2018版高中生物浙科版必修一学案:3.5.3 环境因素影响光合速率(加试)
高三生物——环境因素对光合速率的影响
高三生物——环境因素对光合速率的影响知识梳理1.光合速率(或称光合强度)(1)概念:一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳)。
(2)表示方法:产生氧气量/单位时间或消耗二氧化碳量/单位时间。
2.影响光合速率的外界因素(1)光强度:在一定范围内,光合速率随光强度的增加而增加,当光强度达到一定值时,光强度再增加光合速率也不会增加,此时的光强度称为光饱和点。
但在光强度达到全日照之前,光合作用已达到光饱和点时的速率。
(2)温度:低于最适温度,随着温度升高,光合速率加快;超过最适温度,随着温度升高,酶的活性降低,光合速率减慢。
不同种类的植物光合作用的最适温度不同,一般为25 ℃左右,在0 ℃条件下光合作用可能完全停止或十分微弱。
(3)CO2浓度:大气中CO2浓度约为0.035%,当这一浓度增加至1%以内时,光合速率随CO2浓度的增高而增高,在CO2浓度增加到一定值时,光合速率可达到最大值。
(1)与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短(×)(2)延长光照时间,能提高光合作用强度(×)(3)仙人掌类植物可以在森林中生长(×)(4)生长于较弱光照条件下的植物,当提高CO2浓度时,其光合速率未随之增加,主要限制因素是光反应(√)(5)植物体从土壤中吸收的水分主要用于光合作用(×)(6)“风吹麦旺”体现了蒸腾作用对光合速率的影响(×)1.光合速率与呼吸速率的常用表示方法项目表示方法(表观)净光合速率(向外界环境)释放O2速率、(从外界环境)吸收CO2速率、有机物积累速率真正(总) 光合速率O2产生速率、CO2固定速率、CO2同化(消耗)速率、有机物产生(制造)速率、叶绿体CO2吸收速率、光合作用CO2吸收速率、光合作用O2释放速率呼吸速率(黑暗中测量)O2吸收速率、CO2释放速率、有机物消耗速率2.表观光合速率与真正光合速率的内涵(1)曲线分析①A点时,只进行细胞呼吸;绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A 点)。
高中生物必修1教学设计3:5.4.3 光合作用的影响因素和原理的应用 优质教案
光合作用的影响因素和原理的应用一、教学目标1.知识目标说出光合作用原理的应用。
2.能力目标尝试探究影响光合作用强度的环境因素。
3.情感目标通过了解光合作用原理在农业生产上的应用,使学生认识生命科学的价值,从而乐于学习生命科学。
二、教学重点光合作用原理的应用。
三、教学难点探究影响光合作用强度的环境因素。
四、教学流程二、影响光合作用强度的因素讲述:影响光合作用强度的因素有外因和内因,内因由自身遗传物质决定,外因主要为光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等。
农业生产主要通过调控光、二氧化碳、温度、水、矿质元素等来增加光合作用强度,从而提高产量。
1.实验:探究环境因素对光合作用强度的影响讲解参考案例——探究环境因素对光合作用强度的影响,引导学生分析实验原理、进行变量分析、理清步骤,根据结果分析得到结论。
参照案例思路,通过小组讨论,确定实施实验方案,力求探索出提高农作物光合作用强度有效和实用措施。
(1)实验原理利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气,充以水分,使叶片沉于水中。
在光合作用过程中,植物吸收CO2放出O2,由于O2在水中的溶解度很小,而在细胞间积累,结果使原来下沉的叶片上浮,根据上浮所需的时间长短,即能比较光合作用的强弱。
(2)控制变量自变量的设置:强、中、弱三种光照。
因变量的检测:同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量无关变量的控制:使小圆形叶片内的气体逸出;放入黑暗处待用。
(3)实验步骤①选取生长健全、年龄近似、厚薄均匀的成长叶片数片,用直径约1cm 的打孔器打小圆片30片(注意避开大的叶脉)。
②堵住注射器前端的小孔并缓慢拉动活塞,使小圆形叶片内的气体逸出。
重复几次。
③将内部气体逸出的叶片,放入烧杯中,放在暗处备用。
这些叶片因为细胞间隙充满了水,所以全部沉到水底。
④取3只小烧杯,分别倒入20mL富含CO2的清水。
⑤分别放入10片叶片,然后进行不同强度的光照。
观察浮起叶片的数量。
(4)实验结果(5)实验结论在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而加快,超过一定值后光合作用强度趋于稳定。
新教材高一生物浙科版必修第一册学案:第三章第五节第3课时环境因素影响光合速率含答案
第3课时环境因素影响光合速率知识点一光合速率1.光合速率也称__光合强度__,是指一定量的植物(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.光合速率的表示方法:植物叶片在单位时间、单位面积释放__氧气__或消耗__二氧化碳__的量。
知识点二环境因素影响光合作用1.光强度在一定范围内,光合速率随光强度的增加而__增加__,当光强度达到一定值时,光强度再增加,光合速率也不会增加,此时的光强度称为__光饱和点__。
