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生物浙科版 (2019)第五节 光合作用将光能转化为化学能备课课件ppt
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这是一份生物浙科版 (2019)第五节 光合作用将光能转化为化学能备课课件ppt，共43页。
1 |光合作用与呼吸作用的关系
1.光合作用和呼吸作用的物质变化(1)细胞呼吸是将葡萄糖中的碳氧化为① ,游离的O2则被还原为② 中 的O。
(2)光合作用则是将CO2还原为③ ,将H2O中的O氧化为④ 。2.光合作用和呼吸作用的能量变化(1)细胞呼吸是一个⑤ 反应,它将储存在葡萄糖中的化学能释放出来,供细胞 利用。(2)光合作用是一个⑥ 反应,它利用太阳能将二氧化碳转变为糖,并将能量储 存在糖分子内,即光合作用是一个将光能转化为化学能的过程。
特别提醒 尽管光合作用从总反应上看好像是细胞呼吸的逆转,但光合作用不是 细胞呼吸的逆反应。与细胞呼吸比较,光合作用过程更加复杂,并不像它的反应式所表示的那样简单。
2 |光合作用在叶绿体中进行
1.适用生物:主要为绿色植物和蓝细菌。光合作用反应式:⑦2.运用氧的同位素18O标记的CO2和H2O进行实验。结果发现,只有供给⑧ 时, 光合作用释放的才是18O2,由此证实了光合作用释放的氧气来自H2O中的O。3.叶绿体结构与功能(1)结构a.两层膜:内膜、外膜。b.基粒:类囊体堆叠而成。⑨ :组成类囊体的膜,含有叶绿素和其他光合色素及将光能转化为化学能 的多种蛋白质;在类囊体的空腔内含有多种酶,这些酶与⑩ 有关。
CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O
c.基质:类囊体悬浮在其中。基质中含有与光合作用有关的酶、少量的 。(2)功能:是绿色植物进行光合作用的场所。4.叶绿体中光合色素的种类、颜色和功能(1)光合色素的种类及颜色a.叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色),都是含镁的有机分子,主要吸收红光和蓝 紫光。b.叶绿体中还有许多种黄色、橙色和红色的色素,合称为 ,其中最多的是胡萝卜素(橙色)和叶黄素(黄色),它们都是由碳氢链组成的分子,主要吸收蓝 紫光。(2)叶绿体中色素功能:吸收可见光,将光能转化为化学能,用于有机物的合成。5.吸收光谱:以某种物质对不同波长光的 (可用百分率表示)为纵坐标,以 为横坐标,所绘制的曲线。
3 |光合色素的提取与分离
1.实验原理(1)提取色素原理:光合色素是一类脂溶性物质,可用 等有机溶剂溶解、提取色素。(2)分离色素原理:各种色素在 中的溶解度不同,溶解度大的色素随层析液在滤纸条上扩散得快,反之则扩散得慢,从而使各种色素相互分离。
3.正常实验结果(色素带)分析(1)从色素带的宽度可推知色素含量:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中的溶解度大小:胡萝卜素>叶黄素>叶
绿素a>叶绿素b。(3)在滤纸上相邻色素带间,距离最近的色素带是叶绿素a与叶绿素b,相邻距离最 远的是胡萝卜素与叶黄素。
4 |光反应和碳反应
5 |光合作用受环境因素的影响
1.光合速率(光合强度):指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行的光 合作用,如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳。2.表观光合速率(净光合速率):光照条件下,植物从外界环境吸收的CO2总量。3.真正光合速率(总光合速率):光照条件下,植物从外界环境吸收的CO2量+细胞呼 吸释放的CO2总量。4.影响光合速率的因素(1)光强度:光合速率随光强度的增加而 ,但在强度达到全日照之前,光合作用已达到 时的速率,即光强度再增加,光合速率也不会增加。因为在光饱和点的光强度下,光合作用的光反应已达到最快的速率,所以光强度再增加 也不能使光合速率增加。(2)温度:一定范围内随温度的升高而加快。光合作用对温度比较敏感,温度过高 则酶的活性减弱或丧失,所以光合作用有一个 。
(3)CO2浓度:CO2直接影响 速率。空气中CO2浓度的增加会使光合速率加快。 判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。1.在提取液中加入无水CaCO3可提高光合色素的溶解度,加入SiO2可以防止色素 破坏。 ( )2.滤纸条上的色素从上至下的顺序是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素b、叶绿素a。 ( )
