*,*,第五章 细胞的能量供应和利用,高一生物教学课件,第五章 细胞的能量供应和利用高一生物教学课件,5.1,降低化学反应活化能的酶,5.2,细胞的能量“通货”,ATP,5.3 ATP,的主要来源,细胞呼吸,5.4,能量之源,光与光合作用,本章内容,5.1 降低化学反应活化能的酶本章内容,第四节 能量之源,光与光合作用,第四节 能量之源光与光合作用,光合作用和细胞呼吸的区别与联系,总结,光合作用,细胞呼吸,场 所,叶绿体,细胞质基质和线粒体或细胞质基质、细胞膜,条 件,只在光下进行,有光、无光都能进行,物质变化,能量变化,实质,合成有机物，储存能量,分解有机物，释放能量,代谢类型,同化作用,(,或合成作用,),异化作用,(,或分解作用,),范 围,绿色植物细胞和光合细菌,几乎所有活细胞,联 系,4,光合作用和细胞呼吸的区别与联系 总结光合作用细胞呼吸场 所,总结,光合作用和细胞呼吸的过程中,H,、,ATP,来源、去路的分析,总结光合作用和细胞呼吸的过程中H、ATP来源、去路的分析,光合作用原理的应用,影响,光合作用强度,的因素？,CO,2,的浓度，光照的长短与强弱；光的成分；温度的高低、必需矿物质元素、水分等。,例：适当提高,CO,2,的浓度,(,温室大棚,),，增加光照时间和光照强度，农作物间距合理，选择适当的光源等。,光合作用原理的应用影响光合作用强度的因素？CO2的浓度，光照,影响光合作用的主要外界因素,光照,光是光合作用的能量来源，是叶绿体发育和叶绿素合成的必要条件,二氧化碳,二氧化碳是光合作用的原料之一,温度,由于温度可以影响酶的活性，因而对光合速率有明显影响,水分,叶片接近水分饱和时，才能进行正常的光合作用,矿质营养,矿质元素直接或间接影响光合作用,光合速率的日变化,一天中，光强日变化对光和速率日变化的影响最大,影响光合作用的主要外界因素,光合作用强度,又叫,光合速率，,指单位时间内植物光合作用制造的有机物的量，一般用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示。,光合作用效率,是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含的能量与光合作用中吸收的光能的比值。,基本概念,表观光合速率,亦称净光合速率。以光合作用实际利用的二氧化碳量减去呼吸作用,(,包括光呼吸,),释放的二氧化碳量之差值，所计算的光合速率。,呼吸强度,又称,呼吸速率,。指在一定温度下，单位重量的活细胞,(,组织,),在单位时间内吸收氧或释放二氧化碳的量，通常以“,mg(l)/(hg)”,为单位，表示每克活组织,(,鲜重、干重、含氮量等,),在每小时内消耗氧或释放二氧化碳的毫克数,(,或微开数,),。呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱。,光合作用强度又叫光合速率，指单位时间内植物光合作用制造的有,实际光合量,=,表观光合量,+,呼吸量,实际光合速率,=,表观,(,净,),光合速率,+,呼吸速率,表观光合速率,(,净光合速率,),=,实际光合速率,呼吸速率,基本概念,呼吸商,指生物体在同一时间内，释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比或摩尔数之比，即指呼吸作用所释放的,CO,2,和吸收的,O,2,的分子比。,光补偿点,光合作用吸收的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳相等时的光照强度。,光饱和点,在一定的光强范围内，植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值后，光合强度不再继续提高时的光照度值。,实际光合速率,就是实际进行光合作用的速率，其中一部分有机物、氧气被呼吸消耗又得到二氧化碳、水，所以,表观光合速率,表现为,实际光合速率,减,呼吸速率,。,实际光合量=表观光合量+呼吸量 基本概念呼吸商指生物体在同,阳生植物,光照强度对植物的生长发育及形态结构的形成有重要作用，在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物,。