光与光合作用学案

-1-第四节能量之源——光与光合作用学案[考纲要求]1、知道光合作用的发现历程2、理解叶绿体中的色素分类、作用及提取和分离方法3、掌握光合作用的过程、重要意义，并能解决农业生产中的应用问题4、知道提高农作物光合作用效率的主要措施和原理[课前预习]一、捕获光能的色素和结构（一）绿叶中色素的提取和分离1、提取叶绿体中的色素要用试剂，分离不同的色素采用的是法。2、滤纸条上有条不同颜色的色带，由下到上依次是、、、。最宽的是，最窄的是。3、色素的种类和功能叶绿素a（色）色素的种叶绿素（占）叶绿素b（色）主要吸收光类和功能类胡萝卜素（占）胡萝卜素（色）主要吸收光叶黄素（色）4、实验中SiO2的作用是，CaCO3的作用是。（二）叶绿体的结构和功能1、结构：在光镜下观察，叶绿体一般呈扁平的，在电镜下观察，叶绿体的外表有，内部有许多。吸收光能的色素，分布在。2、功能：叶绿体是进行的场所。（比较：线粒体是进行场所）二、光合作用的原理和应用（一）光合作用的探究历程1、直到18世纪中期，人们一直以为只有土壤中的是植物建造自身的原料2、1771年，英国的的实验证实：植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气3、1779年，荷兰的英格豪斯证明了和在更新空气中不可缺少4、1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物有5、1939年，美国的鲁宾和卡门利用证明了6、20世纪40年代，美国的卡尔文利用同位素示踪技术最终探明了在光合作用中转化成的途径（二）光合作用的过程1、光反应：2、暗反应-2-3、光合作用反应式：。（三）光合作用原理的应用1、光合作用强度：植物在单位时间内通过光合作用制造的数量。2、提高农作物产量：控制和，增加的浓度。3.影响光合作用的因素：（1）、植物自身因素：（2）、环境因素对光合作用的影响①、光②、温度、③、二氧化碳浓度④、水分⑤、矿质元素三、化能合成作用1、自养生物和异养生物的区别是。2、自然界中少数种类的细菌，细胞内没有叶绿素，因而不能进行，但是能够利用体外某些无机物氧化时所释放的能量制造有机物，这种合成作用叫做。例如：，能够利用释放出的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类。写出反应式：。二、光合作用的原理和应用（一）光合作用的光反应和暗反应的比较项目光反应暗反应场所条件物质变化能量变化联系（二）影响光合作用的外界因素要点五、影响光合作用的环境因素分析及其应用1.光合作用强度表示方法①单位时间内光合作用产生糖的数量②单位时间内光合作用吸收CO2的量③单位时间内光合作用放出O2的量-3-注意：最容易检测的是③。2.环境因素对光合作用强度的影响及应用（1）光照强度①曲线分析A点光照强度为O，此时只进行细胞呼吸，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。B点：细胞呼吸释放的C02全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(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点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。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。（2）CO2浓度①曲线分析：图l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。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。②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，提高光能利用率。（3）温度①曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关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，温室栽培也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。（4）必需元素供应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。-4-[自主探究3]将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度(以CO2吸收速率表示)，测定结果如图。下列相关叙述，正确的是()A．如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移B．如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移C．如果光照强度适当增加，a点右移，b点右移D．如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移要点六、光合作用与细胞呼吸的区别和联系1.光合作用与细胞呼吸的区别：2.联系：①物质方面②能量方面总之，光合作用与细胞呼吸既有区别又相互联系，是相辅相成的。[特别提醒]光合作用与细胞呼吸的计算植物进行光合作用吸收CO2的同时，还进行呼吸作用释放CO2，而呼吸作用释放的部分或全部CO2未出植物体又被光合作用利用，这时在光照下测定的CO2的吸收量称为表观光合速率或净光合速率。表观光合速率与真正光合速率的关系如图：在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下，OA段代表植物呼吸速率，OD段表示植物表观光合作用速率，OA+0D段表示真正光合速率，它们的关系为：真正光合速率=表现光合速率+呼吸速率。具体表达为：光合作用消耗总CO2=从外界吸收的CO2+呼吸产生的CO2；光合作用产生的总O2=释放到外界的O2+呼吸消耗的O2一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)：积累量=白天从外界吸收的CO2—晚上呼吸释放的CO2。