2024_2025学年新教材高中生物第5章细胞的能量供应和利用第4节二第2课时光合作用原理的应用学案新人教版必修1.docVIP

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第2课时光合作用原理的应用

一、光合作用强度

1.概念:植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。

2.表示方法:

3.探讨意义:干脆影响农作物的产量。

4.影响光合作用强度的因素:

①土壤含水量②无机养分③光照强度④温度凹凸⑤气孔开闭⑥病虫害⑦CO2浓度⑧光的颜色⑨pH大小

将以上影响因素分类:

(1)光合作用的原料:①⑤⑦。

(2)光合作用动力:③⑧。

(3)光合作用场所:②⑥。

(4)酶的活性:④⑨。

【警示】光照时间长短不会影响光合作用强度,但影响最终光合作用产物的量。

二、化能合成作用

1.能量来源:无机物氧化释放的能量。

2.制造产物:有机物。

3.实例:硝化细菌。

4.过程:

【点拨】化能合成作用与光合作用的主要区分是能量来源不同,前者来自化学能后者来自光能,其物质变更都是CO2和H2O反应生成(CH2O)。

光合作用受外界环境因素的影响,某同学提出了如下几个观点:

①月季在树荫下光合作用强度较低,影响因素主要是光照强度。

②常绿植物冬青在冬季光合作用强度较低,影响因素主要是温度。

③塑料大棚若运用绿色塑料薄膜,蔬菜光合作用强度较低,影响因素主要是光照强度。

④害虫蚕食了大豆的叶片导致大豆光合作用强度下降,影响因素主要是光合作用场所。

⑤运用农家肥使玉米等农作物的光合作用速率上升,影响因素与无机物无关。

你的推断:正确的结论有①②④。

新疆的哈密瓜引种到山东地区,收获后发觉哈密瓜的甜度明显下降,请你分析出现这一现象的缘由。

提示:新疆地区夏季日光足够,昼夜温差大有利于糖类的积累。

——P106[概念检测]

问题:光照强度降低会导致光反应速率下降,对暗反应有什么影响?

提示:光反应为暗反应供应ATP和NADPH,光反应速率下降暗反应速率也会下降。

学习任务一:光合作用强度的影响因素与应用

大棚蔬菜种植深受人们宠爱,让人们在任何时间都可以吃到反季节的蔬菜。科学管理才能使蔬菜生长更好,产生更多的经济效益。

思索:

假如遇到长期的阴雨天气,蔬菜产量明显下降,其缘由主要是什么?

提示:光照强度较低导致光合作用强度降低,蔬菜产量下降。

(科学思维——模型与建模)

1.光照强度对光合作用强度的影响模型:

(1)影响机理:光照是光合作用的动力,为光合作用供应能量,主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生,进而影响暗反应,影响光合作用强度。

(2)曲线模型分析:

关键点分析:

光照强度

光合作用强度

O

光合作用强度为O,此时只进行细胞呼吸,A代表呼吸速率

1klx

光合作用强度等于细胞呼吸强度,此时的光照强度为光补偿点

O～4klx

随着光照强度的增加,光合作用强度增加

4klx

光合作用强度达到最大值,此时的光照强度为光饱和点

(3)光合作用速率、净光合速率、细胞呼吸速率之间的关系:

①三者的检测指标:

检测

指标

呼吸速率

净光合

速率

真正(总)光合速率

CO2

释放量(黑暗)

汲取量

利用量、固定量、消耗量

O2

汲取量(黑暗)

释放量

产生量

有机物

消耗量(黑暗)

积累量

制造量、产生量

②数值计算:

光合作用强度=净光合作用速率+细胞呼吸速率

探讨:结合(2)图分析,若某植物始终处于光照条件下,该植物正常生长和生长状况最佳的最低光照强度分别是多少?

提示:正常生长的最低光照强度是1klx,生长状况最佳的最低光照强度是4klx。

2.CO2对光合作用强度的影响模型:

(1)影响机理:CO2为光合作用供应原料,主要通过影响暗反应阶段C3的生成,进而影响光合作用强度。

(2)曲线模型分析:

关键点分析:

CO2浓度

光合作用强度

O

光合作用强度为O,此时只进行细胞呼吸,A代表呼吸速率

0.01%

光合作用强度等于细胞呼吸速率,此时的CO2浓度为CO2补偿点

O～0.06%

随着CO2浓度的增加,光合作用强度增加

0.06%

光合作用强度达到最大值,此时的CO2浓度为CO2饱和点

探讨:为增加温室大棚蔬菜的产量,获得最大的经济效益,温室大棚中CO2浓度最低应当是多少?请供应提高温室大棚CO2浓度的方法。(至少供应一种)

提示:最低浓度为0.06%,种植蘑菇、养殖动物、施加有机肥等方法(答出一条合理即可)。

3.温度对光合作用强度的影响模型:

(1)影响机理:温度会影响与光合作用有关酶的活性,进而影响光合作用强度。

(2)趋势分析:

①在肯定范围内随温度的上升,光合作用强度随之上升。

②达到肯定温度后,随温度的上升,光合作用强度降低。

1.水及矿质元素对光合作用的影响:

(1)原理:①N、Mg、Fe等是叶绿素合成的必需元素,若这些元素缺乏,会影响叶绿素的合成从而影响光合作用。

②水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,水还会影响气孔的开闭,