2019高中生物第四章第二节光合作用第3课时影响光合作用的环境因素学案1
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第2课时光合作用的过程影响光合作用的环境因素一、光合作用的主要场所——叶绿体1.图中[1]外膜、[2]内膜使其内部结构与细胞质基质分开,保证了叶绿体相对独立地进行代谢活动。
2.由[3]类囊体叠合成[4]基粒,增大了膜面积,吸收、传递和转换光能的光合色素分布在类囊体膜上。
3.[5]叶绿体基质中还含有少量的DNA和RNA。
与光合作用有关的酶分布在类囊体膜和叶绿体基质中。
4.叶绿体通过类囊体堆叠成基粒增大光合作用面积。
二、光合作用的过程注:C3为三碳化合物,C5为五碳化合物。
1.图中Ⅰ的名称是光反应,Ⅱ的名称是暗反应,Ⅰ与Ⅱ划分的依据为是否需要光能,Ⅰ+Ⅱ总称为光合作用。
2.Ⅰ进行的场所是类囊体膜上,Ⅱ进行的场所是叶绿体基质中。
3.图中的化学反应(1)Ⅰ中的化学反应①水的光解:水分解成O2和[H]。
②ATP的合成:在酶的作用下,ADP与Pi形成ATP。
(2)Ⅱ中的化学反应①CO2的固定:CO2与五碳化合物结合形成两分子三碳化合物。
②CO2的还原:三碳化合物接受ATP的能量并被[H]还原,形成糖类和五碳化合物。
光能(CH2O)+O2。
(3)总反应方程式:CO2+H2O――→叶绿体4.光合作用的概念(1)场所:绿色植物的叶绿体。
(2)物质变化:将CO2和H2O合成为有机物并释放出O2。
(3)能量变化:将光能转变成储存在有机物中的化学能。
三、影响光合作用的环境因素1.光照强度低时,植物光合速率低。
光照强度增强,光合速率变大;光照强度进一步提高,光合速率增加幅度逐渐变小;光照强度超过一定值时,光合速率不再增加。
2.CO2是光合作用的原料之一。
在一定范围内,植物光合速率随着CO2浓度的上升而增加,达到某一定值后,增加CO2浓度,光合速率不再增加。
3.温度影响酶活性,因而对光合速率也有明显的影响。
(1)教材表4—3表明,不同植物光合作用的最适温度不同,一般在25~30_℃左右。
(2)低温下植物光合速率变低的原因主要是酶活性降低。
影响光合作用的环境因素一、教材分析光合作用是高中生物的核心内容,也是高中生物学教学的重点和难点,“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验是人教版必修一《分子与细胞》中第五章《细胞的能量供应和利用》第四节《能量之源---光与光合作用》的一个探究性学习活动,该实验与生产实际联系紧密,是高中生物学实验教学的好素材,让学生能够加深对光合作用过程及其影响因素的理解,还能更好地理解光合作用的意义及可持续发展的理念。
更重要的是,本实验为学生提供了探究学习情境,有助提高他们的创新和实践能力。
二、探究目标(1)知识目标:能列出影响光合作用的主要环境因素,通过实验结果的预测分析,归纳环境因素对光合作用强度的影响;(2)过程和能力目标:在尝试设计实验原理与方法、方案的过程中,利用已学知识设计实验,并且能够对实验数据的整理和分析;(3)情感、态度与价值观目标:体验实验探究的基本过程,形成尊重事实的科学态度。
三、探究重难点(1)重点:设计可行的实验方案,对实验数据的整理和分析。
(2)难点:操纵自变量、控制无关变量,运用数学分析方法处理实验数据四、学生情况分析学生已经学习了光合作用的原理和过程,对影响光合作用的环境因素有一定的了解,也学习过探究实验的流程及注意事项,具备一定的实验设计能力,但因为学校条件有限,较少参与实验的操作,所以让学生独立完成实验的设计和操作有一定的难度。
五、教学策略针对学生情况,教学过程按以下步骤进行:(1)学生预习课本“不同光照强度对光合作用强度的影响”探究活动,学习“参考案例”的材料用具及方法步骤。
(2)学生合作讨论,明确实验原理,列出影响光合作用的主要环境因素,针对不同的环境因素设计实验过程,列出需准备的材料用具。
(3)学生展示本小组的实验设计,在班级讨论,大家共同发现问题,帮助改进。
(4)确定本小组的实验流程,分组准备。
(5)分小组进行实验,汇报实验结果,分析产生实验现象的原因,得出结论。
六、教学过程教学反思:实验课是以后生物教学中重点,通过实验对学生综合能力的提高意义重大。