在提取液中加入无水CaCO3可防止光合色素的破坏。加入SiO2使研磨充分。
3.类胡萝卜素中仅包含胡萝卜素和叶黄素,它们都是由碳氢链组成的分子。 ( )4.水在光下裂解形成的氢(H+和e-)在光下将NADP+还原为NADPH。 ( )5.1分子的二氧化碳与1个五碳糖结合,形成2个三碳酸,然后2个三碳酸被还原成2 分子三碳糖,这个过程需要经过1轮卡尔文循环。 ( )
类胡萝卜素中最多的是胡萝卜素和叶黄素,“它们都是由碳氢链组成的分 子”这句话是对的。
水在光下裂解为H+、O2和电子,水中的氢(H+和e-)在光下将NADP+还原为 NADPH。
1分子的二氧化碳与1个五碳糖结合,形成1个六碳分子,随后,这个六碳分子分 解成2个三碳酸分子,然后这2个三碳酸分子被还原成2分子三碳糖,经过1轮卡尔 文循环。
6.离开卡尔文循环的三碳糖大部分运至叶肉细胞外,转变成蔗糖,再运至其他细 胞,供植物体所有细胞利用。( )7.在一定范围内,光合速率随光强度的增加而增加,在强度达到全日照时,光合作 用才刚达到光饱和点时的速率。 ( )
离开卡尔文循环的三碳糖在叶绿体内能作为合成淀粉、蛋白质、脂质的原 料。大部分三碳糖运至叶绿体外,转变成蔗糖,才能从叶肉细胞运至其他细胞。 供植物体所有细胞利用。
在一定范围内,光合速率随光强度的增加而增加,在强度达到全日照之前,光 合作用已达到光饱和点时的速率。
1|光合色素的提取与分离
提高实验效果的方法或措施及目的
情境 科学家在探究不同光照处理对植物光合作用的影响时,以生长状况相同的 天竺葵为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO 2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135 s。A组:先光照后黑 暗,时间各为67.5 s;B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间 各为7.5 s;C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒);D组(对照组):光照时间为135s。处理结束时测定各组材料中光合作用 产物的含量:A为50%,B为70%,C为94%,D为100%。
问题1.光照几毫秒后停止光照,光反应和暗反应是不是都会马上停止?
2.光照停止后,短时间内NADPH、ATP、三碳酸、五碳糖的量如何变化?
停止光照后,光反应马上停止,暗反应在消耗完光反应产生的ATP和NADPH后会停止。
NADPH、ATP会减少,三碳酸增多,五碳糖减少。
对光反应与碳反应认识的5个误区(1)光合作用中光反应和碳反应不是独立的,而是息息相关的两个过程,没有光反 应,碳反应也无法进行。(2)光合作用的场所在真核生物中一定为叶绿体,在原核生物中为光合膜。(3)光合作用中,ATP提供能量和磷酸基团;NADPH提供能量和作为还原剂,也是氢 的载体,提供氢。(4)三碳糖或五碳糖组成元素中含有磷。
环境改变时,短时间内光合作用的中间产物和终产物含量的变化
注意:(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,而非长时间。(2)以上各物质变化中,三碳酸和五碳糖含量的变化是相反的,NADPH和ATP含量 变化是一致的。
在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光 照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合 正确的是 ( )A.红光,ATP下降B.红光,未被还原的三碳酸上升C.绿光,NADPH下降D.绿光,五碳糖上升
思路点拨根据光源的改变→推导光能的吸收量→光反应产物(NADPH和ATP)的变化→暗 反应过程中物质含量的变化。解析 在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用 光照强度与白光相同的红光,光反应增强,产生NADPH和ATP的速率加快,三碳酸 还原加快,而二氧化碳固定速率暂时不变,因此三碳酸含量减少,五碳糖含量增 加。如果在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改 用光照强度与白光相同的绿光,光反应减弱,产生NADPH和ATP的速率减慢,三碳 酸还原减慢,而二氧化碳固定速率暂时不变,因此三碳酸的含量增加,五碳糖含量 减少。如果改用红光,ATP会增加,未被还原的三碳酸下降,A、B错误。光合色素 主要吸收蓝紫光和红光,而几乎不吸收绿光。如果改用绿光,由于色素几乎不吸收绿光,因此NADPH下降,C正确。如果改用绿光,由于色素几乎不吸收绿光,光反应几乎不能产生NADPH和ATP,三碳酸还原形成五碳糖受阻,而二氧化碳固定短时间内仍然进行,因此五碳糖含量减少,D错误。
