2018版高中生物3.5.3環(huán)境因素影響光合速率（加試）課件浙科版必修1.pptx

第3課時 環(huán)境因素影響光合速率(加試),第三章 第五節(jié) 光合作用,方式一 后羿射日是我國古代的傳說，故事內(nèi)容大致為：古時候天上有十個太陽，大地干涸焦枯，草木不生，人們難以生存。英雄后羿力大無比，箭法精準(zhǔn)，射掉了九個太陽，剩下現(xiàn)在的一個太陽，使光照和溫度適宜，萬物復(fù)蘇，草木茂盛。這個神話說明光照和溫度會影響植物的光合作用。光合作用的原理是怎樣的？還有哪些因素會影響光合作用呢？,課堂導(dǎo)入,方式二 葉綠體中的色素吸收光能后，要發(fā)生一系列的變化，最終轉(zhuǎn)變成可被利用的有機物。這個過程受到多種因素的影響，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，這些原理得到了充分的應(yīng)用，大大提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。,一、環(huán)境因素影響光合速率,二、光合作用和細(xì)胞呼吸的異同,內(nèi)容索引,當(dāng)堂檢測,一、環(huán)境因素影響光合速率,1.光合速率的概念 光合速率或稱 ，是指一定量的植物(如一定的葉面積)在_ 內(nèi)進(jìn)行多少光合作用。包括表觀光合速率和真正光合速率。,光合強度,單位時間,基礎(chǔ)梳理,(1)各點含義 A點：光強度為零，只進(jìn)行 。 B點：光合速率 呼吸速率，為光補 償點。 C點：是光合作用達(dá)到最大值時所需要的 最小光強度，即 。 (2)表觀光合速率和真正光合速率的關(guān)系 真正光合速率 。,2.光強度對光合速率的影響,細(xì)胞呼吸,等于,光飽和點,表觀光合速率,呼吸速率,3.其他因素對光合速率的影響 (1)溫度：溫度通過影響酶的活性來影響光合速率，據(jù)此在坐標(biāo)系中畫出溫度和光合速率的關(guān)系曲線(一般植物的適宜溫度在25 左右)。,答案 如圖所示,在一定范圍內(nèi)，植物光合速率隨CO2濃度的增大而 ；但達(dá)到一定濃度時，再增加CO2濃度，光合速率也 ，甚至減弱。 (3)礦質(zhì)元素：缺少N會影響酶的合成，缺少P會影響 的合成；缺少Mg會影響 的合成。,(2)二氧化碳濃度,增加,不再增加,ATP,葉綠素,4.將下列生產(chǎn)實例和利用的光合作用原理連接起來,答案 光強度為a時，曲線和重合說明溫度不是限制因素，光強度才是限制因素。此時造成曲線和光合速率差異的原因是CO2濃度不同。,科學(xué)家研究CO2濃度、光強度和溫度對同一植物光合速率的影響，得到實驗結(jié)果如圖，請據(jù)圖分析：,問題探究,答案,1.光強度為a時，曲線和重合說明什么？此時造成曲線和光合速率差異的原因是什么？,答案,答案 溫度的不同。,2.光強度為b時，造成曲線和光合速率差異的原因是什么？,答案 此時每條曲線都達(dá)到了光飽和點，光合速率不再上升。,3.光強度為c時，每條曲線都呈現(xiàn)水平狀態(tài)，說明什么？,影響光合速率的外界因素有多種，光強度、溫度、二氧化碳濃度等都有影響，多因素同時起作用時，哪個因素最缺乏，哪個就是限制因素。,知識 整合,1.如圖曲線表示黃豆在最適溫度、CO2濃度為0.03%的環(huán)境中光合速率與光強度的關(guān)系。在y點時改變某條件，結(jié)果發(fā)生了如圖曲線的變化。下列分析合理的是,拓展應(yīng)用,答案,解析,A.與y點相比較，x點時葉綠體中三碳酸分子含量低 B.在y點時，適當(dāng)升高溫度可導(dǎo)致曲線由變?yōu)?C.制約x點時光合作用的因素主要是葉綠體中色素的含量 D.制約z點時光合作用的因素可能是二氧化碳濃度,解析 與x點相比較，y點光強度更大，產(chǎn)生的NADPH和ATP更多，被還原的三碳酸分子就多，所以y點時三碳酸分子含量要低于x點；在y點時適當(dāng)降低或升高溫度都會導(dǎo)致光合速率降低，因為此時已經(jīng)是最適溫度；制約x點光合作用的因素為光強度；制約z點時光合作用的因素可能是二氧化碳的濃度太低，抑制了碳反應(yīng)的進(jìn)行，進(jìn)而影響了光合速率。,2.下面是一位同學(xué)根據(jù)實驗結(jié)果繪制的一組曲線，你認(rèn)為不正確的是,答案,解析,解析 溫度會通過影響光合作用中酶的活性來影響光合作用，高溫使酶失活而導(dǎo)致光合速率下降，所以D選項應(yīng)該是一條先升高后下降的曲線。,二、光合作用和細(xì)胞呼吸的異同,1.