光合作用曲线及点的变化专题课件.pptx
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- 关 键 词:
- 光合作用 曲线 变化 专题 课件
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1、光合作用的有关曲线光合作用的有关曲线及点的分析及点的分析1.1.光照光照:影响影响阶段。阶段。2.2.温度温度:主要影响主要影响 阶段。阶段。3.CO3.CO2 2浓度浓度:影响影响 阶段。阶段。4.4.水水:影响影响的开闭进而影响二氧化碳的吸收的开闭进而影响二氧化碳的吸收;5.5.无机盐无机盐(或矿质元素或矿质元素):):主要影响主要影响等与等与光合作用有关的物质的形成。光合作用有关的物质的形成。6.6.多因子变量的影响多因子变量的影响 影响光合作用的因素及应用影响光合作用的因素及应用:光反应光反应暗反应暗反应暗反应暗反应气孔气孔色素、酶、色素、酶、ATPATPAB段:段:光合速率呼吸速率光
2、合速率呼吸速率A点:光照强度为点:光照强度为0,只进行呼吸作用。,只进行呼吸作用。C点:点:光饱和点对应的净光合速率(最大)光饱和点对应的净光合速率(最大)B点:点:光合速率光合速率=呼吸速率(光补偿点)呼吸速率(光补偿点)BC段:段:光合速率呼吸速率光合速率呼吸速率D1 1、光照强度:、光照强度:(1 1)曲线分析:)曲线分析:D点:光饱和点点:光饱和点例例1 1、根据下图回答下列问题:根据下图回答下列问题:(1)(1)曲线分析:曲线分析:A A点点光照强度为光照强度为0 0,此时只进行,此时只进行 ,细,细胞内的代谢特点如胞内的代谢特点如 所示。所示。ABAB段:段:随光照强度增强,光随光
3、照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,合作用强度也逐渐增强,CO2CO2释放量释放量 ,这是因,这是因为为 ,此时细胞呼吸强度,此时细胞呼吸强度 光光合作用强度合作用强度(此时细胞内的代谢特点如此时细胞内的代谢特点如 所示所示)。B B点:点:细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的CO2CO2全部用于全部用于 ,即光合作用强度,即光合作用强度 _细胞呼吸强度细胞呼吸强度(此时细胞内的代谢特点如此时细胞内的代谢特点如 所示所示)。细胞呼吸细胞呼吸图图2 2逐渐减少逐渐减少细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的CO2CO2部分用于光合作用部分用于光合作用大于大于图图3 3光合作用光合作用等于等于图图4 4光照强度只有在
4、光照强度只有在B B点以上时,植物才能点以上时,植物才能 ,B B点所示光点所示光照强度称为照强度称为 。BCBC段:段:表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到到C C点以上就不再加强了,点以上就不再加强了,C C点所示光照强度称为点所示光照强度称为 _。B B点以后的细胞代谢特点可用点以后的细胞代谢特点可用 表示。表示。(2)(2)应用:阴生植物的应用:阴生植物的B B点点 ,C C点点 ,如图中,如图中虚线所示,间作套种农作物的种类搭配,林带树种的配置,可虚线所示,间作套种农作物的种类搭配,林带树种的配置,可合理利用光能。合理利用