“影响光合作用的因素”教学设计摘要:光合作用和呼吸作用的综合考察在高考中一直占据一席之地,而对这部分内容的考察一般都是集中在影响光合作用的因素这块,往往以各种曲线图的形式出现,考察学生的识图及综合分析问题等方面的能力。
对学生来说,这部分知识既是重点,又是难点。
本节课的教学设计思路就是通过问题串、典例引导、合作讨论等多种方式引导学生挖掘出解决这一难点的策略与关键点,达到对本部分知识的融会贯通。
关键词:影响因素光合作用速率教学设计1.教学内容:《影响光合作用的因素》一节课选自苏教版第四章光合作用和细胞呼吸第二节光合作用的第三小节。
高考对光合作用和呼吸作用的综合考察往往是依托于这部分内容进行,可以说是高考的重点考察区域,往往以各种曲线图的形式进行。
这部分内容对学生来说是既是重点,更是难点。
本节课旨在通过对一些关键点的分析、讨论、总结达到学生能自如的掌握三大因素对光合作用影响的各种曲线图的变化规律,从而解决这一难点。
2.教学目标:2.1知识目标:掌握光合作用速率、净光合作用速率及呼吸速率之间的区别;能准确分析各种曲线图中各点、各段、各面积所代表的含义。
能理论联系实践,用所学的知识解决实际问题。
2.2能力目标:培养学生自主探究能力、识图能力、综合分析能力、语言表达能力。
2.3情感目标:树立学生善于发现问题并积极寻求解决问题的自信心。
3.教学重难点:光合作用速率、净光合作用速率及呼吸速率之间的区别光合作用各种曲线图的分析及应用4.教学方法:典例引导归纳讨论法,问题串层层递进法等5.学法:自主探究、合作讨论等6.教学准备:多媒体课件等7.教学过程:7.1导入:本节课的主题是研究影响光合作用的因素,说的再详细一点就是影响光合作用速率的因素,光合作用速率是本节课研究主题的因变量,为了更好的理解本节课的内容,怎样理解三个速率即光合作用速率(或称之为实际光合作用速率、真正光合作用速率、光合作用强度等)、净光合作用速率(或称之为表观光合速率)、呼吸作用速率的区别是本节课第一个要把握的关键点,尤其是怎样从字面意思上去区分净的光合速率和光合速率显得尤为关键。
《光合作用受环境因素影响》学历案一、学习目标1、理解光合作用的概念和基本过程。
2、掌握影响光合作用的环境因素,包括光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
3、能够分析不同环境因素对光合作用的具体影响机制。
4、培养运用所学知识解决实际问题的能力,如解释农业生产中的相关现象。
二、学习重难点1、重点(1)光合作用的过程和反应式。
(2)光照强度、温度、二氧化碳浓度对光合作用的影响。
2、难点(1)分析不同环境因素影响光合作用的内在机制。
(2)运用光合作用原理指导农业生产实践。
三、知识回顾1、光合作用的概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2、光合作用的总反应式:6CO₂+ 6H₂O → C₆H₁₂O₆+ 6O₂四、学习过程(一)光照强度对光合作用的影响1、原理光照是光合作用的能量来源。
在一定范围内,光照强度增强,光合作用速率加快;当光照强度达到一定值时,光合作用速率不再增加。
2、曲线分析以光合作用速率为纵坐标,光照强度为横坐标绘制曲线。
曲线呈现上升趋势,达到饱和点后保持水平。
3、实例在农业生产中,合理密植可以充分利用光照,提高光能利用率。
(二)温度对光合作用的影响1、原理温度通过影响酶的活性来影响光合作用。
光合作用相关的酶都有其最适温度,在一定范围内,温度升高,酶活性增强,光合作用速率加快;超过最适温度,酶活性降低,光合作用速率下降。
2、曲线分析以光合作用速率为纵坐标,温度为横坐标绘制曲线。
曲线呈现先上升后下降的趋势。
3、实例温室栽培植物时,可以通过调节温度来提高光合作用效率。
(三)二氧化碳浓度对光合作用的影响1、原理二氧化碳是光合作用的原料之一。
在一定范围内,二氧化碳浓度增加,光合作用速率加快;当二氧化碳浓度达到一定值时,光合作用速率不再增加。
2、曲线分析以光合作用速率为纵坐标,二氧化碳浓度为横坐标绘制曲线。
曲线呈现上升趋势,达到饱和点后保持水平。
3、实例在农业生产中,可以通过增施农家肥等方法增加二氧化碳浓度,提高作物产量。