但在光强度达到全日照之__前__,光合作用已达到光饱和点时的速率。
2.温度:低于最适温度,随着温度升高,光合速率加快;超过最适温度,随着温度升高,酶的活性__降低__,光合速率__减慢__。
不同种类的植物光合作用的最适温度__不同__,一般温带植物的最适温度为25 ℃左右,在0 ℃条件下光合作用可能__完全停止__或__十分微弱__。
3.CO2浓度大气中CO2浓度约为0.035%,当这一浓度增加至__1%__以内时,光合速率随CO2浓度的增加而__增加__,在CO2浓度达到一定值时,光合速率达到最大值。
活动:探究光强度对光合作用的影响1.实验假设:在一定范围内,光合速率随光强度的增加而__增加__。
2.实验过程(1)组装下图装置三套,分别编号为甲、乙、丙;(2)分别向三支试管内加入__等量__的小球藻和5%的NaHCO3溶液;(3)记录有色液滴的起始位置;(4)取三只100 W灯泡,分别置于距甲、乙、丙10 cm、20 cm、50 cm处,一段时间后,记录液滴位置。
3.变量分析(1)自变量:光强度,通过100 W灯泡距实验装置的距离远近控制。
(2)因变量:光合速率,通过单位时间内O2的释放量测定,以单位时间内有色液滴的移动距离作为检测指标。
(3)无关变量:各组实验植物(如金鱼藻、小球藻)的数量相同,温度、CO2浓度相同。
4.实验拓展(1)设置温度作为自变量用上述装置探究温度对光合速率的影响,可通过将试管分别置于装有不同温度水的烧杯中来控制温度。
浙科版高一必修1 3.5光合作用导学案1(课时1)
浙科版高一必修1 3.5光合作用导学案1(课时1)一、目标导航光合作用二、知识网络三、导学过程1、自养生物和异养生物划分的依据:能否将无机物二氧化碳和水合成有机物。
2、自养生物的类型:植物、藻类、某些细菌、蓝藻(蓝细菌)等异养生物的类型:人、动物、真菌和大部分细菌。
3、叶绿体中的色素:分布在类囊体的薄膜上(叶绿体基粒上)叶绿素a;(呈蓝绿色)叶绿素种类:叶绿素b;(呈黄绿色)叶黄素;(呈黄色)类胡萝卜素胡萝卜素;(呈橙黄色)4、色素的功能:吸收、传递和转化光能。
其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
5、光合作用的过程(1)反应式:要能准确说出生成物中各元素的来源。
(2)过程:联系:光反应能为碳反应提供ATP、NADPH,碳反应也为光反应提供ADP、Pi、NADP+。
二者紧密联系,缺一不可。
知识点一叶绿体中色素的提取和分离小组讨论回答下列问题:叶绿体中色素的提取和分离实验中,成功的关键和注意事项是什么?提示:实验成功的关键:(1)叶片要新鲜、颜色要深绿。
(2)滤液收集后要及时用棉塞将试管口塞紧.以免滤液挥发。
(3)滤液细线不仅细、直,而且含有比较多的色素(可以重复画二三次)。
(1)滤纸上的滤液细线不能浸入层析液中。
本实验中的注意事项(1)本实验的实验材料最好不要选择菠菜叶由于菠菜叶含水分多,实验效果不太明显。
可选用大叶黄杨,因为它的叶片水量相对较少颜色深绿,含色素较多.层析效果明显。
(2)裁取定性滤纸时,注意双手尽量不要接触纸面,以免手上的油脂或其他赃污染滤纸。
(3)根据烧杯的高度制备滤纸条,让滤纸条长度高出烧杯1cm高出的部分做直角弯折。
(4)画滤液细线时,用力要均匀,速度要适中。
(5)研磨要迅速、充分。
①因为丙酮容易挥发;②为了使叶绿体完全破裂.从而能提取较多的色素;③叶绿素极不稳定,能被活细胞中的叶绿素酶水解而破坏。
(6)制备滤纸条时,要将滤纸条的一端剪去两角.这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观察实验结果【例1】在叶绿体色素的提取和分离实验中,收集到的滤液绿色过浅,其原因可能是( )①未加石英砂,研磨不充分②一次加入大量的无水乙醇提取③分次加入少量无水乙醇提取④使用放置数天的菠菜叶A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④【解析】考查叶绿素的提取和分离实验,色素溶于有机溶剂中,在加入无水乙醇时,应该分次加入,以便充分溶解色素。
高中生物:3.5《光合作用》教案浙科版必修1
第五节光合作用一、教学目标:1、辨别自养、异养两类生物。
2、说出光合作用的概念、反应式、阶段、场所、产物,认同同化作用与异化作用、光合作用与呼吸作用、能量代谢和物质代谢之间是辨证的对立统一关系。
3、说出色素的种类、颜色和吸收光谱。
4、概述光反应的过程及光系统的作用。
5、概述碳反应的过程。
6、区别叶绿素与类胡萝卜素的吸收光谱图。
7、分析外界因素对光合速率的影响。
8、比较细胞呼吸和光合作用的异同。
