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文檔簡介
1、人教版生物優(yōu)化方案必修1課件:第5章 第4節(jié)二 光合作用的原理和應(yīng)用,二光合作用的原理和應(yīng)用,核心要點突破,實驗探究創(chuàng)新,知能過關(guān)演練,基礎(chǔ)自主梳理,二光合作用的原理和應(yīng)用,情景導引 溫家寶總理在哥本哈根國際氣候變化大會上再次指出: “中國是世界人工造林面積最大的國家。我們將持續(xù)大規(guī)模開展退耕還林和植樹造林,大力增加森林碳匯。”目前我國人工林保存面積達6168.84萬公頃,居世界第一位。森林是陸地上最大的“儲碳庫”和最經(jīng)濟的“吸碳器”, 科學研究表明:森林每生長1立方米, 平均能吸收1.83噸二氧化碳。植物通 過光合作用吸收CO2,該過程是怎樣進行的?,基礎(chǔ)自主梳理,一、光合作用的探究歷程 1
2、直到18世紀中期,人們一直以為只有土壤中的_是植物建造自身的原料。 21771年,英國的普利斯特利的實驗證實:植物可以更新因蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁的空氣。 31779年,荷蘭的英格豪斯證明了_在更新空氣中不可缺少。,水分,光和綠葉,41785年,隨著空氣組成成分的發(fā)現(xiàn),人們才明確綠葉在光下放出的氣體是O2,吸收的是CO2。 51864年,德國的薩克斯的實驗證實了光合作用的產(chǎn)物還有_。 61939年,美國的魯賓和卡門利用同位素標記法證明了光合作用釋放的氧氣來自_。 720世紀40年代,美國的卡爾文,利用同位素示蹤技術(shù)最終探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機物中碳的途徑。,淀粉,水,二、
3、光合作用的過程 1光反應(yīng) (1)場所:葉綠體的_上。 (2)條件:光、色素、酶等。 (3)物質(zhì)變化:將水分解為H和O2,將ADP和Pi合成ATP。 (4)能量變化:光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中 _。,類囊體薄膜,活躍的化學能,2暗反應(yīng) (1)場所:葉綠體的_中。 (2)條件:酶、H、ATP。,基質(zhì),(4)能量變化:ATP中活躍的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)?CH2O)中_。 三、光合作用原理的應(yīng)用 1光合作用強度是指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造_的數(shù)量。 2影響光合作用強度的因素包括空氣中_、土壤中水分的多少、光照的長短與強弱和光的成分以及溫度的高低等。 四、化能合成作用 1概念:某些細菌能夠利用體外環(huán)境中的某,穩(wěn)
4、定的化學能,糖類,CO2濃度,些無機物氧化時所釋放的能量來制造_的合成作用。 2實例:硝化細菌能利用NH3氧化成HNO2和HNO3時所釋放的化學能,將CO2和H2O合成糖類。 3綠色植物和硝化細菌都能合成有機物,因此屬于自養(yǎng)生物,而人、動物、真菌及大多數(shù)細菌只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物,屬于_生物。,有機物,異養(yǎng),思考感悟 綠色植物和硝化細菌在代謝方面的異同點是什么? 【提示】都是自養(yǎng)需氧型;合成有機物所需能量不同。,核心要點突破,1光反應(yīng)和暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系,2.葉綠體處于不同的條件下,C3、C5、H、ATP以及(CH2O)合成量的動態(tài)變化,(2011年江蘇南通高一檢測)右圖表示植物光合作用的
5、一個階段,下列各項敘述正確的是() A該反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體 BC3生成C6H12O6需要H、ATP和多種酶 C提高溫度一定能促進C6H12O6的生成 D無光條件有利于暗反應(yīng)進行,【思路點撥】圖示有CO2的固定和還原,此為光合作用的暗反應(yīng)階段,暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進行。如果溫度過高,會降低酶的活性,使酶促反應(yīng)受影響,從而影響了C6H12O6的生成。無光時,ATP和H不能形成,會影響C5的還原,從而不利于暗反應(yīng)的進行。 跟蹤訓練下圖為高等綠色植物光合作用圖解,以下說法正確的是(),A是光合色素,分布在葉綠體和細胞質(zhì)基質(zhì)中 B是氧氣,可參與有氧呼吸的第三階段 C是三碳化合物,能被氧化為(CH