第3课时影响光合作用的环境因素---------------- 学习目标导航----------------影响光合作用的环境因素-------- O自主认知◊------------1 •光照强度低时,植物光合速率低。
光照强度增强,光合速率变大;光照强度进一步提高,光合速率增加幅度逐渐变小;光照强度超过一定值时,光合速率不再增加。
2.C02是光合作用的原料之一。
在一定范围内,植物光合速率随着C02浓度的上升而增加,达到某一定值后,增加C02浓度,光合速率不再增加。
3.温度影响酶活性,因而对光合速率也有明显的影响。
(1)教材表4—3表明,不同植物光合作用的最适温度不同,一般在25〜30 C 左右。
(2)低温下植物光合速率变低的原因主要是酶活性降低。
(3)高温下光合速率变低的原因主要是高温使植物失水过多,影响气孔的开闭,减少了CO2进入细胞的量。
4.水和营养元素会直接或间接地影响植物光合速率。
(1)水是光合作用的原料,能直接影响植物光合速率。
⑵氮素可以促进叶片面积的增大和叶片数目的增多,从而增加光合面积,间接地影响植物光合速率。
5.在农业生产中主要通过增加光照面积、延长光照时间等途径提高光能利用率。
------ O核心突破o -----------[合作探讨]探讨1:叶绿素是叶绿体中重要的色素,若叶绿素的合成受阻,将严重影响光合作用的进行。
那么影响叶绿素合成的主要因素有哪些呢?试分析解释之。
提示:(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。
(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。
低温时,叶绿素分子易被破坏,而使叶子变黄。
(3)必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成,叶变黄。
另外Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,叶变黄。
探讨2:光照强度对光合作用强度的影响,分析曲线讨论并回答:(1)A点时,光照强度为0,对应的CO2来源于哪些生理过程?其释放量的含义是什么?提示:A点时,光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,其单位时间内释放的CO2量,可表示此时的细胞呼吸速率。
《光合作用受环境因素影响》教学设计一、教学目标1、知识目标(1)理解光合作用的概念和反应式。
(2)掌握影响光合作用的环境因素,包括光照强度、二氧化碳浓度、温度等。
2、能力目标(1)通过实验设计和数据分析,培养学生的科学探究能力和逻辑思维能力。
(2)能够运用所学知识解释实际生产生活中与光合作用相关的现象。
3、情感目标(1)培养学生对生物学的兴趣,激发学生探索生命奥秘的热情。
(2)让学生认识到光合作用对生态环境和人类生存的重要性,增强环保意识。
二、教学重难点1、教学重点(1)影响光合作用的环境因素及其作用机制。
(2)光照强度、二氧化碳浓度、温度对光合作用的影响曲线分析。
2、教学难点(1)实验探究环境因素对光合作用的影响。
(2)解释不同环境因素如何协同作用影响光合作用。
三、教学方法1、讲授法:讲解光合作用的基本概念和环境因素的作用原理。
2、实验法:组织学生进行简单的实验,探究光照强度等因素对光合作用的影响。
3、讨论法:引导学生讨论实际生活中的相关现象,加深对知识的理解。
4、多媒体辅助教学法:利用图片、动画等多媒体资源,帮助学生直观理解抽象的知识。
四、教学过程1、导入新课(1)展示一组植物在不同光照条件下生长状况的图片,引导学生观察并思考:为什么植物在不同的环境中生长情况不同?(2)提问:光合作用对于植物的生长至关重要,那么光合作用会受到哪些环境因素的影响呢?从而引出本节课的主题。
2、讲授新课(1)光合作用的概念和反应式回顾上节课所学的光合作用的过程,讲解光合作用的概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
写出光合作用的反应式:6CO₂+ 6H₂O → C₆H₁₂O₆+ 6O₂强调光合作用的实质是将光能转化为化学能,并储存于有机物中。