光合作用與細(xì)胞呼吸概述,光、CO2、溫度,基礎(chǔ)梳理,O2、水、溫度,色素,光反應(yīng),碳反應(yīng),需氧,厭氧,2.光合作用與需氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系,光能化學(xué)能,ATP中的化學(xué)能、熱能,貯存,分解,釋放,只在光下,O2,CO2+H2O,下面圖1是某植物葉肉細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞器之間的氣體交換示意圖，圖2是該細(xì)胞光合速率和光強度的關(guān)系圖，據(jù)圖分析：,問題探究,圖1,圖2,1.圖1中甲、乙分別是哪種細(xì)胞器？表示氧氣和二氧化碳的箭頭分別有哪些？,答案,答案 甲、乙分別表示葉綠體和線粒體；表示氧氣的有b、c、e，表示二氧化碳的有a、d、f。,圖1,2.圖2中O點對應(yīng)的條件下，圖1中存在哪些箭頭？,答案,答案 O點只有細(xì)胞呼吸，圖1中只有e、f。,圖1,圖2,3.圖2中P點對應(yīng)的條件下，圖1中存在哪些箭頭？,答案,答案 P點對應(yīng)的條件下，光合作用等于細(xì)胞呼吸，圖1中只有c、d。,圖1,圖2,4.圖2中Q點對應(yīng)的條件下，圖1中又存在哪些箭頭？,答案,答案 a、b、c、d。,圖1,圖2,當(dāng)光合速率小于呼吸速率時，線粒體放出的二氧化碳部分被葉綠體利用，部分釋放到細(xì)胞外，線粒體利用的氧氣部分來自葉綠體，其余的來自細(xì)胞外。當(dāng)光合速率大于呼吸速率時，氣體變化和上述相反；當(dāng)光合速率等于呼吸速率時，二者正好互補，細(xì)胞和外界沒有氣體交換。,知識 整合,3.下圖為生物體內(nèi)某些代謝過程中物質(zhì)變化的示意圖，a、b、c分別表示不同代謝過程。以下表述正確的是 A.X代表的物質(zhì)是ADP、Pi B.b過程一定在葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行 C.c過程產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失 D.a過程產(chǎn)生的O2用于c過程的第二階段,拓展應(yīng)用,答案,解析,解析 根據(jù)代謝過程中物質(zhì)的變化圖分析，a、b、c分別表示光反應(yīng)(場所：類囊體膜)、碳反應(yīng)(場所：葉綠體基質(zhì))和細(xì)胞呼吸(場所：細(xì)胞溶膠和線粒體)。光反應(yīng)(a)產(chǎn)生的O2參與細(xì)胞呼吸(c)的第三階段；X是光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP，在葉綠體中，ATP的移動方向是從葉綠體的類囊體膜移向葉綠體的基質(zhì)；b過程不一定都在葉肉細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，有些原核生物無葉綠體也可進(jìn)行光合作用；呼吸過程產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失。,4.下圖表示某綠色植物在生長階段體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變情況，下列敘述正確的是,答案,解析,A.過程產(chǎn)生ATP最多，過程能將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存在ATP中 B.進(jìn)行過程的CO2都來自大氣，產(chǎn)生的有機物存在于液泡中 C.進(jìn)行過程時，需要水參與，產(chǎn)生少量的ATP D.給植物澆H O后，根細(xì)胞會產(chǎn)生少量C18O2，過程不會產(chǎn)生H O,解析 過程是碳反應(yīng)，此過程中ATP、NADPH中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成有機物中穩(wěn)定的化學(xué)能；進(jìn)行過程的CO2除來自大氣外，還可以由自身細(xì)胞呼吸提供，合成的有機物存在于葉綠體中；過程是需氧呼吸的第一、二階段，需氧呼吸的第二階段需要水的參與，并產(chǎn)生少量的ATP；植物根細(xì)胞吸收的H O運輸?shù)饺~片參與光合作用生成18O O2可進(jìn)入線粒體參與過程產(chǎn)生H O。,課堂小結(jié),光照,碳,酶的活性,當(dāng)堂檢測,1.