5、光能。正常生长正常生长光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点图图5 5左移左移较低较低对位训练对位训练 1 1:图甲为三种植物图甲为三种植物(、)光合作用强光合作用强度与光照强度之间的关系,图乙表示相关生理过程,请回答下度与光照强度之间的关系,图乙表示相关生理过程,请回答下列问题。列问题。(1)(1)影响图甲中影响图甲中b b点上下移动的主要外界因素是点上下移动的主要外界因素是_;光照;光照强度为强度为a a点时,既没有点时,既没有CO2CO2的吸收也没有的吸收也没有CO2CO2的释放,其原因是的释放,其原因是_。在这种情况下,植物。在这种情况下,植物_(_(能、能、不能不能)积累有机物,即不能正常
6、生长。为加快植物生长,可使用积累有机物,即不能正常生长。为加快植物生长,可使用人工光照,比较适合的光源是人工光照,比较适合的光源是_(_(白光、绿光白光、绿光)。温度温度不能不能白光白光光合消耗的光合消耗的CO2CO2量等于呼吸产生的量等于呼吸产生的CO2CO2量量(2)(2)图甲中的三种植物最适合于生活在阴凉环境下的是图甲中的三种植物最适合于生活在阴凉环境下的是_。(3)(3)连接图乙中连接图乙中“1 1”和和“2 2”两个过程的关键物质是两个过程的关键物质是_。(4)(4)若研究若研究CO2CO2中中C C在光合作用中的转移途径,通常采用在光合作用中的转移途径,通常采用_ _方法方法。(5
7、)(5)正常进行光合作用的叶片,正常进行光合作用的叶片,若突然停止供给若突然停止供给COCO2 2,请在,请在右图中绘出叶绿体中右图中绘出叶绿体中HH含量在短时间内的变化曲线。含量在短时间内的变化曲线。植物植物ATP和和H同位素标记同位素标记(同位素示踪同位素示踪)当外界条件改变时,光合作用中当外界条件改变时,光合作用中C3、C5及及ATP和和ADP含量变化可以采用如图分析含量变化可以采用如图分析(1)停止光照时:停止光照时:光停,光停,ATP,ADP,C3,C5(2)停止停止CO2供应时:供应时:CO2停,停,C5,C3,ATP,ADP光合作用正常进行时:C3是是C5的的2倍倍科学家从植物细
8、胞中提取得到叶绿体,将叶绿体膜破坏,分离出科学家从植物细胞中提取得到叶绿体,将叶绿体膜破坏,分离出基质和基粒,用来研究光合作用的过程。下列条件下不能产生葡基质和基粒,用来研究光合作用的过程。下列条件下不能产生葡萄糖的是萄糖的是()选项选项场所场所光照光照CO2ATPHC3A基质基质B基粒基粒C基质和基粒基质和基粒D基质和基粒基质和基粒解析:解析:选选B葡萄糖通过光合作用中的暗反应产生,其场所为叶绿体葡萄糖通过光合作用中的暗反应产生,其场所为叶绿体基质,需要的条件有基质,需要的条件有H、ATP、CO2、C5、酶等,、酶等,B项条件中缺少基质项条件中缺少基质,也缺少暗反应需要的酶,故不能产生葡萄糖
9、。,也缺少暗反应需要的酶,故不能产生葡萄糖。1).1).C C段限制光合速率的主要因素是:段限制光合速率的主要因素是:。C C点以后光合点以后光合速率不再继续增加的环境因素主要是:速率不再继续增加的环境因素主要是:_ _ 。内在因素可能是:内在因素可能是:_ 。点以后提高光合速率的具体措施是:点以后提高光合速率的具体措施是:_ 。06122吸收吸收(mol/h)12光照强度光照强度CO2CO2浓度、温度浓度、温度光合色素和酶的数量光合色素和酶的数量增施有机肥等增施有机肥等2).2).植物植物1 1处于点时,叶肉细胞中产生的结处于点时,叶肉细胞中产生的结构有:构有:.点时产生的点时产生的结构有结
10、构有 。细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体、叶绿体类囊体细胞质基质、线粒体、叶绿体类囊体2 2、据右图回答、据右图回答下列问题:下列问题:06122吸收吸收(mol/h)123).3).要使要使1 1植物能够正常生长,光照强度必须在植物能够正常生长,光照强度必须在范范围。围。大于大于B B4).4).用用2 2浓度表示,植物浓度表示,植物1 1的呼吸速率为:的呼吸速率为:mol/hmol/h。点时的总光合速率为:点时的总光合速率为:mol/hmol/h,净光合速率为,净光合速率为mol/hmol/h,点时每小时葡萄糖的积累量为,点时每小时葡萄糖的积累量为g/hg/h。6 6