(2)影响光合作用的环境因素①光照强度利用动画演示光照强度对光合作用的影响。
当光照强度较弱时,光合作用速率较慢;随着光照强度的增加,光合作用速率逐渐加快;但当光照强度达到一定程度后,光合作用速率不再增加,此时达到光饱和点。
“影响光合作用的环境因素”教学设计1 设计思路《高中生物课程标准》要求在让学生获得生物学知识同时,培养学生分析问题和解决问题的能力。
本节课是苏教版教材必修一第四章“光合作用和细胞呼吸”第二节。
教师首先利用教科书中的“边做边学”活动,联系学生已有的知识,有目的地引导学生分析、体会,使学生主动建构自己的知识体系。
接着教师引导学生进行温度对光合作用的影响等相关实验的设计,启发学生联系生活实际,应用习得的知识和技能。
设计实验的过程中,教师引导学生发散性地提出自己的见解,最后以结论的形式把发散的知识汇总,不仅让每个学生有充分体验和再思考的机会,而且培养了学生的思维能力。
最后教师用三幅图呈现整节课的结论,便于学生对知识的理解和记忆。
在这样的教学过程中,教师注意为学生创造学习机会,自主合作,比如说实验设计时小组合作,培养学生设计实验数据统计表的能力,提高学生分析数据、处理数据和交流实验结果的能力。
2 教学目标知识目标:知道提高光合作用效率的一般措施,并能解决实际问题;理解影响光合作用的环境因素,并能为提高光合作用效率提出具体措施。
能力目标:通过探索性实验设计,掌握科学的研究方法,提高表达能力和知识转换的能力。
情感、态度与价值观目标:通过小组合作,培养合作的团队精神。
3 教学重点与难难点学会分析光照强度、二氧化碳浓度、温度对光合作用效率的影响。
4 教学过程简述4.1 课堂导入师:植物通过光合作用,将太阳光能转化为有机物中的化学能。
在一块土地上,太阳每年照射的光能总量是一定的,并且不是所有的太阳能都能够被植物利用。
请思考:在时间和空间上做什么安排,才能让植物充分地利用太阳光能?4.2 探究影响光合作用的环境因素教师提供如下资料:在具体的生产实践中,人们采取了一些有效的措施。
(1)延长光照时间,例如采用套种,即一块土地上每年种植和收获一次大蒜,在大蒜接近成熟时,又种植并收获一次甜瓜,从而延长了光合作用的时间。
(2)增加光合作用的面积,例如合理密植,植物种的太稀,不能充分利用太阳能,太密植株相互遮挡光照,也不能茁壮成长。
篇一:教学设计——影响光合作用速率的环境因素《“影响光合作用的因素”坐标图形题专项训练》教学设计富县高级中学左婷一、教学目标:1、知识与技能:通过影响光合作用速率的环境因素及其在生产上的应用知识点的总结,培养归纳、表达和应用能力。
2、过程与方法:①通过绘制影响光合作用单一因素的坐标图,理解各因素是如何影响光合作用强度。
②通过读题、识图、析图,获得解决坐标题的解题经验,培养从坐标图中获取信息、处理信息、表达和运用信息的能力。
3、情感态度价值观:通过问题的解答等学习活动,学生在合作中提高学习的主动性和自信心。
二、教学重点和难点:光合作用坐标曲线图相关信息分析和应用。
三、教法:讨论归纳法。
四、学法:自主—合作—探究。
五、教学准备:多媒体课件六、教学设计思路:影响光合作用的因素在课程标准中要求为b级即理解水平,高考考纲中则标定为二级即要求达到掌握水平。
有关光合作用的知识,尤其是光合速率及其影响因素是历年高考中的热点和重点知识,这一知识点在简答题中较多的以曲线坐标题形式出现的,重点考查学生的识图能力、分析能力、图文转化能力等,体现了高考以能力立意的要求。
通过平常教学,发现大部分学生能总结说出教材中的文字知识,至于图表题则是在教师讲的时候觉得很清楚,一但自己做的时候又不知如何下手,缺乏相应的能力和技巧。
因此本节课通过引导学生归纳影响光合作用速率的环境因素及其在生产上的应用,学以致用;结合学生对坐标图的已有了解,单一坐标变量图形分析,指导学生用简单的坐标图表示各因素对光合速率的影响,掌握坐标图的特点;通过习题延伸、能力强化训练绘图、析图和计算能力,获得解题经验,提高思维的深刻性。
通过本节课的学习,让学生最终达到“五会”:“会看”、“会析”、“会用”、“会换”、“会画”。