一植物在不同條件下進(jìn)行光合作用時，有關(guān)中間產(chǎn)物的量的變化情況如圖所示。下列判斷中正確的是 A.曲線a可表示RuBP量的變化 B.曲線a可表示NADPH量的變化 C.曲線b可表示ATP量的變化 D.曲線b可表示三碳酸分子量的變化,答案,解析,2,3,4,5,1,解析 在光合作用過程中，在一定強度光照條件下三碳酸分子和RuBP量維持相對穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)由光照條件轉(zhuǎn)變?yōu)楹诎禇l件時，碳反應(yīng)中還原過程受阻，但不影響三碳酸分子生成，所以轉(zhuǎn)為黑暗條件時三碳酸分子的量上升，該過程中RuBP合成受阻，又因消耗而下降，由于光反應(yīng)不能進(jìn)行，ATP和NADPH都將減少。,2,3,4,5,1,2.有一種黃色染色劑DCPIP(二氯酚靛酚)，被還原后成為白色，下列條件能使DCPIP產(chǎn)生最大程度顏色變化的是 A.分離的葉綠體，置于黑暗中 B.分離的葉綠體，置于光下 C.葉綠體色素提取液，置于黑暗中 D.葉綠體基質(zhì)提取液，置于光下,答案,解析,解析 在光合作用中產(chǎn)生的具有還原性的物質(zhì)只有NADPH，而NADPH是在光反應(yīng)中產(chǎn)生的，光反應(yīng)的場所是在葉綠體的類囊體膜上，在葉綠體的基質(zhì)內(nèi)只能進(jìn)行碳反應(yīng)，因此，將葉綠體置于光下能夠進(jìn)行光反應(yīng)，產(chǎn)生的NADPH具有還原性，能將DCPIP還原成白色。,2,3,4,5,1,3.一種在葉綠體內(nèi)與光合作用有關(guān)的酶，其活性受到pH及鎂離子濃度的影響，如圖所示。據(jù)圖分析，試推測與夜晚相比，葉綠體內(nèi)的pH及鎂離子濃度在白天最可能發(fā)生下列哪一種變化 A.pH不變，鎂離子濃度不變 B.pH下降，鎂離子濃度下降 C.pH下降，鎂離子濃度上升 D.pH上升，鎂離子濃度上升,答案,解析,解析 植物在白天光合作用旺盛，說明相關(guān)酶的催化活性較高，故pH上升，鎂離子濃度上升。,2,3,4,5,1,4.下圖表示光照下葉肉細(xì)胞中A、B兩種細(xì)胞器間的氣體交換。下列有關(guān)此圖的敘述正確的是 A.A結(jié)構(gòu)可進(jìn)行完整的細(xì)胞呼吸 B.A、B結(jié)構(gòu)可為對方提供ATP C.若O2全部被A結(jié)構(gòu)利用，則光合速率與呼吸速度一定相同 D.限制A、B結(jié)構(gòu)代謝的主要環(huán)境因素不同,答案,解析,2,3,4,5,1,解析 據(jù)圖可知，A為線粒體、B為葉綠體。線粒體是需氧呼吸的主要場所，但只能完成需氧呼吸的第二和第三階段，A錯誤； 葉綠體產(chǎn)生的ATP只能供給本身的碳反應(yīng)，B錯誤； 若線粒體除了利用了葉綠體產(chǎn)生的全部O2，還從環(huán)境中吸收O2，則光合速率小于呼吸速率，C錯誤； 限制線粒體代謝的主要環(huán)境因素為O2濃度和溫度，限制葉綠體代謝的主要環(huán)境因素為光強度、CO2濃度和溫度，D正確。,2,3,4,5,1,5.在一定實驗條件下，測得某植物光合速率與光強度之間的關(guān)系(氧氣濃度為15%)、呼吸速率與氧氣濃度之間的關(guān)系及光合速率和呼吸速率與溫度之間的關(guān)系如圖所示。請據(jù)圖回答下列問題：,2,3,4,5,1,(1)在光合作用過程中，光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供了_兩種物質(zhì)。,答案,解析,解析 光反應(yīng)和碳反應(yīng)是光合作用的兩個階段，二者是相互聯(lián)系的一個整體，光反應(yīng)為碳反應(yīng)提供ATP和NADPH，碳反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP、Pi和NADP。,ATP、NADPH,2,3,4,5,1,(2)影響圖甲中a曲線A點上下移動的外界因素主要是_；圖乙中細(xì)胞呼吸有關(guān)曲線的數(shù)據(jù)需在_條件下測量。,答案,解析,解析 A點表示植物細(xì)胞呼吸強度，而影響細(xì)胞呼吸強度的最主要因素是溫度；要測綠色植物的細(xì)胞呼吸強度，必須在黑暗中進(jìn)行，因為在光下植物同時會進(jìn)行光合作用，對測量結(jié)果造成影響。,溫度,2,3,4,5,1,無光或黑暗,(3)由圖丙可知，40 時，植物體_(填“能”或“不能”)顯示生長現(xiàn)象；而5 時的狀態(tài)可用圖甲中