二、重点难点1.教学重点:光反应的过程及光系统的作用;碳反应的过程三、教学方法:讨论探究实验四、教学准备:多媒体课件五、教学过程光反应碳反应进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体基粒囊状结构叶绿体基质光、水、色素和酶CO2 、ATP 、NADPH和酶光能转换成ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能变成有机物中稳定的化学能光反应为暗反应提供NADPH和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解H2O 2[H]+1/2O2合成ATP ADP+Pi ATPCO2的固定CO2+C52C3三碳的还原2C3三碳糖光酶光能酶酶ATP NADPH 光反应和碳反应的比较【提问】什么是光合速率?或称光合强度,是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行多少光合作用(如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳)。
影响因素:光强度、温度、空气中的二氧化碳浓度1.温度:主要是影响酶的活性2.CO2浓度a—b: CO2太低,农作物消耗光合产物;b—c: 随CO2的浓度增加,光合作用强度增强; c—d: CO2浓度再增加,光合作用强度保持不变;CO2+核酮糖二磷酸a cb de七、板书:第三章细胞的代谢第五节光合作用一、光合作用的发现二、光合作用的过程三、影响光合速率的因素:光强度、温度、二氧化碳浓度、矿质元素、水八、作业设计。
新教材高中生物高效作业21环境因素影响光合速率一含解析浙科版必修第一册
新教材高中生物高效作业浙科版必修第一册:环境因素影响光合速率(一)[A级新教材落实与巩固]1.光合强度可以用多种指标表示,以下不适合的是( A )A.植物体鲜重增加量B.植物体干重增加量C.O2释放量D.CO2吸收量【解析】光合作用是植物利用CO2和水合成有机物的过程,根据光合作用化学反应式,可以用O2释放量、CO2吸收量或三碳糖生成量来表示光合强度。
在植物鲜重中,水分占有最大比例,而光合作用强度是以合成有机物多少作为衡量标准,因此植物鲜重不宜作为表示光合强度的指标。
2.生长于较弱光照条件下的植物,当提高CO2浓度时,其光合作用速度并未随着增加,主要限制因素是( B )A.细胞呼吸和碳反应 B.光反应C.碳反应 D.细胞呼吸【解析】提高二氧化碳浓度,碳反应速率增加,但是由于光照较弱,光反应受到限制,故光合作用速率没有增加,选B。
3.阴暗环境中适当提高光强度可以提高光合速率的根本原因是( B )A.加快CO2的固定过程B.光反应速率加快C.使叶绿体中五碳糖含量增加D.提高碳反应过程中相关酶的活性【解析】提高光强度,光合色素吸收的光增多,光反应增强,从而提高光合速率,B正确。
4.光强度和CO2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素,如图是北方夏季一天中棉花叶片光合作用强度的变化曲线,请指出正确的图解是( C )【解析】一天中,由于光强度发生变化,光合作用的速度也会发生相应的变化。
上午,随着光强度的增强,光合强度也随之增强;中午,强光和高温使蒸腾作用加强,植物气孔关闭,二氧化碳供应量减少,光合作用强度略有下降;此后光强度和温度逐渐降低,蒸腾作用减弱,气孔开放程度增加,光合作用强度先增后降。
综上分析,C项正确,A、B、D三项均错误。
5.如图曲线a表示某种植物在最适温度和CO2浓度恒定的条件下,光合作用强度随光强度变化的曲线,若在B点时改变某种环境条件,结果发生了如曲线b所示的变化,则改变的环境因素是( C )A.适当提高温度 B.增大光强度C.适当增加CO2浓度 D.增加酶的数量【解析】由于曲线a表示植物处于最适温度时的光合作用强度,因此适当提高温度,酶的活性降低,使光合作用强度减弱,A错误;分析题图可知,B点之后光强度已不再是限制光合作用的因素,光强度增加,光合作用强度不会增强,B错误;由于CO2是光合作用的原料,B点CO2浓度增加,光合作用强度会增强,C正确;酶的数量不是环境因素,D错误。
3.5.3环境因素影响光合速率课件(浙科版必修1)
4.二氧化碳浓度对光合作用的影响 目前大气中CO2的浓度约是0.035%,如果浓度提高到0.1%, 产量可提高一倍,浓度提高到一定程度后,产量不再提高, 如果CO2浓度降到0.005%,光合作用就不能正常进行。
光(CO2)补偿点的移动规律 (1)若呼吸速率增加,光(CO2)补偿点应右移; (2)若呼吸速率减小,光(CO2)补偿点应左移; (3)若呼吸速率基本不变,条件的改变使光合速率下降时, 光(CO2)补偿点应右移;条件的改变使光合速率增加时,光 (CO2)补偿点应左移。
4.如图表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的同种且长 势一致的植株放在不同的钟罩内。以下关于本实验目的的叙 述中最准确的是( )
A.证明光合速率随CO2浓度的增大而增大 B.证明光合作用的必需条件是CO2 C.证明过多的CO2阻碍光合作用 D.证明NaOH能促进光合作用
【解析】选A。钟罩内不同浓度的NaHCO3溶液和NaOH溶 液主要是为了控制CO2浓度的大小。
1.我们知道,一天24小时内,绿色植物的光合速率是不同的, 请思考以下问题: (1)如何表示光合速率? 提示:通常以一定时间内CO2等原料的消耗量或O2、(CH2O) 等产物的生成量来定量表示。 (2)影响光合速率变化的主要因素是什么? 提示:光强度。
(3)若不考虑其他因素的影响, 结合图1曲线所示光强度对光合 速率的影响特点,试分析A、B、 C点和AC段的含义? ①A点:光强度为0,只进行细胞 呼吸; ②B点:光合速率和呼吸速率相等, 既不释放也不吸收二氧化碳,此时光强度为光补偿点; ③C点:光合速率达到最大值,此时光强度为光饱和点。 ④AC段:光合速率随光强度的增强而增加。