七、教学过程:八、板书设计:(一)光合作用的总反应式:co2 + h22o)+o2或 6co26h12o6 +6o2 +6h2o1、内部因素:①同一植物在不同的生长发育阶段光合速率不同;②同一植物不同部位的叶片光合速率不同;③同一叶片的不同的生长发育时期光合速率也不同。
第3课时影响光合作用的环境因素1.理解影响光合作用的环境因素。
(重、难点)2.光合作用原理的实践应用。
影响光合作用的环境因素1.光照强度低时,植物光合速率低。
光照强度增强,光合速率变大;光照强度进一步提高,光合速率增加幅度逐渐变小;光照强度超过一定值时,光合速率不再增加。
2.CO2是光合作用的原料之一。
在一定范围内,植物光合速率随着CO2浓度的上升而增加,达到某一定值后,增加CO2浓度,光合速率不再增加。
3.温度影响酶活性,因而对光合速率也有明显的影响。
(1)教材表4-3表明,不同植物光合作用的最适温度不同,一般在25~30_℃左右。
(2)低温下植物光合速率变低的原因主要是酶活性降低。
(3)高温下光合速率变低的原因主要是高温使植物失水过多,影响气孔的开闭,减少了CO2进入细胞的量。
4.水和营养元素会直接或间接地影响植物光合速率。
(1)水是光合作用的原料,能直接影响植物光合速率。
(2)氮素可以促进叶片面积的增大和叶片数目的增多,从而增加光合面积,间接地影响植物光合速率。
5.在农业生产中主要通过增加光照面积、延长光照时间等途径提高光能利用率。
[合作探讨]探讨1:叶绿素是叶绿体中重要的色素,若叶绿素的合成受阻,将严重影响光合作用的进行。
那么影响叶绿素合成的主要因素有哪些呢?试分析解释之。
提示:(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。
(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。
低温时,叶绿素分子易被破坏,而使叶子变黄。
(3)必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成,叶变黄。
另外Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,叶变黄。
探讨2:光照强度对光合作用强度的影响,分析曲线讨论并回答:(1)A点时,光照强度为0,对应的CO2来源于哪些生理过程?其释放量的含义是什么?提示:A点时,光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,其单位时间内释放的CO2量,可表示此时的细胞呼吸速率。
第3课时影响光合作用的环境因素1.光照强度和CO2浓度是影响光合速率的两个重要外界因素。
2.光照强度直接影响光合作用的光反应产生[H]和ATP,间接影响暗反应。
3.CO2浓度直接影响光合作用的暗反应,间接影响光反应。
4.温度影响酶的活性,低温时酶的活性降低,导致光合速率降低;高温导致气孔关闭,使得CO2的供应减少,光合速率降低。
5.水和营养元素会直接或间接地影响光合速率。
一、影响光合作用的环境因素1.光照强度对光合作用的影响(1)光照强度比较弱时,光合速率很低。
(2)光照增强,光合速率相应地变大。
(3)当光照强度超过某一定值时,再增大光照强度,光合速率不再增加。
2.CO2浓度对光合作用的影响(1)CO2是光合作用的原料之一。
(2)在一定范围内,植物光合速率随着CO2浓度的上升而增加。
(3)当CO2浓度达到某一定值后,再增加CO2浓度,光合速率不再增加。
3.温度对光合作用的影响(1)温度影响酶的活性。
(2)低温下植物光合速率变低的原因主要是酶活性降低。
(3)高温下光合速率变低的原因主要是高温使植物失水过多,影响气孔的开闭,减少了CO2进入细胞的量。
4.水和营养元素对光合作用的影响(1)水是光合作用的原料,能直接影响植物光合速率。
(2)营养元素能间接影响植物光合速率。
二、光合作用原理的应用采用套种方法,可增加光照面积;采用轮作的方法,可以延长光照时间。
1.判断下列说法的正误(1)低温下植物光合速率变低的原因主要是酶活性降低(√)(2)温度较高时光合速率变低的原因主要是酶变性失活(×)(3)提供适宜浓度的营养元素,能防治植物缺乏症的发生,进而增强光合速率(√)(4)在我国农业生产实践中,常采用套种方法来提高农作物光合速率(×)2.下列因素能够直接影响光反应过程的是( )A.光照强度 B.CO2浓度C.温度解析:选A 光照强度直接影响光反应,CO2直接影响暗反应,温度通过改变酶的活性来影响光合作用。