,基本概念,阴生植物,指在较弱的光照条件下能够生长良好的植物。但并不是阴生植物对光照强度的要求越弱越好，而是必须达到阴生植物的光补偿点，植物才能正常生长。,光合面积,(,叶面积指数,),又叫叶面积系数，是一块地上作物叶片的总面积与占地面积的比值。即：叶面积指数,=,绿叶总面积,/,占地面积。叶面积指数是反映作物群体大小的较好的动态指标。在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积增加到一定的限度后，田间郁闭，光照不足，光合效率减弱，产量反而下降。,阳生植物光照强度对植物的生长发育及形态结构的形成有重要作用,1.,光照强度,光照强度,光合速率,光饱和点,在一定的光强范围内，植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照强度上升到某一数值后，光合速率不再继续提高，维持一定水平。,光的三要素：,光照强度,光质,光照时间,1.光照强度光照强度光合速率光饱和点在一定的光强范围内，植物,0,吸收量,光照强度,A,B,C,B,：,光补偿点,：,C,：光饱和点,CO,2,B,点：光补偿点,：光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照强度，或者光合作用吸收的,CO,2,量等于呼吸作用释放,CO,2,的量,C,：,光饱和点,：光合速率最大时的光照强度。,释放量,CO,2,A,点：光照强度为零，只有呼吸作用,主要受光反应产物的限制,主要受暗反应酶活性和,CO,2,浓度限制,光,照,强,度,0吸收量光照强度ABCB：光补偿点：C：光饱和点CO2 B,0,吸收,量,光照强度,A1,B1,C1,B,：光补偿点,C,：光饱和点,CO,2,阳生植物,阴生植物,阳生植物的光补偿点和光饱和点,大于,阴生植物的光补偿点和光饱和点。,A2,B2,C2,释放量,CO,2,净光合速率,呼吸速率,实际光合速率,(,总值,),0吸收量光照强度A1B1C1B：光补偿点C：光饱和点CO2阳,光合速率,光照强度,阴生苔藓,阴生草木,阳生草木,小麦,玉米,高粱,各种植物的光合速率,应用：,注重阴、阳生植物间作套种,阳生植物,，如松、杉、小麦、玉米、水稻等。,阴生植物,，如人参、三七和大多数蕨类植物。,光合速率光照强度阴生苔藓阴生草木 阳生草木小麦玉米高粱各种,因素,对光合作用的影响,在生产上的应用,光照,光照时间的长短、光质、光照强度的高低都可以影响光合作用速率。就光照时间来讲：光照时间越长，产生的光合产物越多。光质：色素吸收可见太阳光中的红光和蓝紫光最多，吸收绿光最少光照强度：在一定光强度范围内，增加光强度可提高光合作用速率。,适当提高光照强度 延长光合作用时间,-,轮作 增加光合作用面积,-,合理密植 温室用无色透明的玻璃做顶棚,小结,光照强度对光合作用的影响,因素对光合作用的影响在生产上的应用光照光照时间的长短、光质、,光合面积,(,叶面指数,),OA,段,随叶面积的增大，光合作用实际量不断增大，,A,点为光合作用面积的饱和点。超过,A,点，光合作用不再增强，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。,叶面积指数不能超过,点，否则植物将入不敷出，无法生活下去。,D,D,增加光合作用面积，如合理密植、间作和套种；,适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免陡长，封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。,OB,段,干物质量随光合作用增强而增加。,B,点以后干物质的量不再增加，原因是光合总量不变，但呼吸消耗量增大，所以干物质积累量不断降低如,BC,段。,应用措施：,光合面积(叶面指数)OA段随叶面积的增大，光合作用实际量,农业生产上常用,轮作、间作和套种,来提高农作物产量。,轮作,是指在同,块地上，按预定的计划轮换种植不同作物。,轮作,可以提高土壤肥力，防止害虫的发生。,间作,是指在同一块地上将不同的作物相间种植。,套种,是指在同,块地上,年种植和收获,两,种或两种以上的作物，,请回答下列问题：,(1),轮作能提高土壤肥效的原因是,。