5.如图表示的是在CO2浓度为0.1%和0.03%两种情况下,某农 作物的光合强度与光强度之间的关系曲线图,据图分析,限 制图中Q点的光合强度的因素是( )
2018版高中生物必修1学案:4-2-2 影响光合作用的环境
第三课时影响光合作用的环境因素学习目标1.分析影响光合作用的环境因素(重点)。
2.概述光合作用原理的实践应用(重难点)。
|基础知识|一、影响光合作用的环境因素1.光照强度光照强度低时,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,光合速率增加幅度减小;光照强度超过某一定值时,光合速率不再增加。
2.CO2的浓度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,再增加CO2浓度,光合速率不再增加。
3.温度温度影响酶活性,因而对光合速率也有明显的影响。
(1)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。
二、光合作用原理的应用1.农业生产中提高光能利用率的途径:增加光照面积、延长光照时间和增强光合作用效率等。
(1)大田:套种、合理密植等措施充分吸收阳光以达到目的。
(2)大棚:适当延长光照时间,提高CO2浓度和温度以提高光合作用效率。
(3)提供适合浓度的营养元素,如施用含N、P、K、Mn、Zn元素的肥料。
2.植物缺乏症:缺乏光合作用必需的营养元素时,植物叶片变黄、变小,或叶上有斑点、叶边缘呈现烧焦状等缺乏病症。
|自查自纠|判断正误:(1)农业生产中提高光能利用率的措施包括增加光照面积,延长光照时间和增强光合作用效率。
() (2)施用含N、P、K、Mn、Zn等元素的肥料,可促进光合作用效率的提高。
() (3)大棚栽培不仅可适当延长光照时间,还可适当提高CO2浓度和温度,来提高光合作用效率。
() (4)CO2浓度越大光合作用效率就越高。
新高中生物第三章第19课时环境因素影响光合速率课时作业(含解析)浙科版必修1
第19课时环境因素影响光合速率目标导航 1.明确光合速率的概念及表示方法。
2.说出环境因素对光合速率的影响。
3.说出光合作用原理的应用。
一、光合速率1.概念:指植物在______________、________________内进行光合作用的量,又名________________。
2.表示方法:释放________量、消耗______________量。
二、影响光合速率的环境因素1.光强度(1)影响原因:________是植物进行光合作用的能量来源。
(2)影响特点①较低光强度时,光合速率________________________________________。
②超过一定光强度后,光合速率________________________________________,达到最大光合速率。
③使光合速率刚好达到最大时的光强度称________________。
2.温度(1)影响原因:温度影响光合作用________________。
(2)影响特点①温度较低时,光合速率___________________________________________。
②超过一定温度后,光合速率__________________________________________。
③使光合速率达到最大时的温度称光合作用的________________。
3.CO2浓度(1)影响原因:CO2是光合作用的________。
(2)影响特点①低CO2浓度范围内,光合速率_____________________________。
②超过一定CO2浓度后,光合速率____________________________________。
③使光合速率刚好达到最大时的CO2浓度称________________________。
4.光强度、温度、CO2浓度对光合作用的影响是____________的,不同情况下,任何一个因素的减弱都可能限制光合作用。
2018版高中生物浙科版必修一学案:3.5.3环境因素影响光合速率(加试)
光合速率 01■3(第3课时 环境因素影响光合速率(加试)知识内容必考要求 加试要求环境因素对光合速率的影响c 光合作用与细胞呼吸的异同b学习导航(1)结合生产实例,利用光合作用原理分析和指导实际问题。
(2)光合作用与细胞呼吸的异同。
一、环境因素影响光合速率I I 基础梳理夯实基础娈破要点1. 光合速率的概念光合速率或称 ________ ,是指一定量的植物(如一定的叶面积)在 __________ 内进行多少光合作 用。
包括表观光合速率和真正光合速率。
2. 光强度对光合速率的影响 (1)各点含义A 点:光强度为零,只进行 ___________ 。
B 点:光合速率 _________ 呼吸速率,为光补偿点。
C 点:是光合作用达到最大值时所需要的最小光强度,即 _____________ 。
(2)表观光合速率和真正光合速率的关系真正光合速率= ______________ + __________ 。
3. 其他因素对光合速率的影响(1)温度:温度通过影响酶的活性来影响光合速率,据此在坐标系中画出温度和光合速率的 关系曲线(一般植物的适宜温度在 25 C 左右)。