3|影响光合作用的环境因素
情境 大棚蔬菜的最主要优点就是可以种植反季节蔬菜,利于对于温度、湿度等 一些因素的控制,让蔬菜更早投入市场,从而产生更大的效益。
问题1.光强度如何影响大棚菜的产量?光强度影响光反应产生ATP和NADPH的速率,而ATP和NADPH在碳反应中将三碳酸还原成三碳糖,三碳糖是形成淀粉、蛋白质和脂质的物质。2.管理大棚蔬菜时可通过哪些措施以提高产量?施用有机肥、适当提高室内CO2浓度、增加昼夜温差等。
光强度、CO2浓度、温度对光合作用的影响分析
水和营养元素对光合作用的影响分析(1)水:是光合作用重要的反应物,又可影响气孔的开闭,间接影响CO2的吸收,还可 影响光合产物的运输,从而影响光合速率。(2)营养元素:影响细胞内许多化合物的合成,从而影响植物体的光合作用,如氮是 构成细胞内叶绿素、酶、ATP等物质的基本元素,可以促进叶面积的增大和叶片 数量的增多,从而影响光合作用。 多因素对光合速率的影响
(1)曲线解读:P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所示因素,随该因素的不断 增强,光合速率不断提高;Q点时,横坐标所示因素不再影响光合速率,若要提高光 合速率,可适当提高图示其他因素的强度。(2)应用①温室栽培植物时,在光强度一定条件下,白天适当提高温度,可增加与光合 作用有关的酶的活性,提高光合速率,也可同时适当补充CO2进一步提高光合速 率;②当温度适宜时,可适当增加光强度和CO2浓度以提高光合速率。
将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的 光合速率如图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强 度)。据图分析,下列叙述正确的是 ( )
A.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
思路点拨 解析 据图分析可知,大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作,A正确;与单作相比,间作时桑树光合作用的光饱和点较大,而大豆的光饱和点小,B错误;由图可知,大豆在弱光时的光合速率间作比单作还高,C错误;曲线显示大豆间作时呼吸强度比单作时小,D错误。
4|光合作用与细胞呼吸的综合分析
情境 绿色植物在光照条件下,同时进行光合作用和细胞呼吸,这两种生理作用 在植物体内是密切联系的。植物的光合作用为细胞呼吸提供有机物和氧气,细胞 呼吸又可以为光合作用提供二氧化碳和水。因此,光照条件下测得植物有机物的 量并非光合作用实际制造的有机物的量,而是光合作用制造的有机物的量与细胞 呼吸消耗的有机物的量的差值,即有机物的积累量,由此所测得的光合作用速率 为净光合速率或表观光合速率。
净光合速率、真正光合速率和细胞呼吸速率三者的关系如图所示。
问题1.实验直接测定出来的光合速率是真正光合速率还是净光合速率?2.描述测定真正光合速率的实验思路。
在光照条件下测得净光合速率,在黑暗条件下测得细胞呼吸速率,由真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率,得到真正光合速率。
实验直接测定出来的光合速率是净光合速率。
自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析(1)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线:
①开始进行光合作用:B点时。②光合作用强度与呼吸作用强度相等:C点、E点时。③开始积累有机物:C点时。④有机物积累量最大:E点时。
(2)密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线:①光合作用强度与呼吸作用强度相等:D点、H点时。②该植物一昼夜表现为生长,其原因是I点时玻璃罩内CO2浓度低于A点时玻璃罩 内CO2浓度,说明经过一昼夜,密闭容器中CO2浓度减小,即植物光合作用制造的有 机物总量>呼吸作用消耗的有机物量,植物表现为生长。
如图表示叶面积指数与光合作用产物量、呼吸消耗量等的关系(叶面积指数 是指植物单位面积中叶片面积的数量,此数值越大,叶片交叉程度越大)。下图中 曲线1、2、3及D点所代表的生物意义依次为 ( )
A.光合作用产物量、呼吸作用消耗量、光合作用积累量;植物的净光合速率等于 零B.光合作用产物量、光合作用积累量、呼吸作用消耗量;植物的净光合速率等于 零C.光合作用积累量、光合作用产物量、呼吸作用消耗量;植物的净光合速率大于零D.呼吸作用消耗量、光合作用产物量、光合作用积累量;植物的净光合速率小于 零
