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课 前先学案必修一 第5章 细胞的能量供应和利用第4节 光合作用(二)撰写人:范治伟 审稿人:曾德凤【自主学习】【学习目标】1. 理解光合作用强度影响因素;2. 能说光合作用强度影响的应用;3. 能理解化能合成作用过程。【学习重点难点】重点1. 光合作用强度影响因素;2.光合作用强度影响的应用;3.化能合成作用过程。难点1.光合作用强度影响因素;2.光合作用强度影响的应用;3.化能合成作用过程。【方法引导】仔细观察书本的“问题探讨”、“思考与讨论”、“资料分析”等材料,积极思考、交流,在讨论、探究中解决问题、得出结论、锻炼能力。【基础知识】一、影响光合作用的因素和化能合成作用1影响光合作用的因素有原料(包括_和土壤中的水分),光照条件(包括_、光照时间和光的成分),影响酶活性的_等。2光合作用和化能合成作用的比较光合作用化能合成作用本质都能将CO2和H2O等无机物合成有机物区别能量光能氧化无机物放出的_代表生物绿色植物硝化细菌等微生物2、 光合作用知识图解:【综合提升】1光照强度对光合作用强度的影响图1(1)曲线分析:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,细胞内的代谢特点如图2所示,释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。AB段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少,这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用,此时细胞呼吸强度大于光合作用强度(如图3所示)。B点:细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼吸强度(如图4所示)。光照强度只有在B点以上时,植物才能正常生长,B点所示光照强度称为光补偿点。BC段:表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强,到C点以上就不再加强了,C点所示光照强度称为光饱和点。B点以后的细胞代谢特点可用图5表示。(2)应用:阴生植物的B点前移,C点较低,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,可合理利用光能;适当提高光照强度可增加大棚作物产量。2CO2浓度对光合作用强度的影响(1)曲线分析:图1和图2都表示在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加。(2)点含义:图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点。图2中的A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B点都表示CO2饱和点。(3)应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光合作用速率。3温度对光合作用强度的影响(1)曲线分析:温度主要是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作用速率。(2)应用:冬天,温室栽培可适当提高温度,也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用速率;晚上适当降低温室的温度,以降低细胞呼吸,保证植物有机物的积累。4必需元素的供应对光合作用强度的影响(1)曲线分析:在一定浓度范围内,增大必需元素的供应,可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。(2)应用:根据作物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可提高农作物产量。5水分的供应对光合作用强度的影响(1)影响:水是光合作用的原料,缺水既可直接影响光合作用,又会导致叶片气孔关闭,限制CO2进入叶片,从而间接影响光合作用。(2)应用:根据作物的需水规律合理灌溉。6叶龄对光合作用强度的影响(1)曲线分析:随幼叶不断生长,叶面积不断增大,叶内叶绿体不断增多,叶绿素含量不断增加,光合作用速率不断增加(OA段)。壮叶时,叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定状态,光合作用速率基本稳定(AB段)。老叶时,随叶龄增加,叶内叶绿素被破坏,光合速率下降(BC段)。(2)应用:摘除老叶、残叶。7多因子对光合作用强度的影响(1)曲线分析:P点时,限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因子,随其因子的不断加强,光合作用速率不断提高。当到Q点时,横坐标所表示的因素不再是影响光合作用速率的因子,要想提高光合作用速率,可适当提高图示中的其他因子。(2)应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度的同时也可适当提高CO2浓度以提高光合作用速率。当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。l 【预习自测】1下图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图,下列叙述中不正确的是()AA点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体BB点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等C已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 和30 ,如图表示该植物处于25 环境中,则将温度提高到30 时,A点上移,B点左移,D点下移D当植物缺镁时,B点将向右移2在一定浓度的CO2和适宜温度条件下,测定不同光照强度下放有某双子叶植物叶片的密闭装置中CO2的变化量,结果如下表。