11、18181212360360C C0 0co2吸收吸收co2释放释放B BA A呼吸速率呼吸速率光照强度光照强度D D净净光合速率光合速率真正(总真正(总或实际)或实际)光合速率光合速率(外界)(外界)(2 2)总光合速率和净光合速率:)总光合速率和净光合速率:真正(总)光合速率真正(总)光合速率 =净光合速率净光合速率 +呼吸速率呼吸速率(外界)(外界)2 2、“总光合速率总光合速率”与与 “净光合速率净光合速率”的比较的比较项目项目总光合速率总光合速率净光合速率净光合速率有机物有机物O2量量CO2量量植物(或叶片、叶绿体)植物(或叶片、叶绿体)量量植物(或叶片)植物(或叶片)量,量,收获植
12、物所得的有机量;收获植物所得的有机量;植物体或叶片植物体或叶片 量;量;植物体(或叶片)植物体(或叶片)到外界环境中的量到外界环境中的量植物体(或叶片)植物体(或叶片)(或(或 量);量);植物体(或叶片)从外植物体(或叶片)从外界界 量;量;产生产生或或制造制造积累积累产生产生或或生成生成释放释放固定固定同化同化吸收吸收 春季晴朗一天春季晴朗一天点或点或区段区段 生理过程生理过程ABB点点BCC点点CDD点点DEE点点EFF点点FG植物单位时间内植物单位时间内只只进行呼吸作用进行呼吸作用开始开始进行光合作用进行光合作用呼吸作用速率呼吸作用速率 光合作用速率光合作用速率呼吸作用速率呼吸作用速率
13、=光合作用速率光合作用速率呼吸作用速率呼吸作用速率 光合作用速率光合作用速率光合速率达到光合速率达到最大值最大值只只进行呼吸作用进行呼吸作用光合作用光合作用停止停止呼吸作用速率呼吸作用速率光合作用速率光合作用速率学生活动五:光合午休学生活动五:光合午休观察下图,思考各点和区段的含义。观察下图,思考各点和区段的含义。【例例】:有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中,最典型:有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中,最典型的就是夏季的一天中的就是夏季的一天中CO2CO2吸收和释放变化曲线图,如图吸收和释放变化曲线图,如图1 1所示所示a a点:凌晨点:凌晨3 3时时4 4时,温度降低,呼吸作用减
14、弱,时,温度降低,呼吸作用减弱,CO2CO2释放减少;释放减少;b b点:上午点:上午6 6时左右,太阳出来,开始进行光合作用;时左右,太阳出来,开始进行光合作用;bcbc段:光合作用小于呼吸作用;段:光合作用小于呼吸作用;c c点:上午点:上午7 7时左右,光合作用等于呼吸作用;时左右,光合作用等于呼吸作用;1 1曲线的各点含曲线的各点含义及形成原因分析义及形成原因分析:cece段:光合作用大于呼吸作用;段:光合作用大于呼吸作用;d d点:温度过高,部分气孔关闭,出现点:温度过高,部分气孔关闭,出现“午休午休”现象;现象;e e点:下午点:下午6 6时左右,光合作用等于呼吸作用;时左右,光合
15、作用等于呼吸作用;efef段:光合作用小于呼吸作用;段:光合作用小于呼吸作用;fgfg段:太阳落山,停止光合作用,只进行呼吸作用段:太阳落山,停止光合作用,只进行呼吸作用(1)(1)、积累有机物时间段:、积累有机物时间段:cece段;段;(2)(2)、制造有机物时间段:、制造有机物时间段:bfbf段;段;(3)(3)、消耗有机物时间段:、消耗有机物时间段:ogog段;段;(4)(4)、一天中有机物积累最多的时间点:、一天中有机物积累最多的时间点:e e点;点;(5)(5)、一昼夜有机物的积累量表示:、一昼夜有机物的积累量表示:SpSpSMSMSNSN2 2有关有机物情况的分析有关有机物情况的分