1 |光合作用与呼吸作用的关系
1.光合作用和呼吸作用的物质变化(1)细胞呼吸是将葡萄糖中的碳氧化为① ,游离的O2则被还原为② 中 的O。
(2)光合作用则是将CO2还原为③ ,将H2O中的O氧化为④ 。2.光合作用和呼吸作用的能量变化(1)细胞呼吸是一个⑤ 反应,它将储存在葡萄糖中的化学能释放出来,供细胞 利用。(2)光合作用是一个⑥ 反应,它利用太阳能将二氧化碳转变为糖,并将能量储 存在糖分子内,即光合作用是一个将光能转化为化学能的过程。
特别提醒 尽管光合作用从总反应上看好像是细胞呼吸的逆转,但光合作用不是 细胞呼吸的逆反应。与细胞呼吸比较,光合作用过程更加复杂,并不像它的反应式所表示的那样简单。
2 |光合作用在叶绿体中进行
1.适用生物:主要为绿色植物和蓝细菌。光合作用反应式:⑦2.运用氧的同位素18O标记的CO2和H2O进行实验。结果发现,只有供给⑧ 时, 光合作用释放的才是18O2,由此证实了光合作用释放的氧气来自H2O中的O。3.叶绿体结构与功能(1)结构a.两层膜:内膜、外膜。b.基粒:类囊体堆叠而成。⑨ :组成类囊体的膜,含有叶绿素和其他光合色素及将光能转化为化学能 的多种蛋白质;在类囊体的空腔内含有多种酶,这些酶与⑩ 有关。
CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O
c.基质:类囊体悬浮在其中。基质中含有与光合作用有关的酶、少量的 。(2)功能:是绿色植物进行光合作用的场所。4.叶绿体中光合色素的种类、颜色和功能(1)光合色素的种类及颜色a.叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色),都是含镁的有机分子,主要吸收红光和蓝 紫光。b.叶绿体中还有许多种黄色、橙色和红色的色素,合称为 ,其中最多的是胡萝卜素(橙色)和叶黄素(黄色),它们都是由碳氢链组成的分子,主要吸收蓝 紫光。(2)叶绿体中色素功能:吸收可见光,将光能转化为化学能,用于有机物的合成。5.吸收光谱:以某种物质对不同波长光的 (可用百分率表示)为纵坐标,以 为横坐标,所绘制的曲线。
3 |光合色素的提取与分离
1.实验原理(1)提取色素原理:光合色素是一类脂溶性物质,可用 等有机溶剂溶解、提取色素。(2)分离色素原理:各种色素在 中的溶解度不同,溶解度大的色素随层析液在滤纸条上扩散得快,反之则扩散得慢,从而使各种色素相互分离。
3.正常实验结果(色素带)分析(1)从色素带的宽度可推知色素含量:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。(2)从色素带的位置可推知色素在层析液中的溶解度大小:胡萝卜素>叶黄素>叶
绿素a>叶绿素b。(3)在滤纸上相邻色素带间,距离最近的色素带是叶绿素a与叶绿素b,相邻距离最 远的是胡萝卜素与叶黄素。
4 |光反应和碳反应
5 |光合作用受环境因素的影响
1.光合速率(光合强度):指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行的光 合作用,如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳。2.表观光合速率(净光合速率):光照条件下,植物从外界环境吸收的CO2总量。3.真正光合速率(总光合速率):光照条件下,植物从外界环境吸收的CO2量+细胞呼 吸释放的CO2总量。4.影响光合速率的因素(1)光强度:光合速率随光强度的增加而 ,但在强度达到全日照之前,光合作用已达到 时的速率,即光强度再增加,光合速率也不会增加。因为在光饱和点的光强度下,光合作用的光反应已达到最快的速率,所以光强度再增加 也不能使光合速率增加。(2)温度:一定范围内随温度的升高而加快。光合作用对温度比较敏感,温度过高 则酶的活性减弱或丧失,所以光合作用有一个 。
(3)CO2浓度:CO2直接影响 速率。空气中CO2浓度的增加会使光合速率加快。 判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。1.在提取液中加入无水CaCO3可提高光合色素的溶解度,加入SiO2可以防止色素 破坏。 ( )2.滤纸条上的色素从上至下的顺序是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素b、叶绿素a。 ( )
在提取液中加入无水CaCO3可防止光合色素的破坏。加入SiO2使研磨充分。