比合睡率(2)二氧化碳浓度u<2(%隸度在一定范围内,植物光合速率随 C02浓度的增大而 ___________ ;但达到一定浓度时,再增加C02浓度,光合速率也 _________ ,甚至减弱。
(3)矿质元素:缺少 N 会影响酶的合成,缺少 P 会影响_______________ 的合成;缺少 Mg 会影响 ________ 的合成。
4.将下列生产实例和利用的光合作用原理连接起来不同植物对光照的需求 不同•定池国内温度升高.光合作用和细胞呼吸都科学家研究 C02浓度、光强度和温度对同一植物光合速率的影响,得到实验结果如图,请 据图分析:护&浓;度呼92%贮 g敝度山一的附测 f E1i III° E b C 光强度1光强度为a 时,曲线i 和n 重合说明什么?此时造成曲线n 和川光合速率差异的原因是 什么?间作套种水分缺少导致气孔关闭. 二氧化碳供应不足问题探究理解升华重雅透析2 •光强度为b 时,造成曲线i 和n 光合速率差异的原因是什么?3. 光强度为c 时,每条曲线都呈现水平状态,说明什么?知识整合 影响光合速率的外界因素有多种, 光强度、温度、二氧化碳浓度等都有影响,多因素同时起作用时,哪个因素最缺乏,哪个就是限制因素。
2018版高中生物浙科版必修一学案:3-5-2光反应和碳反应、光照对光合作用的影响精品
第 2 课时 光反应和碳反应、光照对光合作用的影响1.光反应(1) 场所:叶绿体的 ______ 。
(2) _____________ 条件: ___、 ________ 、 等。
(3) __________________ 产物:氧气、 、 ATP 等。
(4) 光反应中发生的变化主要有① ________________________ 光能被吸收并转化为 和 中的化学能。
② ____________________________ 水在光下裂解为 和电子。
③ ___________________________________ 水中的氢 (H ++ e -) 在光下将 还原为2.碳反应(1) 场所: ______________(2) __________________ 条件:酶、 、 __ (3) 卡尔文循环① 过程上述过程总结如下:a .反应过程: 3 个 CO 2与 3 个 RuBP 结合形成 6 分子的三碳酸分子, 又被 ___ 、 _______还原为 6 个三碳糖分子, 5 个三碳糖分子经反应再生为RuBP 。
b.糖的积累:每 3 个CO2 分子进入卡尔文循环,可形成_______ 三碳糖,其中________ 用于RuBP 的再生,_______ 三碳糖则离开卡尔文循环。
净积累一个三碳糖需消耗______ CO 2分子。
②产物的去向场所:小部分变化:合成、蛋白质、场所:大部分大部分变化:转变成③ ______________________ 能量变化:贮存在和中的化学能转化为贮存在有机物(三碳糖)中的稳定的化学能。
3.联系:光反应为碳反应提供 _____ ,碳反应为光反应提供________ 和________ ,如图:图是光合作用的过程图解,请据图分析:1.图中①~⑥各种物质分别是什么?2.过程Ⅰ、Ⅱ分别是什么?发生的场所分别在哪里?3.光反应为碳反应提供了哪些物质?碳反应为光反应又提供了哪些物质?4.叶绿体中ATP 和NADPH 、ADP 和NADP 的移动方向是怎样的?5.若突然停止光照,光反应和碳反应如何变化?6.如果给植物提供14CO2,光合作用中放射性依次出现在哪些物质中?7.如果给植物提供H128O,光照下较长时间后,放射性会出现在哪些物质中?知识整合在光合作用中,光反应为碳反应提供了ATP 和NADPH ;碳反应为光反应提供了NADP +、ADP 和Pi ;光照停止,光反应立即停止,碳反应仍能进行一小段时间,最终也停止。
3.5光合作用将光能转化为化学能导学案-2023-2024学年高一上学期生物浙科版必修1
第三章细胞的代谢3.5.3 光合作用将光能转化为化学能(环境因素影响光合速率)【课程标准】概念2 细胞的生存需要能量和营养物质,并通过分裂实现增殖2.2 细胞的功能绝大多数基于化学反应,这些反应发生在细胞的特定区域2.2.3 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能【课前预习】(在书本对应位置找到答案划出来,并将对应页码标在问题后)1、光合速率的定义是什么?净光合速率和总光合速率的区别?2、有哪些环境因素可以影响光合速率?对应的影响曲线是什么样的?【课后练习】一、判断下列叙述是否正确()1.大棚栽培时,适当提高二氧化碳的浓度,可提高农作物的产量。
()2.夏天的中午,植物出现“午休”的现象是植物叶片的气孔关闭导致的。
()3.植物光合作用积累的有机物最多时的温度就是植物光合作用最强的时候。
()4.随着温度的不断增强,光合作用的强度也不断增强。
二、基础巩固5.光合强度可以用多种指标表示,以下不适合的是()A.植物体鲜重增加量B.植物体干重增加量C.O2释放量D.CO2吸收量6.下列有关影响光合作用的因素,说法正确的是()A.正常情况下,光照影响光反应,不影响碳反应B.影响光合作用的内部因素有色素的含量、光质、酶的含量C.CO2浓度影响碳反应速率,不影响光反应速率D.氮、磷、镁、铁等元素的缺乏会影响光合作用7.生长于较弱光照条件下的植物,当提高CO2浓度时,其光合作用速率并未随着增加,主要限制因素是() A.细胞呼吸和碳反应B.光反应C.碳反应D.细胞呼吸8.阴暗环境中适当提高光强度可以提高光合速率的根本原因是()A.CO2的固定过程加快B.光反应速率加快C.叶绿体中五碳糖的含量增加D.碳反应过程中相关酶的活性提高9.光照增强,光合作用增强。