3.下列名词中与呼吸作用有关的是( )A.光反应 B.CO2的饱和点 C.净光合速率解析:选C 净光合速率等于光合速率与呼吸速率的差。
4.夏天中午光照强,光合作用反而下降,原因是( )A.气孔关闭 B.温度过高 C.叶绿素被破坏解析:选A 夏季中午,由于气孔关闭,影响CO2进入细胞的量,光合作用强度下降。
5.在适宜条件下,适当增加CO2浓度后,一定增加的是( )A.[H] B.C3 C.(CH2O)解析:选C 适当增加CO2浓度后,一定增加的是(CH2O)。
6.下列物质对光合作用过程影响与其他两项不同的是( )A.H2O B.CO2 C.Mg解析:选C H2O是光反应的原料,CO2是暗反应的原料,Mg是构成叶绿素的必需元素。
7.在农业生产中,增加光照面积的措施主要是( )A.套种 B.轮作 C.合理施肥解析:选A 套种能增加光照面积,轮作能延长光照时间,合理施肥可提高光合速率。
8.提高农作物产量的措施中,与光合作用原理有关的是( )A.适时施用化肥B.及时中耕松土C.合理密植解析:选C 合理密植可以提高光能利用率,提高农作物的产量。
适时施肥是满足植物的营养需要;及时中耕松土有利于植物根系的呼吸作用。
核心要点| 环境因素对光合作用过程的影响分析1.光照强度对光合作用的影响(1)数学模型及其分析①A点对应的光照强度是光合作用的临界值,低于此值,光合作用不能进行。
②AB段表明,随光照强度增大,光合速率也增加。
③B点对应的光照强度,是光合速率最大时的最小光照强度,也称为光饱和点。
④B点以后,光合速率不再随光照强度增大而增加,其主要的限制因素是CO2浓度。
(2)在农业生产中的应用①温室大棚适当提高光照强度可以提高光合速率。
②延长光合作用时间。
③增加光合作用面积(合理密植)。
④温室大棚采用无色透明玻璃。
2.CO2浓度对光合作用的影响(1)数学模型及其分析①A点对应的CO2浓度是光合作用的临界值,低于此值,光合作用不能进行。
②AB段表明,光合速率随CO2浓度的增大而增加。
③B点对应的CO2浓度,是光合速率最大时的最小CO2浓度,也称为CO2饱和点。
④B点以后,光合速率不再随CO2浓度增大而增加,其主要限制因素是光照强度。
(2)在农业生产中的应用①植物光合作用的最适CO2浓度为0.1%,而空气中CO2仅为0.03%。
因此适当增加空气中CO2浓度,可提高光合速率。
②温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度,如放一定量的干冰或多施有机肥,提供更多的CO2。
③大田中常用“正其行,通其风”来增加CO2的供应。
3.温度对光合作用的影响(1)数学模型及其分析①温度直接影响光合作用中有关酶的活性,对光合作用的影响很大。
低温时,植物酶促反应速率下降,限制了光合作用的进行;高温时,叶绿体和细胞质的结构会遭到破坏、叶绿体的酶发生钝化、变性甚至遭到破坏。
②低温会影响光合酶的活性,植物净光合速率较低;较高温度使呼吸作用加强,净光合速率下降。
(2)在农业生产中的应用①适时播种。
②温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降低温度。
4.矿质元素对光合作用的影响(1)矿质元素对光合作用影响的数学模型及其分析:①N是各种酶以及ATP等的重要组成成分。
②P是ATP的重要组成成分。
③Mg是叶绿素的重要组成成分。
④K对光合产物的运输和转化起促进作用。
(2)矿质元素对光合作用的影响规律:在一定范围内,矿质元素增多,光合速率加快;超过一定浓度,光合速率不再增强,甚至由于渗透失水反而使光合速率下降。
(3)在农业生产中的应用:适时适量施肥,注意施肥不要过量,否则会造成土壤溶液浓度大于细胞液浓度导致细胞失水。
5.水对光合作用的影响缺水时气孔关闭,影响CO2进入叶肉细胞;缺水,叶片淀粉水解减弱,糖类堆积,光合产物输出缓慢。
因此,植物体水分减少会使光合速率下降。
合理浇灌是提高光合速率的有效措施。