3.类胡萝卜素中仅包含胡萝卜素和叶黄素,它们都是由碳氢链组成的分子。 ( )4.水在光下裂解形成的氢(H+和e-)在光下将NADP+还原为NADPH。 ( )5.1分子的二氧化碳与1个五碳糖结合,形成2个三碳酸,然后2个三碳酸被还原成2 分子三碳糖,这个过程需要经过1轮卡尔文循环。 ( )
类胡萝卜素中最多的是胡萝卜素和叶黄素,“它们都是由碳氢链组成的分 子”这句话是对的。
水在光下裂解为H+、O2和电子,水中的氢(H+和e-)在光下将NADP+还原为 NADPH。
1分子的二氧化碳与1个五碳糖结合,形成1个六碳分子,随后,这个六碳分子分 解成2个三碳酸分子,然后这2个三碳酸分子被还原成2分子三碳糖,经过1轮卡尔 文循环。
6.离开卡尔文循环的三碳糖大部分运至叶肉细胞外,转变成蔗糖,再运至其他细 胞,供植物体所有细胞利用。( )7.在一定范围内,光合速率随光强度的增加而增加,在强度达到全日照时,光合作 用才刚达到光饱和点时的速率。 ( )
离开卡尔文循环的三碳糖在叶绿体内能作为合成淀粉、蛋白质、脂质的原 料。大部分三碳糖运至叶绿体外,转变成蔗糖,才能从叶肉细胞运至其他细胞。 供植物体所有细胞利用。
在一定范围内,光合速率随光强度的增加而增加,在强度达到全日照之前,光 合作用已达到光饱和点时的速率。
1|光合色素的提取与分离
提高实验效果的方法或措施及目的
情境 科学家在探究不同光照处理对植物光合作用的影响时,以生长状况相同的 天竺葵为材料设计了A、B、C、D四组实验。各组实验的温度、光照强度和CO 2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135 s。A组:先光照后黑 暗,时间各为67.5 s;B组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间 各为7.5 s;C组:先光照后黑暗,光照和黑暗交替处理,每次光照和黑暗时间各为3.75 ms(毫秒);D组(对照组):光照时间为135s。处理结束时测定各组材料中光合作用 产物的含量:A为50%,B为70%,C为94%,D为100%。
问题1.光照几毫秒后停止光照,光反应和暗反应是不是都会马上停止?
2.光照停止后,短时间内NADPH、ATP、三碳酸、五碳糖的量如何变化?
停止光照后,光反应马上停止,暗反应在消耗完光反应产生的ATP和NADPH后会停止。
NADPH、ATP会减少,三碳酸增多,五碳糖减少。
对光反应与碳反应认识的5个误区(1)光合作用中光反应和碳反应不是独立的,而是息息相关的两个过程,没有光反 应,碳反应也无法进行。(2)光合作用的场所在真核生物中一定为叶绿体,在原核生物中为光合膜。(3)光合作用中,ATP提供能量和磷酸基团;NADPH提供能量和作为还原剂,也是氢 的载体,提供氢。(4)三碳糖或五碳糖组成元素中含有磷。
环境改变时,短时间内光合作用的中间产物和终产物含量的变化
注意:(1)以上分析只表示条件改变后短时间内各物质相对含量的变化,而非长时间。(2)以上各物质变化中,三碳酸和五碳糖含量的变化是相反的,NADPH和ATP含量 变化是一致的。
在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用光 照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质,组合 正确的是 ( )A.红光,ATP下降B.红光,未被还原的三碳酸上升C.绿光,NADPH下降D.绿光,五碳糖上升
思路点拨根据光源的改变→推导光能的吸收量→光反应产物(NADPH和ATP)的变化→暗 反应过程中物质含量的变化。解析 在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改用 光照强度与白光相同的红光,光反应增强,产生NADPH和ATP的速率加快,三碳酸 还原加快,而二氧化碳固定速率暂时不变,因此三碳酸含量减少,五碳糖含量增 加。如果在适宜反应条件下,用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后,突然改 用光照强度与白光相同的绿光,光反应减弱,产生NADPH和ATP的速率减慢,三碳 酸还原减慢,而二氧化碳固定速率暂时不变,因此三碳酸的含量增加,五碳糖含量 减少。如果改用红光,ATP会增加,未被还原的三碳酸下降,A、B错误。光合色素 主要吸收蓝紫光和红光,而几乎不吸收绿光。如果改用绿光,由于色素几乎不吸收绿光,因此NADPH下降,C正确。如果改用绿光,由于色素几乎不吸收绿光,光反应几乎不能产生NADPH和ATP,三碳酸还原形成五碳糖受阻,而二氧化碳固定短时间内仍然进行,因此五碳糖含量减少,D错误。
3|影响光合作用的环境因素
情境 大棚蔬菜的最主要优点就是可以种植反季节蔬菜,利于对于温度、湿度等 一些因素的控制,让蔬菜更早投入市场,从而产生更大的效益。