16、析:对位训练对位训练1.1.以测定的以测定的COCO2 2吸收量与释放量为指标、研究温度吸收量与释放量为指标、研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图所示。对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如图所示。下列分析正确的是下列分析正确的是:A A光照相同时间,光照相同时间,3535时时光合作用制造的有机物的光合作用制造的有机物的量与量与3030时相等时相等B B光照相同时间,在光照相同时间,在2020条件下植物积累的有机物条件下植物积累的有机物的量最多的量最多C C温度高于温度高于2525时,光合时,光合作用制造的有机物的量开作用制造的有机物的量开始减少始减少D D两曲线的交点
17、表示光合两曲线的交点表示光合作用制造的与细胞呼吸消作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等耗的有机物的量相等2 2在在COCO2 2浓度为浓度为0.030.03和适宜的恒定温度条件下,测定植物和适宜的恒定温度条件下,测定植物甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率,结果如图,下列有甲和植物乙在不同光照条件下的光合速率,结果如图,下列有关分析正确的是(双选)关分析正确的是(双选)BDBDA.A.光照强度为光照强度为1 1千勒克司时,千勒克司时,植物甲开始进行光合作用植物甲开始进行光合作用;B.B.当光照强度为当光照强度为3 3千勒克司千勒克司时植物乙的总光合速率时植物乙的总光合速率是是20mg20m
18、g100cm100cm2 2叶叶小时小时;C.C.若在若在c c点时突然停止点时突然停止COCO2 2的的供应,短时间内植物甲的供应,短时间内植物甲的叶绿体中叶绿体中C C3 3 的含量会增加的含量会增加;D.dD.d点时限制植物乙的光合点时限制植物乙的光合速率增大的主要环境因素速率增大的主要环境因素是是COCO2 2的浓度的浓度.3 3、分析有关植物光合作用的资料,回答问题:、分析有关植物光合作用的资料,回答问题:光合速率与呼吸光合速率与呼吸速率相等时光照速率相等时光照强度强度(千勒克斯千勒克斯)光饱和时光照光饱和时光照强度强度(千勒克千勒克斯斯)光饱和时光饱和时CO2CO2吸吸收量收量mg
19、/2mg/2叶叶小小时时 黑暗条件下黑暗条件下CO2CO2释放量释放量mg/2mg/2叶叶小时小时 A A植物植物1 13 311115.55.5B B植物植物3 39 930301515 (1)(1)与与B B植物相比,植物相比,A A植物是在植物是在_光照条件下生长光照条件下生长的植物,判断的依据是的植物,判断的依据是_。(2)(2)当光照强度超过当光照强度超过9 9千勒克斯时,千勒克斯时,B B植物光合速率植物光合速率_,造成这种现象的实质是,造成这种现象的实质是_跟不上跟不上_反应。反应。(3)(3)当光照强度为当光照强度为9 9千勒克斯时,千勒克斯时,B B植物的总光合速率是植物的总
20、光合速率是_mg CO2/(100 cm2_mg CO2/(100 cm2叶叶小时小时)。弱光弱光因为因为A A植物在光饱和时的光照强度低于植物在光饱和时的光照强度低于B B植物植物不再增加不再增加暗反应暗反应光光4545条件改变条件改变A点点光补偿点光补偿点B B光饱和点光饱和点净光合速率净光合速率C C增大二氧化碳浓度增大二氧化碳浓度不变不变左移左移向右上移动向右上移动温度从温度从2525摄氏度提高到摄氏度提高到3030摄氏度摄氏度下移下移右移右移向向左下移动左下移动阴生植物阴生植物上移上移左移左移向左向左下移动下移动适当增加光照强度适当增加光照强度 不变不变 左移左移 向右向右上移动上移