6、2O) D是ATP,在葉綠體基質(zhì)中生成 解析:選B。光合色素分布在葉綠體的基粒類囊體的膜上。三碳化合物能被還原為(CH2O)。ATP在葉綠體基粒類囊體的膜上生成。,1區(qū)別與聯(lián)系,特別提醒 二者聯(lián)系的具體表現(xiàn) (1)光能轉(zhuǎn)換為生命動力的過程: 即光合作用儲存于有機物中的能量只有通過細胞呼吸才能用于各項生命活動。 (2)光合作用是自然界中最基本的物質(zhì)代謝與能量代謝,細胞呼吸則為生命活動提供動力并成為物質(zhì)轉(zhuǎn)化的樞紐。,二者聯(lián)系的具體表現(xiàn) (1)光能轉(zhuǎn)換為生命動力的過程: 即光合作用儲存于有機物中的能量只有通過細胞呼吸才能用于各項生命活動。 (2)光合作用是自然界中最基本的物質(zhì)代謝與能量代謝,細胞呼吸
7、則為生命活動提供動力并成為物質(zhì)轉(zhuǎn)化的樞紐。,如圖為光照強度對植物光合作用的影響關(guān)系。下列有關(guān)曲線的敘述中錯誤的是() Ab代表光下植物干物質(zhì)積累量 Bm的大小與植物呼吸作用強度有關(guān) Cn點之后植物吸收CO2量不再增加與葉綠體中酶數(shù)量有關(guān) D若植物長期處于光照強度 為m的自然環(huán)境中,植物仍能 正常生長,【思路點撥】,跟蹤訓練 (2011年哈爾濱高一檢測)圖為原來置于黑暗環(huán)境中的綠色植物曝于光下后,根據(jù)其CO2吸收量制成的曲線。下列敘述正確的是() A曲線AB段表示綠色植物沒有進行光合作用 B曲線BD段表示綠色植物僅進行光合作用 C在B點顯示綠色植物光合作 用和呼吸作用的速率相等 DA點顯示綠色植
8、物進行光合 作用和呼吸作用 答案:C,1光照強度:直接影響光反應(yīng)速率,光反應(yīng)產(chǎn)物H與ATP的數(shù)量多少會影響暗反應(yīng)速率,這是最主要的因素。 2溫度:影響光合作用過程,特別是暗反應(yīng)中酶的催化效率,從而影響光合作用強度。 3CO2濃度:CO2是暗反應(yīng)的原料,CO2的濃度高低直接影響暗反應(yīng)速率。 4礦質(zhì)元素:例如Mg是葉綠素的組成成分,N是光合酶的組成成分,P是ATP分子的組成成分。,5水分:水分是光合作用的原料之一,缺少時可使光合作用強度下降。 6光合作用強度的日變化:影響光合作用的外界條件每天都在時時刻刻變化著,所以,光合作用強度在一天中也有變化。例如,當晴天無云而太陽光照強烈時,光合作用便形成兩
9、個高峰,一個是在上午,一個是在下午。中午前后光合作用強度下降,呈現(xiàn)“午休”現(xiàn)象,其原因有三點:第一,水分在中午供給不足,氣孔關(guān)閉;第二,CO2供應(yīng)不足;第三,光合產(chǎn)物來不及運走,積累在葉肉細胞的細胞質(zhì)中,阻礙細胞內(nèi)CO2的運輸。,如圖所示為植物生理作用與環(huán)境因素之間的關(guān)系。據(jù)圖分析:,(1)甲圖中B點表示_,處于A點時植物進行的生理活動是_。 (2)光照強度為a時,不同溫度情況下CO2的吸收量不同,其原因是_。 (3)乙圖中曲線CD段說明_, 曲線所代表的植物對CO2利用的特點是_,曲線所代表的植物體內(nèi)固定CO2的物質(zhì)是_。,(4)要提高農(nóng)作物的產(chǎn)量必須保證_的供應(yīng)。 【思路點撥】甲圖研究光照
10、強度、溫度與CO2吸收或釋放的關(guān)系,乙圖研究光照強度與CO2的關(guān)系,對照曲線圖分析作答。 【嘗試解答】(1)光合作用強度與呼吸作用強度相等呼吸作用 (2)不同溫度條件下,酶的活性不同,導致光合作用強度不同,(3)在一定范圍內(nèi),CO2濃度升高,光合作用加強能利用低濃度的CO2進行光合作用五碳化合物(C5) (4)礦質(zhì)元素(或礦質(zhì)元素和水),實驗探究創(chuàng)新,探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響 1實驗原理 (1)空氣中CO2濃度、土壤中水分含量、光照的長短與強弱、光的成分、溫度的高低都會影響光合作用強度。 (2)光合作用強度的測定:一定時間內(nèi)原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量來定量地表示。 2方法步驟,實戰(zhàn)演練為驗證光質(zhì)(不同波長的光)對衣藻光合作用強度的影響,假設(shè)衣藻在不同光照下,細胞呼吸強度相同,現(xiàn)提供如下材料:紅、綠、白三種顏色的40 W燈泡數(shù)個、試管數(shù)支、足量,衣藻、pH試紙、石蠟、清水。請你完成如圖所示的實驗設(shè)計并回答有關(guān)問題。 (1)實驗步驟: 按如圖所示組裝好實 驗裝置,放在20 的環(huán) 境中進行實驗。,_。 _。 一段時間后用pH試紙測溶液pH的變化。 (2)預測結(jié)果及結(jié)果分析 預測結(jié)果:_
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