问题1.光强度如何影响大棚菜的产量?光强度影响光反应产生ATP和NADPH的速率,而ATP和NADPH在碳反应中将三碳酸还原成三碳糖,三碳糖是形成淀粉、蛋白质和脂质的物质。2.管理大棚蔬菜时可通过哪些措施以提高产量?施用有机肥、适当提高室内CO2浓度、增加昼夜温差等。
光强度、CO2浓度、温度对光合作用的影响分析
水和营养元素对光合作用的影响分析(1)水:是光合作用重要的反应物,又可影响气孔的开闭,间接影响CO2的吸收,还可 影响光合产物的运输,从而影响光合速率。(2)营养元素:影响细胞内许多化合物的合成,从而影响植物体的光合作用,如氮是 构成细胞内叶绿素、酶、ATP等物质的基本元素,可以促进叶面积的增大和叶片 数量的增多,从而影响光合作用。 多因素对光合速率的影响
(1)曲线解读:P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所示因素,随该因素的不断 增强,光合速率不断提高;Q点时,横坐标所示因素不再影响光合速率,若要提高光 合速率,可适当提高图示其他因素的强度。(2)应用①温室栽培植物时,在光强度一定条件下,白天适当提高温度,可增加与光合 作用有关的酶的活性,提高光合速率,也可同时适当补充CO2进一步提高光合速 率;②当温度适宜时,可适当增加光强度和CO2浓度以提高光合速率。
将桑树和大豆分别单独种植(单作)或两种隔行种植(间作),测得两种植物的 光合速率如图所示(注:光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强 度)。据图分析,下列叙述正确的是 ( )
A.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作B.与单作相比,间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率D.与单作相比,间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响
思路点拨 解析 据图分析可知,大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作,A正确;与单作相比,间作时桑树光合作用的光饱和点较大,而大豆的光饱和点小,B错误;由图可知,大豆在弱光时的光合速率间作比单作还高,C错误;曲线显示大豆间作时呼吸强度比单作时小,D错误。
4|光合作用与细胞呼吸的综合分析
情境 绿色植物在光照条件下,同时进行光合作用和细胞呼吸,这两种生理作用 在植物体内是密切联系的。植物的光合作用为细胞呼吸提供有机物和氧气,细胞 呼吸又可以为光合作用提供二氧化碳和水。因此,光照条件下测得植物有机物的 量并非光合作用实际制造的有机物的量,而是光合作用制造的有机物的量与细胞 呼吸消耗的有机物的量的差值,即有机物的积累量,由此所测得的光合作用速率 为净光合速率或表观光合速率。
净光合速率、真正光合速率和细胞呼吸速率三者的关系如图所示。
问题1.实验直接测定出来的光合速率是真正光合速率还是净光合速率?2.描述测定真正光合速率的实验思路。
在光照条件下测得净光合速率,在黑暗条件下测得细胞呼吸速率,由真正光合速率=净光合速率+细胞呼吸速率,得到真正光合速率。
实验直接测定出来的光合速率是净光合速率。
自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析(1)自然环境中一昼夜植物光合作用曲线:
①开始进行光合作用:B点时。②光合作用强度与呼吸作用强度相等:C点、E点时。③开始积累有机物:C点时。④有机物积累量最大:E点时。
(2)密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线:①光合作用强度与呼吸作用强度相等:D点、H点时。②该植物一昼夜表现为生长,其原因是I点时玻璃罩内CO2浓度低于A点时玻璃罩 内CO2浓度,说明经过一昼夜,密闭容器中CO2浓度减小,即植物光合作用制造的有 机物总量>呼吸作用消耗的有机物量,植物表现为生长。
如图表示叶面积指数与光合作用产物量、呼吸消耗量等的关系(叶面积指数 是指植物单位面积中叶片面积的数量,此数值越大,叶片交叉程度越大)。下图中 曲线1、2、3及D点所代表的生物意义依次为 ( )
A.光合作用产物量、呼吸作用消耗量、光合作用积累量;植物的净光合速率等于 零B.光合作用产物量、光合作用积累量、呼吸作用消耗量;植物的净光合速率等于 零C.光合作用积累量、光合作用产物量、呼吸作用消耗量;植物的净光合速率大于零D.呼吸作用消耗量、光合作用产物量、光合作用积累量;植物的净光合速率小于 零
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