CO2浓度，即A点表示 ；图2中A′点表示进行光合作用所需的 环境CO2浓度。=CO2补偿点最低③图1和图2中的B和B′点都表示 。 CO2饱和点应用：在农业生产上可以通过“正其行、通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。2.影响光合作用的因素延伸拓展（3）外界因素——温度温度主要是通过影响与光合作用有关　　　　而影响光合作用速率。酶的活性应用：冬天，温室栽培调节温度：白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。2.影响光合作用的因素延伸拓展（4）外界因素——必需元素供应对光合速率的影响在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可 光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度 ，而导致植物 。过高提高渗透失水而萎蔫2.影响光合作用的因素延伸拓展（5）外界因素——水分的供应影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用光反应阶段，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。植物的光合午休现象：拓展：夏季的一天中 CO2 吸收和释放变化曲线图：2.影响光合作用的因素延伸拓展MN和PQ夜晚植物只进行细胞呼吸；植物体内有机物的总量减少，环境中CO2量增加，O2量减小。N～P光合作用与呼吸作用同时进行。NA和EP清晨和傍晚光照较弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度；植物体内有机物的总量减少，环境中CO2量增加，O2量减少。A点和E点光合作用强度等于细胞呼吸强度，CO2的吸收和释放达到动态平衡；植物体内有机物的总量不变，环境中CO2量不变，O2量不变。A～E光合作用强度大于细胞呼吸强度；植物体内有机物的总量增加；环境中CO2量减少，O2量增加。C点叶片表皮气孔部分关闭，出现“光合午休”现象。E点光合作用产物的积累量最大。思考：植物能否正常生长？（6）叶面积指数①图像分析：OA段：叶面积的不断增大，光合作用 ，A点为 。随叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是 。很多叶被遮挡，光照不足不断增大光合作用面积的饱和点OB段：积累量随光合作用增加而增加；A点以后光合作用强度 ，但叶片随叶面积的不断增加， 不断增加，所以积累量不断降低(BC段)。不再增加呼吸量(OC段)②应用分析：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。2.影响光合作用的因素延伸拓展（7）内部因素——不同生长发育阶段同一植物AB段：随幼叶发育为壮叶，叶面积增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率增大；BC段：老叶内叶绿素被破坏，光合速率随之下降。2.影响光合作用的因素延伸拓展（8）多因子变量对光合作用速率影响的分析(外界因素)P点之前？Q点之后？应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度， ，同时充入适量的CO2进一步提高光合速率，当温度适宜时，要适当 和 以提高光合速率。提高光合作用酶的活性提高光照强度CO2浓度延伸拓展2.影响光合作用的因素