,(2),轮作能防止虫害，是由于改变了原有的,，从而使害虫难以生存下去。,(3),从提高农作物对光能的利用率的角度分析：,间作能提高农作物产量的原因是,。,套种能提高农作物产量的原因是,。,不同的作物对土壤中不同矿质元素的吸收量不同,食物链,增加光合作用的面积,延长光合作用时间,农业生产上常用轮作、间作和套种来提高农作物产量。不同的作物对,CO,2,浓度,在生产上的应用,对光合作用的影响,外因,温室：,燃烧植物桔杆；使用二氧化碳发 生器；与猪舍鸡舍鸭棚连通。,温室与大田：,确保良好通风；增施有机肥料；深施“碳铵”。,CO,2,是光合作用的原料,.,2.CO,2,浓度,0,CO,2,的含量,光合作用的强度,B,C,CO2浓度在生产上的应用对光合作用的影响外因温室：CO2是,ab:,bc:,cd:,de:,a,c,b,d,e,CO,2,的补偿点,CO,2,的饱和点,b,点,c,点,CO,2,太低，农作物消耗光合产物；,随,CO,2,的浓度增加，光合作用强度增强；,CO,2,浓度再增加，光合作用强度保持不变；,CO,2,浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。,CO,2,浓度对光合作用的关系,补充,ab:acbdeCO2的补偿点 CO2的,因素,对光合作用的影响,在生产上的应用,CO,2,浓度,CO,2,是光合作用的原料。原料增加，产物必然增加。大气中的,CO,2,浓度是,0.03%,，如果浓度提高到,0.1%,，产量可提高一倍左右。浓度提高到一定程度后，产量不再提高。如果,CO,2,浓度降低到,0.005%,，出现午休现象,(,夏日中午,),施用有机肥 温室栽培植物时，可以适当提高室内,CO,2,浓度,小结,CO,2,浓度对光合作用的影响,因素对光合作用的影响在生产上的应用CO2浓度CO2是光合作用,光合作用强度,O,时间：盛夏,A,7 10 12 14 18,水,在生产上的应用,对光合作用的影响,因素,预防干旱,合理灌溉,1.,水是光合作用的原料,2.,水是体内各种化学反应的介质,3.,水还影响气孔的开闭,间接影响,CO,2,进入植物体,3.,水,A,点,的含义是：温度过高，气孔关闭，,CO,2,供应不足光合速率下降,光合作用强度O时间：盛夏A 7 1,t,1,t,2,t,3,t,4,4.,温度,主要是通过影响酶的活性来影响光合作用和呼吸作用,t1 t2,人教版高中生物必修一ppt课件-能量之源光与光合作用(二),温度,在生产上的应用,对光合作用的影响,因素,.,适时播种,.,温室栽培时,白天适当提高温度,晚上适当降温,.,炎热夏天正午光合作用弱的原因之一。,温度是通过影响光合作用的酶来影响光合作用速率的。一般植物可在,10,35,下正常进行光合作用，其中以,25,30,最为适宜，,35,以上时开始下降，,40,50,即停止。高温时：一方面高温破坏叶绿体和细胞质的结构，并使叶绿体酶钝化；另一方面，在高温时，呼吸速率大于光合速率。低温时，酶促反应下降，限制了光合作用的进行。,小结,温度对光合作用的影响,温度在生产上的应用对光合作用的影响因素.适时播种温度是通过,例,在相同光照和温度条件下，空气中,CO,2,含量与植物光合产量,(,有机物积累量,),的关系如图所示。理论上某种,C,3,植物能更有效地利用,CO,2,，使光合产量高于,m,点的选项是,(),A,若,a,点在,a,2,，,b,点在,b,2,时,B,若,a,点在,a,1,，,b,点在,b,1,时,C,若,a,点在,a,2,，,b,点在,b,1,时,D,若,a,点在,a,1,，,b,点在,b,2,时,D,例 在相同光照和温度条件下，空气中CO2含量与植物光合产量,解析：,题干中“理论上某种,C,3,植物能更有效地利用,CO,2,”,的提示，是解题的重要依据。,a,1,点比,a,点的,CO,2,浓度低，,a,2,点比,a,点的,CO,2,浓度高，所以能从,a,1,点开始进行光合作用的情况下，要比从,a,点和,a,2,点开始进行光合作用的光合产量高。当,b,点在,b,2,时，也就是说,CO,2,浓度提高了，光合作用仍旧能够继续提高,(,饱和点右移,),。所以,D,项“若,a,点在,a,1,，,b,点在,b,2,时”其