21、动对于光合作用的补偿点和饱和点的移动的分析对于光合作用的补偿点和饱和点的移动的分析 当外界条件发生改变时,若当外界条件发生改变时,若有利于有利于光合作用光合作用(如光(如光照加强、二氧化碳浓度增加等),照加强、二氧化碳浓度增加等),补偿点补偿点B B向左移向左移,饱饱和点和点X X向右移向右移,最大净光合速率最大净光合速率C C右上方移动右上方移动;有机物积有机物积累面积增大。累面积增大。若若不利于光合作用不利于光合作用(如光照减弱、二氧化碳浓度降(如光照减弱、二氧化碳浓度降低,缺低,缺MgMg色素减少,超过光合的最适色素减少,超过光合的最适温度温度等),等),补偿点补偿点B B向右移,饱和点
22、向右移,饱和点X X向左移向左移,最大净光合速率最大净光合速率C C左下方移动;左下方移动;有机物积累面积减少有机物积累面积减少。(在呼吸作用不变的前提下)在呼吸作用不变的前提下)补偿点、饱和点移动规律总结:补偿点、饱和点移动规律总结:【例例】:将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室光照强度,在适宜光照强度,在适宜COCO2 2浓度下测定叶片光合作用的强度,测定结浓度下测定叶片光合作用的强度,测定结果如下图。下列相关叙述,正确的是果如下图。下列相关叙述,正确的是:D(3 3)条件改变时相关点的移动)条件改变时相关点的移动:A.A.如果如果C
23、OCO2 2浓度适当降低,浓度适当降低,a a点左移,点左移,b b点左移点左移 B.B.如果如果COCO2 2浓度适当降低,浓度适当降低,a a点左移,点左移,b b点右移点右移 C.C.如果如果COCO2 2浓度适当增强,浓度适当增强,a a点右移,点右移,b b点右移点右移 D.D.如果如果COCO2 2浓度适当增强,浓度适当增强,a a点左移,点左移,b b点右移点右移2 2、科学家研究小麦、科学家研究小麦2020时光合作用强度与光照强度时光合作用强度与光照强度的关系,得到如下曲线,下列有关叙述不正确的是的关系,得到如下曲线,下列有关叙述不正确的是 AA A随着环境温度的升高,随着环境
24、温度的升高,cdcd段位置不断上移段位置不断上移B Ba a点时叶肉细胞产生点时叶肉细胞产生ATPATP的细胞器只有线粒体的细胞器只有线粒体C C其他条件适宜,当植物少量缺其他条件适宜,当植物少量缺MgMg时,时,b b点将向右移动,点将向右移动,c c点向左移动点向左移动D D外界条件均适宜时,外界条件均适宜时,c c点之后小麦光合作用强度不再增点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关加可能与叶绿体中酶的数量有关A A点:点:A A点:点:光合作用速率光合作用速率=细胞呼吸速率细胞呼吸速率CO2补偿点补偿点B BB B点:点:COCO2 2饱和点饱和点C C进行光合作用所需的
25、进行光合作用所需的CO2CO2的最低浓度的最低浓度光合作用速率光合作用速率 细胞呼吸速率细胞呼吸速率C C点:点:只只进行细胞呼吸进行细胞呼吸,光合作用速率为光合作用速率为0 0。CACA段:段:2、CO2浓度浓度:A A或或AA点后:点后:思考思考1 1:北魏贾思勰:北魏贾思勰齐民要术齐民要术中提到种植农作物中提到种植农作物时要时要“正其行,通其风正其行,通其风”,你如何理解这句话?,你如何理解这句话?思考思考2 2:在呼吸作用强度一定的条件下,当外界光照:在呼吸作用强度一定的条件下,当外界光照强度适当升高时,图示中强度适当升高时,图示中A A点,点,B B点如何移动?若光点如何移动?若光照
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