但在光照最强的夏季中午,由于气孔关闭,光合作用不会继续增强,反而下降。
其主要原因是()A.碳反应过程中二氧化碳吸收不足,三碳酸产生的太少B.夏季气温太高,酶活性降低C.夏季光照太强,叶绿素分解D.水分蒸腾散失太多,光反应产生的NADPH和ATP少10.下图为光合作用强度与光强度之间关系的曲线,光强度在n点时,限制光合作用强度进一步升高的主要因素是()①光强度②CO2浓度③温度④O2浓度A.②③B.③④C.①②D.②④11.下图所示为研究光强度和CO2浓度对某植物光合速率的影响。
活动:探究影响光合速率的因素-浙科版必修1分子与细胞教案
活动:探究影响光合速率的因素-浙科版必修1 分子与细胞教案1. 活动简介本活动旨在通过设计实验探究影响光合速率的因素,从而深入了解植物细胞的光合作用以及相关概念和实验方法。
本活动适合于浙科版必修 1 分子与细胞课程,建议分为两节课完成。
2. 实验设计2.1 实验材料•洋葱、菠菜等植物叶片•漂白粉•酒精•高锰酸钾(KMnO4)•氯化钙(CaCl2)•正常渗透压甘露醇溶液•不透光的黑色布/纸板•分光光度计/光照强度计/定量荧光仪等测量工具2.2 实验步骤1.将洋葱或菠菜叶片切成小块,加入酒精,煮沸2-3分钟,熄火后加入漂白粉,振荡,待植物组织变白后,用生理盐水彻底清洗,并放入高锰酸钾液中浸泡1小时以上,以摆脱氧化反应所产生的氧气,保证实验可靠性。
2.取一个水槽,加入一定量的氯化钙,使其达到饱和状态,然后加入一定量正常渗透压甘露醇溶液,并静置至少1小时,以建立高浓度的渗透压甘露醇溶液。
3.将处理好的植物叶片切成均匀大小,将一部分放入正常渗透压甘露醇溶液中,将另一部分放入蒸馏水中,作为对照组。
4.用分光光度计或光照强度计测量两组叶片在强度相等的白光下叶绿素吸收的光的强度。
5.用定量荧光仪等工具测量两组植物叶片的荧光强度。
6.在上述实验条件下,在高浓度渗透压甘露醇溶液和蒸馏水中分别浸泡1小时以上,再次测量两组叶片在相同强度白光下叶绿素吸收的光强度和荧光强度,并记录结果。
7.通过比较两组叶片在不同处理条件下的吸收光和荧光强度,分析影响光合速率的因素和机理。
3. 实验要点1.实验过程中需要严格避免暴露于强光下,避免叶绿素光解,影响实验结果。
2.荧光强度的测量需要在完全暗的条件下进行。
3.实验数据需要多次检验和重复,以确保实验结果的可靠性和有效性。
4. 实验结果通过上述实验,我们可以比较两组植物叶片在渗透压甘露醇溶液和蒸馏水中的光合速率,得到以下结论:1.不同浓度和类型的溶液对光合速率有显著影响,高浓度渗透压甘露醇溶液会降低光合速率。
《影响光合速率的因素》教学设计(浙江省县级优课)
“探究环境因素对光合作用的影响”教学设计一、实验教学分析1.教材分析:本课内容为浙科版高中生物必修一第三章《细胞的代谢》第五节《光合作用》中的活动《探究环境因素对光合作用的影响》。
学科指导意见对这块内容的基本要求是:“在进行‘探究环境因素对光合作用的影响’时,运用提出问题、建立假设、下操作性定义、控制变量、数据解释等科学探究方法,设计单因子对照实验方案。
”因此将实验方案的设计作为本节课的重点之一。
同时学科指导意见指出本活动的发展要求是:“阐明科学探究的基本过程,提出值得探究的问题,建立合理的假设,领悟提出问题、搜寻事实、捕获信息和立论解释的科学思维过程。
”因此为了更好地提升学生搜寻事实,捕获信息等科学理性思维,将实验操作和实验数据的分析也作为本节课的重点。
2.学情分析:学生对实验设计原则和方法在前面《酶》这节中已经学过,所以这节的实验方案放在课前进行,学生基本上能根据实验目的,提出假设,分析实验的自变量、因变量和观察指标。
但毕竟只是第二次接触实验设计,所以在课堂上要求学生汇报本组的实验方案,通过生生互评的方式,进行修改和落实。
另外我们的学生基础和能力均很薄弱,所以课堂上需要老师有更多的引导,因此由于课堂时间有限,实验方案的设计得放在课前,实验结果的曲线分析得放在课后。
3.教学条件分析:教材中对实验装置没有明确的介绍,学校也没有现成的测定光合速率的装置,所以本人在进行实验前,设计了一套便于进行定量测定光合速率的实验装置,以便更好地开展实验。
由于本实验对光照强度要求,而教学条件缺乏室内强光照,因此课前手工制作了光照室,为实验过程提供光照。
但人工光照和太阳光照还是相差太远,所以如果天气晴朗,可在进行课堂实验时,机动灵活的将实验操作过程放到室外强光照下进行。
二、实验教学目标1.知识与技能:(1)通过引导学生回忆已经学过的叶绿体的结构和光合作用过程等知识,让学生能说出影响光合作用的环境因素,树立结构与功能相适应的生命观念。
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第3课时环境因素影响光合速率(加试)一、环境因素影响光合速率1.光合速率的概念光合速率或称________,是指一定量的植物(如一定的叶面积)在________内进行多少光合作用。
包括表观光合速率和真正光合速率。
