5.4-第5课时-光合作用的曲线+测定实验-cfy

1.内部因素的影响（植物自身因素）同一植物在不同部位的叶片（叶龄不同）同一植物在不同的生长发育阶段植物种类不同光合强度不同酶的数量、活性不同色素的数量不同一、影响光合作用强度的因素CO2吸收CO2放出阳生植物阴生植物光照强度阴生植物是指在弱光条件下比强光条件下生长良好的植物。它们多生长在潮湿背阴处或密林内，例如林下草本植物三七、人参、绿箩等。在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳生植物,也叫喜光植物。ABC叶龄光合作用强度O叶面积指数与光合作用的关系净光合作用叶面积指数为时最有利于植物生长5原料条件产物CO2浓度水分光照矿质元素温度6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能叶绿体2.外部因素对光合作用的影响（环境因素的影响）光合速率0光照强度（光饱和点）B限制因素A光饱和点：达到最大光合速率的最小光照强度；此点之后，光照强度不再是光合速率的限制因素。（1）光照强度的影响=+植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。我们观测到的光合作用指标，如O2的释放量，是植物光合作用实际产生的总O2量吗？思考：O2的产生量呼吸作用O2的消耗量O2的释放量→实际观测的所以O2的产生量=细胞呼吸O2的消耗量+O2的释放量同理糖类产生量=细胞呼吸糖类的消耗量+糖类的积累量CO2的吸收量呼吸作用CO2的产生量CO2的固定量CO2的固定量=细胞呼吸CO2的的产生量+CO2的吸收量←净光合速率真光合速率呼吸速率单位时间下净光合速率总光合速率呼吸速率=+有机物积累量、CO2吸收量、O2的释放量合成有机物的量固定CO2量产生O2的量黑暗中消耗有机物的量、CO2的释放量、O2的吸收量常表示为：常表示为：常表示为：光合速率0光照强度若用CO2的吸收速率作为因变量，则图怎么变？0光照强度吸收速率CO2释放速率CO2思考：A、AB、B、BC、C所代表的含义分别可用下列那个图来表示？CO2吸收量OCO2释放量光照强度···ABCAABBBCC解读：A点：只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。B点：光补偿点，即光合作用强度=细胞呼吸强度。C点对应的横坐标C'：光饱和点，增加光照强度光合作用强度不再增加。光补偿点光饱和点AB段：光合呼吸BC段：光合呼吸C'净光合速率总光合速率真正(总)光合速率=净光合速率+呼吸速率呼吸速率光质的影响（1）原理：不同波长的光下，光合作用效率是不同的；复色光(白光)﹥蓝紫光﹥红光﹥绿光（2）应用：温室大棚，使用无色透明塑料薄膜；补充光源用蓝紫光或者红光；（2）CO2浓度A点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度）；A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度；B和B′点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加）。应用：1.多施有机肥2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等.3.大田中还要注意通风透气.（2）CO2浓度（3）温度温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低，光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。应用：1.适时播种2.温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温.3.植物“午休”现象的原因之一N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分（4）矿质元素应用：合理施肥（5）水光合作用强度O时间A71214181.水是光合作用的原料2.水是体内各种化学反应的介质3.水还影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体应用：预防干旱合理灌溉内因：外因：基因决定酶种类数量不同水分（应用：合理灌溉）矿质元素（应用：合理施肥）温度：影响酶的活性应用：适时播种、昼夜温差大“午休”CO2浓度（升高CO2的浓度：通风、混养、使用农家肥、加干冰……）光质（光的颜色）光照光照时间：（应用：延长光照时间：一年两/三熟）光合面积（叶面指数）（应用：合理密植、间苗、剪枝；适当升高光强度，间作套种（提高光能的利用率）不同植物光合作用不同；不同部位（叶）光合作用不同；不同叶龄的叶光合作用不同。影响光合作用因素总结（应用：大棚种植用红光或蓝紫光的灯管；无色透明的薄膜）延长光合作用时间增加光合作用面积提高光能利用率控制光照强弱控制光质控制CO2供应控制必需矿质元素供应提高复种指数温室中人工光照合理密植间作套种通风透光在温室中施农家肥，使用CO2发生器阴生植物阳生植物提高光合速率适时适量施肥提高农作物产量措施4.AC段限制光合作用的主要因素是___________光照强度3.如果缺乏Mg元素B点（左移、右移）__________右移5.CD段限制光合作用的主要因素是_____________温度、CO2浓度1.B点的含义是:光合作用强度和呼吸作用强度相等2.A点叶肉细胞中产生ATP的细胞器有_________线粒体例：下图表示植物有关生理作用与环境因素的关系：CO2吸收量CO2释放量ABCD光照强度25℃0.1％CO225℃0.2％CO235℃0.1％CO2ⅢⅠⅡ多因子（光照强度、CO2浓度）与光合作用强度之间的关系甲乙(1)甲图中的自变量为______________，OP段影响光合速率的因素是_________，PQ段影响光合速率的因素是_____________，Q点之后影响光合速率的因素是____；(2)乙图中的自变量为_________________，OP段影响光合速率的因素是_________，PQ段影响光合速率的因素是_______________，Q点之后影响光合速率的因素是___________；光照强度、温度光照强度光照强度、温度温度光照强度、CO2浓度光照强度光照强度、CO2浓度CO2浓度光合作用呼吸作用代谢类型同化作用（合成反应）异化作用（分解反应）条件光、色素、酶物质变化无机物有机物有机物无机物能量变化光能ATP中活跃化学能糖类等有机物中稳定化学能有机物中稳定化学能ATP中活跃化学能+热能酶场所叶绿体细胞质基质线粒体二、比较光合作用和呼吸作用实质合成有机物储存能量分解有机物释放能量⑴两者在植物体内同时进行，不分前后⑵两者相互依存。