6.多因子对光合速率的影响(1)P点理解:此点之前,限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子,随着该因子的不断加强,光合速率不断提高。
(2)Q点理解:此点时,横坐标所表示的因素,不再是影响光合速率的因子,影响因素为坐标图中三条曲线所表示出的因素。
[名师点拨] (净)光合速率的测定方法(1)实验装置:如图。
(2)条件:整个装置必须在光下,光是植物进行光合作用的条件。
(3)NaHCO3溶液作用:玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定,满足了绿色植物光合作用的需求。
(4)植物光合速率指标:植物光合作用释放O2,使容器内气体压强增大,毛细管内的水滴右移。
单位时间内水滴右移的体积即是净光合速率。
[题组冲关]1.利用右图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验,正确的是( )A.试管中收集的气体量代表了光合作用产生的O2量B.在光下,如果有气泡产生,可说明光合作用产生O2C.为了探究CO2浓度对光合作用的影响,可以用不同浓度的NaHCO3溶液进行实验D.为了探究光照强度对光合作用的影响,用一套装置慢慢向光源靠近,观察气泡产生速率的变化解析:选 C 收集到的O2量可表示净光合作用量,即光合作用产生的O2被细胞呼吸利用后的剩余部分。
如果在光补偿点以下,可放出CO2。
装置内的CO2浓度随光合作用的进行会发生变化,即无关变量没能严格控制。
2.下列①~④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。
下列各选项叙述错误的是( )A.①图中的X因素可表示CO2浓度B.②图中Y因素可能代表N、P、K等必需元素C.③图中,其他条件适宜,当植物缺Mg时,b点将向左移动D.④图中,当光照强度小于c值时,限制光合速率增加的主要因素是光照强度解析:选C Mg是合成叶绿素不可缺少的元素,植物缺Mg时,叶绿素合成减少,光反应减弱,植物细胞欲达到光补偿点,需增加光照强度,故b点将向右移动。
环境因素骤变对光合作用中物质含量动态变化的判断1.分析方法(1)需在绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。
(常见图示见下图)光合作用过程的常见图示(2)需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。
如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化:2.结合光合作用过程常见图示对相关物质含量变化过程与结果的分析[名师点拨] C3、C5含量变化的两点注意(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,C3和C5含量的变化是相反的,[H]和ATP的含量变化是一致的。
[题组冲关]1.在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿体中C3和C5含量的变化是( )A.C3和C5都迅速减少B.C3和C5都迅速增加C.C3迅速增加,C5迅速减少D.C3迅速减少,C5迅速增加解析:选C 植物正常进行光合作用时突然停止光照,则光反应减弱,叶绿体内ATP和[H]含量减少,暗反应C3的还原减弱,C3含量增加,CO2的固定过程仍在消耗C5,C5含量减少。
2.下面为光合作用的过程示意图,在适宜条件下栽培小麦,如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变),则a、b在叶绿体中的含量变化将会是( )A.a上升、b下降B.a、b都上升C.a、b都下降 D.a下降、b上升解析:选B c为CO2,a、b为[H]、ATP,降低CO2的浓度,C3含量降低,消耗[H]、ATP减少,所以[H]、ATP 的含量升高。
3.进行正常光合作用的叶片,如果叶绿体中[H]的含量相对稳定,在a点时突然停止供给CO2,能表示叶绿体中[H]含量变化的曲线是( )解析:选B 突然停止CO2供应,叶绿体内C3减少,C3的还原所需要的ATP和[H]因利用的少,在叶绿体内含量上升,但一段时间后会达到稳定。