2.光强度对光合速率的影响(1)各点含义A点:光强度为零,只进行________。
B点:光合速率________呼吸速率,为光补偿点。
C点:是光合作用达到最大值时所需要的最小光强度,即________。
(2)表观光合速率和真正光合速率的关系真正光合速率=____________+________。
3.其他因素对光合速率的影响(1)温度:温度通过影响酶的活性来影响光合速率,据此在坐标系中画出温度和光合速率的关系曲线(一般植物的适宜温度在25 ℃左右)。
(2)二氧化碳浓度在一定范围内,植物光合速率随CO2浓度的增大而________;但达到一定浓度时,再增加CO2浓度,光合速率也________,甚至减弱。
(3)矿质元素:缺少N会影响酶的合成,缺少P会影响________的合成;缺少Mg会影响________的合成。
4.将下列生产实例和利用的光合作用原理连接起来科学家研究CO2浓度、光强度和温度对同一植物光合速率的影响,得到实验结果如图,请据图分析:1.光强度为a时,曲线Ⅰ和Ⅱ重合说明什么?此时造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合速率差异的原因是什么?2.光强度为b时,造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合速率差异的原因是什么?3.光强度为c时,每条曲线都呈现水平状态,说明什么?知识整合影响光合速率的外界因素有多种,光强度、温度、二氧化碳浓度等都有影响,多因素同时起作用时,哪个因素最缺乏,哪个就是限制因素。
1.如图曲线Ⅰ表示黄豆在最适温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合速率与光强度的关系。
在y点时改变某条件,结果发生了如图曲线Ⅱ的变化。
下列分析合理的是()A.与y点相比较,x点时叶绿体中三碳酸分子含量低B.在y点时,适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为ⅡC.制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D.制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度2.下面是一位同学根据实验结果绘制的一组曲线,你认为不正确的是()二、光合作用和细胞呼吸的异同1.光合作用与细胞呼吸概述2.光合作用与需氧呼吸的区别与联系下面图1是某植物叶肉细胞内部细胞器之间的气体交换示意图,图2是该细胞光合速率和光强度的关系图,据图分析:图1图21.图1中甲、乙分别是哪种细胞器?表示氧气和二氧化碳的箭头分别有哪些?2.图2中O点对应的条件下,图1中存在哪些箭头?3.图2中P点对应的条件下,图1中存在哪些箭头?4.图2中Q点对应的条件下,图1中又存在哪些箭头?知识整合当光合速率小于呼吸速率时,线粒体放出的二氧化碳部分被叶绿体利用,部分释放到细胞外,线粒体利用的氧气部分来自叶绿体,其余的来自细胞外。
当光合速率大于呼吸速率时,气体变化和上述相反;当光合速率等于呼吸速率时,二者正好互补,细胞和外界没有气体交换。
3.下图为生物体内某些代谢过程中物质变化的示意图,a、b、c分别表示不同代谢过程。
以下表述正确的是()A.X代表的物质是ADP、PiB.b过程一定在叶肉细胞的叶绿体基质中进行C.c过程产生的能量大部分以热能的形式散失D.a过程产生的O2用于c过程的第二阶段4.下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况,下列叙述正确的是()A.④过程产生A TP最多,②过程能将光能转变为化学能贮存在ATP中B.进行②过程的CO2都来自大气,产生的有机物存在于液泡中C.进行③过程时,需要水参与,产生少量的ATPD.给植物浇H182O后,根细胞会产生少量C18O2,④过程不会产生H182O1.一植物在不同条件下进行光合作用时,有关中间产物的量的变化情况如图所示。
下列判断中正确的是()A.曲线a可表示RuBP量的变化B.曲线a可表示NADPH量的变化C.曲线b可表示ATP量的变化D.曲线b可表示三碳酸分子量的变化2.有一种黄色染色剂DCPIP(二氯酚靛酚),被还原后成为白色,下列条件能使DCPIP产生最大程度颜色变化的是()A.分离的叶绿体,置于黑暗中B.分离的叶绿体,置于光下C.叶绿体色素提取液,置于黑暗中D.叶绿体基质提取液,置于光下3.一种在叶绿体内与光合作用有关的酶,其活性受到pH及镁离子浓度的影响,如图所示。
据图分析,试推测与夜晚相比,叶绿体内的pH及镁离子浓度在白天最可能发生下列哪一种变化()A.pH不变,镁离子浓度不变B.pH下降,镁离子浓度下降C.pH下降,镁离子浓度上升D.pH上升,镁离子浓度上升4.下图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换。
下列有关此图的叙述正确的是()A.A结构可进行完整的细胞呼吸B.A、B结构可为对方提供ATPC.若O2全部被A结构利用,则光合速率与呼吸速度一定相同D.限制A、B结构代谢的主要环境因素不同5.在一定实验条件下,测得某植物光合速率与光强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸速率与氧气浓度之间的关系及光合速率和呼吸速率与温度之间的关系如图所示。