光合作用为呼吸作用提供了有机物和O2，呼吸作用为光合作用提供了CO2联系CO2＋H2OC6H12O6＋O2CO2＋H2O光合作用呼吸作用光能热能ATP化学能光合作用呼吸作用三、盛夏一天24小时中，植物吸收和释放CO2量的变化CO2吸收量CO2释放量0时间ACDEFGHIBJ6121824AC段：B点：C点：CD段：黑暗，仅有细胞呼吸，无光合作用光合作用开始点光合速率逐渐增大，但仍小于呼吸速率凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少；是呼吸作用最低的时刻；盛夏一天24小时中，植物吸收和释放CO2量的变化CO2吸收量CO2释放量0时间ACDEFGHIBJ6121824D点：DE段：F点：光合速率等于呼吸速率光合速率大于呼吸速率，随着光强和温度的提高，光合速率逐渐增大午休现象，原因是气温过高，蒸腾作用旺盛，使气孔关闭，导致二氧化碳供应不足。盛夏一天24小时中，植物吸收和释放CO2量的变化CO2吸收量CO2释放量0时间ACDEFGHIBJ6121824H点：I点：HI段：光合速率等于呼吸速率，有机物积累达最多光合速率小于呼吸速率光合作用消失点GI段：随着光强和温度的降低光合作用逐渐减弱盛夏一天24小时中，植物吸收和释放CO2量的变化CO2吸收量CO2释放量0时间ACDEFGHIBJ6121824制造有机物的时间段；CI段：DH段：光合作用强度大于细胞呼吸强度；积累有机物的时间段；一昼夜有机物的积累量：S1－(S2＋S3)S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积S1S2S31.光合速率等于呼吸速率的点是_________；2.启动光合速率的点是____；3.DE时间段CO2吸收量（净光合速率）下降的原因是______________________________________________________________________________________________________；4.一天内有机物积累量最多的时间点是___；5.若S1、S2、S3表示面积，一天中有机物的积累量是__________；6.FG时间段CO2吸收量（净光合速率）下降的原因是___________________________________________C、GB温度过高（蒸腾作用增强），部分气孔关闭（CO2供应不足），（光合速率降低）出现“午休”现象；GS2—S1—S3S1S2S3光照强度减弱，光合速率减弱，CO2吸收量减少巩固练习：如图是夏天的一个晴天，某植物细胞一天中光合速率的变化曲线。四、一天中温室大棚中CO2的变化AC段：BC段：CD段：开始有了光合作用，吸收了呼吸释放的部分CO2，但光合作用强度小于细胞呼吸强度；D点：没有光照，只有细胞呼吸释放CO2温度较低，呼吸释放CO2速率较小光合速率等于呼吸速率一天中温室大棚中CO2的变化DH段：FG段：H点：光合速率等于呼吸速率I点：光合速率大于呼吸速率，积累有机物午休现象CO2浓度大小跟A点相比减小，减少的CO2转化成有机物积累在植物体内。说明有有机物的积累HI段：光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止；1.AD段玻璃罩内CO2浓度增加的原因是____________________；2.DH段玻璃罩内CO2浓度下降的原因是____________________；3.HI段玻璃罩内CO2浓度增加的原因是_____________________；4.光合速率等于呼吸速率的点是_________；5.经过一昼夜的时间，该植物是否生长？____。判断的依据是____________________________________________________________________。思考光合速率＜呼吸速率光合速率＜呼吸速率光合速率＞呼吸速率D、H是I和A点相比，玻璃罩内CO2浓度减少，减少的CO2转化成有机物积累在植物体内。巩固练习：如图是密闭玻璃罩内的植物一天中光合速率的变化曲线图。CO2缓冲液黑暗CO2缓冲液五、光合作用强度的测定光照下O2的释放量代表净光合速率黑暗条件下CO2的吸收量代表细胞呼吸速率项目放置环境烧杯中的溶液及各自作用预测红墨水滴移动方向原因分析测定植物呼吸作用速率测定植物净光合作用强度测定植物叶片真光合速率的实验（1）气体体积变化法植物只进行呼吸作用，植物进行有氧呼吸消耗O2，而释放的CO2气体被装置烧杯中NaOH溶液吸收，导致装置内气体、压强减小，红色液滴向左移动遮光、黑暗光线充足、温度适宜NaOH溶液；（用NaHCO3溶液也行）NaHCO3溶液；作用：吸收CO2作用：维持容器中CO2的浓度左移右移NaHCO3缓冲溶液维持装置中的CO2浓度；植物光合作用强度超过呼吸作用强度，释放O2，导致装置内气体量增加，红色液滴向右移动；将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射a小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2·h)。问题：（1）可用什么方法阻止两部分叶片的物质和能量转移？（2）a小时内上述B部位截取的叶片光合作用合成有机物的总量（M）为__________。可先在中央大叶脉基部用热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理M=MB-MA（2）干物质量的积累法——半叶法1、与光合作用光反应有关的是（）①H2O②ATP③ADP④CO2A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④A2、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C02条件下。如果将环境中C02含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是（）A.上升；下降；上升B.下降；上升；下降C.下降；