分析表中数据,不正确的推论是 ()光照强度/klx1.03.05.07.08.010.02.03.06.010.012.012.0A.光照强度为1 klx时,光合作用吸收的CO2少于呼吸作用释放的CO2B光照强度为2 klx时,该植物净光合作用速率应为0C光照强度由5 klx增强为7 klx时,叶肉细胞中C3化合物合成速率增大D光照强度为9 klx时,叶绿体中色素的含量是限制植物光合作用速率的内因之一3通过实测一片叶子在不同光照条件下CO2吸收和释放的情况得到如图1所示曲线。图1中所示细胞发生的情况与曲线中AB段(不包括A、B两点)相符的一项是图2中的 ()4(2011福建卷,2)下图是夏季晴朗的白天,玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线,下列叙述错误的是()A在9:3011:00之间,花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓B在11:0012:30之间,花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多C在17:00时,玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同D在18:30时,玉米既能进行光反应,也能进行暗反应5下列曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。在下列各选项中,不正确的是()A图中的X因素可表示CO2浓度,植物在较强光照时的a点值一般要比在较弱光照时的低B图中Y因素最有可能代表光照强度C图中,阴生植物的b点值一般比阳生植物的低D图中Z因素(Z3Z2Z1)可以表示CO2浓度,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第4节 光合作用(二)l 【课堂检测】1(2013太原模拟)下图中、代表有氧呼吸的相关场所,甲代表有关物质,下列相关叙述正确的是()A和都具有双层生物膜B中所含的酶在乳酸菌中都能找到C和中都能产生HD甲一定进入线粒体答案:C2(2013襄阳调研)农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响,将实验结果绘制成如图所示的曲线。据此提出的结论合理的是()A光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度B阴影部分表示535时蔬菜的净光合速率小于零C光照越强,该蔬菜新品种的产量越高D温室栽培该蔬菜时温度最好控制在2530答案:D3.为探究影响光合作用强度的因素,将同一品种玉米苗置于25 条件下培养,实验结果如下图所示。请回答:(1)与D点相比,B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_,C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_。(2)实验结果表明,在_的条件下施肥效果明显。除本实验所涉及的因素外,从增加光合面积的角度考虑,采取_措施能提高玉米的光能利用率。4.在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题:(1)图中物质A是_(C3化合物、C5化合物)。(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是_,将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是 _。(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的_(低、高)。(4)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_(高、低),其原因是_。第4节 光合作用(二)l 【当堂训练】1(2013洛阳统考)将生理状况相同的某种绿叶均分成四组,在不同温度下分别暗处理1 h,再光照1 h(光强相同),测其质量变化,得到如下表的数据。可以得出的结论是()组别一二三四温度/27282930暗处理后质量变化/mg1231光照后与暗处理前相比质量变化/mg3.5331A.该植物光合作用的最适温度约是27B该植物呼吸作用的最适温度约是29C2729下的净光合速率相等D30下的真正光合速率为2 mg/h答案:B2如图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系。物质变化中都包含着能量变化,在下列图解中能合成ATP的生理过程是()A1、2、3、4、5B2、3、5C1、3、4、5 D2、5答案:C3(2013琼海一模)图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系。下列说法正确的是()A图甲中,光照强度为b时,光合作用速率等于呼吸作用速率B图甲中,光照强度为d时,单位时间内细胞从周围吸收2个单位的二氧化碳C图乙中,当光照强度为X时,细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体D图乙中,限制a、b、c点光合作用速率的因素主要是光照强度答案:B4.如图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是()A该反应的场所是叶绿体的类囊体BC3生成C6H12O6需要H、ATP和多种酶C提高温度一定能促进C6H12O6的生成D无光条件有利于暗反应进行答案:B5下列曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。在下列各选项中不正确的是()A图中的X因素可表示CO2浓度,植物在较强光照时的a点值一般要比在较弱光照时的低B图中,阴生植物的b点值一般比阳生植物的低C图中Z因素(Z3Z2Z1)可以表示CO2浓度,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
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