请据图回答下列问题:(1)在光合作用过程中,光反应为碳反应提供了________________两种物质。
(2)影响图甲中a曲线A点上下移动的外界因素主要是________;图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在______条件下测量。
(3)由图丙可知,40 ℃时,植物体________(填“能”或“不能”)显示生长现象;而5 ℃时的状态可用图甲中______(填“A”“B”或“C”)点表示。
(4)用大棚种植蔬菜时,白天应控制光强为________点对应的光强度,温度为________℃最佳。
答案精析一、基础梳理1.光合强度单位时间2.(1)细胞呼吸等于光饱和点(2)表观光合速率呼吸速率3.(1)如图所示(2)增加不再增加(3)A TP叶绿素4.如图所示问题探究1.光强度为a时,曲线Ⅰ和Ⅱ重合说明温度不是限制因素,光强度才是限制因素。
此时造成曲线Ⅱ和Ⅲ光合速率差异的原因是CO2浓度不同。
2.温度的不同。
3.此时每条曲线都达到了光饱和点,光合速率不再上升。
拓展应用1.D[与x点相比较,y点光强度更大,产生的NADPH和ATP更多,被还原的三碳酸分子就多,所以y点时三碳酸分子含量要低于x点;在y点时适当降低或升高温度都会导致光合速率降低,因为此时已经是最适温度;制约x点光合作用的因素为光强度;制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳的浓度太低,抑制了碳反应的进行,进而影响了光合速率。
] 2.D[温度会通过影响光合作用中酶的活性来影响光合作用,高温使酶失活而导致光合速率下降,所以D选项应该是一条先升高后下降的曲线。
]二、基础梳理1.光、CO2、温度色素O2、水、温度光反应碳反应需氧厌氧2.光能→化学能ATP中的化学能、热能合成贮存分解释放只在光下O2CO2+H2O问题探究1.甲、乙分别表示叶绿体和线粒体;表示氧气的有b、c、e,表示二氧化碳的有a、d、f。
2.O点只有细胞呼吸,图1中只有e、f。
3.P点对应的条件下,光合作用等于细胞呼吸,图1中只有c、d。
4.a、b、c、d。
拓展应用3.C[根据代谢过程中物质的变化图分析,a、b、c分别表示光反应(场所:类囊体膜)、碳反应(场所:叶绿体基质)和细胞呼吸(场所:细胞溶胶和线粒体)。
光反应(a)产生的O2参与细胞呼吸(c)的第三阶段;X是光反应产生的ATP,在叶绿体中,ATP的移动方向是从叶绿体的类囊体膜移向叶绿体的基质;b过程不一定都在叶肉细胞的叶绿体基质中进行,有些原核生物无叶绿体也可进行光合作用;呼吸过程产生的能量大部分以热能的形式散失。
]4.C[②过程是碳反应,此过程中ATP、NADPH中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能;进行②过程的CO2除来自大气外,还可以由自身细胞呼吸提供,合成的有机物存在于叶绿体中;③过程是需氧呼吸的第一、二阶段,需氧呼吸的第二阶段需要水的参与,并产生少量的ATP;植物根细胞吸收的H182O运输到叶片参与光合作用生成18O182,O2可进入线粒体参与④过程产生H182O。
]课堂小结光照碳酶的活性当堂检测1.C[在光合作用过程中,在一定强度光照条件下三碳酸分子和RuBP量维持相对稳定状态,当由光照条件转变为黑暗条件时,碳反应中还原过程受阻,但不影响三碳酸分子生成,所以转为黑暗条件时三碳酸分子的量上升,该过程中RuBP合成受阻,又因消耗而下降,由于光反应不能进行,ATP和NADPH都将减少。
]2.B[在光合作用中产生的具有还原性的物质只有NADPH,而NADPH是在光反应中产生的,光反应的场所是在叶绿体的类囊体膜上,在叶绿体的基质内只能进行碳反应,因此,将叶绿体置于光下能够进行光反应,产生的NADPH具有还原性,能将DCPIP还原成白色。
] 3.D[植物在白天光合作用旺盛,说明相关酶的催化活性较高,故pH上升,镁离子浓度上升。
]4.D[据图可知,A为线粒体、B为叶绿体。
线粒体是需氧呼吸的主要场所,但只能完成需氧呼吸的第二和第三阶段,A错误;叶绿体产生的ATP只能供给本身的碳反应,B错误;若线粒体除了利用了叶绿体产生的全部O2,还从环境中吸收O2,则光合速率小于呼吸速率,C错误;限制线粒体代谢的主要环境因素为O2浓度和温度,限制叶绿体代谢的主要环境因素为光强度、CO2浓度和温度,D正确。
]5.(1)A TP、NADPH(2)温度无光或黑暗(3)不能 B(4)C25解析(1)光反应和碳反应是光合作用的两个阶段,二者是相互联系的一个整体,光反应为碳反应提供ATP和NADPH,碳反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。
(2)A点表示植物细胞呼吸强度,而影响细胞呼吸强度的最主要因素是温度;要测绿色植物的细胞呼吸强度,必须在黑暗中进行,因为在光下植物同时会进行光合作用,对测量结果造成影响。
(3)因为净光合速率=真正光合速率-呼吸速率,40 ℃时,真正光合速率<呼吸速率,净光合速率<0,植物不能正常生长;5 ℃时,真正光合速率=呼吸速率,植物既不吸收CO2也不释放CO2,跟图甲曲线的B点相当。
(4)大棚种植蔬菜时,光强度为C,温度为25 ℃时,净光合速率最大。