（必修1）第4节 光合作用与能量转化（第四课时）（导学案4）

skybamboo

第4节 光合作用与能量转化（第四课时）
【学习目标】
1．能够通过光合作用原理的学习，找出影响光合作用的因素。
2．熟记光合作用强度的定义
3．初步学会探究实验的设计及结果预期。
4．明确社会责任，能够利用所学的光合作用原理提出提高农作物的产量的建议。
【课前学习】
绘制光合作用过程图解
【课上学习】
任务一：通过光合作用的总反应式来分析影响光合作用的因素。


任务二：初步尝试设计探究影响光合作用因素的实验，包括实验材料、处理、实验结果的预期。
探究环境因素对光合作用的影响
自变量：光照（强度、光质）、温度、CO2浓度等
因变量：光合速率
无关变量：植物叶片、其他环境条件处理、实验操作
思考：
1．如何测量光合速率？
2．试着设计“探究光照强度对光合作用的影响”实验
3．尝试绘制光照强度与光合作用强度关系的曲线
任务三：学会用比较的方法对学过的知识如光合作用和细胞呼吸进行总结。      

	有氧呼吸	无氧呼吸	光合作用
原料
产物
场所
能量变化

【课后练习】
1．用水蕴草（一种水生植物）进行实验，实验装置如下图。实验过程中定时记录试管顶端的气体量。本实验的主要目的是
A． 水温对光合作用速率的影响
B． 光照对光合作用速率的影响
C． 水温对细胞呼吸速率的影响
D． 光照对细胞呼吸速率的影响
2．下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是
A． 光合作用和细胞呼吸总是同时进行
B． 光合作用形成的糖类能在细胞呼吸中被利用
C． 光合作用产生的ATP全部用于细胞呼吸
D． 光合作用与细胞呼吸分别在叶肉和根细胞进行
3．在封闭的温室内栽种农作物，下列不能提高作物产量的措施是
A．降低室内CO2浓度            B．保持合理的昼夜温差  
C．增加光照强度              D．适当延长光照时间
4．自养生物和异养生物的根本区别是
A． 能否进行有氧呼吸                  B． 能否将外界无机物合成自身有机物
C． 能否进行光合作用                         D． 能否进行化能合成作用
5．小麦黄化（失绿）是高等植物基因突变导致叶绿素含量下降的现象。科研人员发现某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2的酶活性显著高于野生型。右图所示两条曲线分别为两种类型水稻在不同光照强度下的CO2吸收速率。下列叙述不正确的是          
A．曲线A和B与纵坐标轴的交点相同代表呼吸速率相同

B．曲线B表示突变型，其光饱和点对应的光照强度较低
C．在P点处突变型和野生型水稻的真（总）光合速率一定相同
D．低于P点时，限制突变型小麦光合速率的主要环境因素是光照强度

6．下图表示在正常温度下，不同CO2浓度、不同光照强度对某种植物吸收CO2量的影响。请回答问题：
（1）当光照强度为低光强时，从A点开始随着的增加，此植物光合作用强度不再增加。
（2）当CO2浓度为B、光照强度为
（高光强、低光强）时，此植物可合成较多的有机物，原因是光反应可以产生较多的ATP和。
（3）据图可知，光合作用受和的共同影响。
7．在冬季培育蔬菜的密闭温室中，研究人员测得室内24小时CO2浓度变化曲线如下图。


请回答问题：
（1）AB和EF段CO2浓度没有变化，表明植物的光合作用速率（大于、小于、等于）呼吸作用速率；若在E点适当通风，光合作用速率将会（变大、变小、不变）。
（2）BC段CO2浓度明显上升，其原因是此时段植物细胞没有进行作用；CD段CO2浓度增加缓慢的原因是温室内导致细胞呼吸减弱。
（3）24小时中植物在段积累有机物。（填写图中字母）
8．下图是某种植物叶肉细胞的模式图及根据该种植物某项实验结果绘制的曲线图，请结合下图提供的信息回答问题：



（1）在图9中，能产生ATP的部位有（用图中标号回答）；经糖酵解产生的物质甲是，在条件下物质甲大量进入线粒体；发生在（用图中标号回答）处的生化反应能产生大量的ATP。
（2）光照强度为时，a与b（或e与f）过程处于动态平衡状态，光照强度为3千勒克司时，CO2的走向有（用图中标号回答）。在昼夜长度相等且白天光照强度不变的情况下，光照强度超过时，植物在一昼夜时间内能积累有机物。
（3）影响A点上下移动的外界因素主要是，所以用大棚种植蔬菜时，可采用的方法来提高细胞中有机物的积累。影响B点上下移动到外界因素主要有，在A~B段，限制光合作用的主要因素是。
（4）光照强度为2千勒克司时，该植物固定CO2的速率是。
参考答案
1．A  据图温度是两张图的主要差异，所以探究温度对光合作用的影响。
2．B  细胞呼吸总是进行，而光合作用只在有光条件下进行。光合作用产生ATP，仅用于碳反应。叶肉细胞进行光合和呼吸，但是根部细胞只进行呼吸。
3．A  降低CO2浓度不能提高光合作用
4．B  能够把无机物合成有机物的生物都属于自养生物
5．B  当光照为0时，植物只进行细胞呼吸，所以A对；植物吸收二氧化碳的量为净光合速率，加上呼吸速率为总光合速率，所以C对。                                                     6．【答案】（1）二氧化碳浓度  （2）高光强；NADPH（[H]）  （3）二氧化碳浓度；光照强度    【解析】（1）A点开始随横坐标增加纵坐标不再增加，所以是二氧化碳。 （2）B点时二氧化碳浓度不变时，高光强下二氧化碳吸收量大，合成的有机物较多。（3）图中有二氧化碳浓度和光强两个变量。注意只答二氧化碳和光照是不对的。
7．答案（1）等于   变大        （2）光合   细胞呼吸减弱        （3）DE
【解析】（1）AB段和EF段都有光照，说明植物能进行光合作用和呼吸作用，而CO2浓度没有变化，说明光合作用速率等于呼吸作用速率；若在E点适当通风，增加CO2浓度，光合速率会变大。（2） BC段处于黑暗条件下，植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸，则CO2浓度会增加；CD段为子夜后到凌晨时间，气温下降，酶的活性降低，呼吸速率减慢，故CO2浓度上升减慢。（3）DE段CO2浓度下降，说明植物光合作用速率吸收的CO2大于呼吸作用放出的CO2，因此植物积累有机物。
8．【答案】（1）②③⑥⑧（2分，答对三个以上得分）   丙酮酸    有氧（氧充足）    ② （2）1千勒克斯    b、h、c（2分）    2千勒克斯 （3）温度    夜间适当降低温度（2分）   CO2浓度（CO2浓度、温度、水分）    光照强度（4）0．8 mol/h（2分）
解析：（1）在图1中，能产生ATP的生理活动有光反应和有氧呼吸的三个阶段，相应的部位是叶绿体的类囊体的薄膜上、线粒体的内膜和基质以及细胞基质。有氧呼吸分三个阶段进行，第一阶段是在细胞质基质中进行葡萄糖分解为丙酮酸，第二阶段是在线粒体基质中进行的，丙酮酸穿过线粒体进入线粒体基质中氧化分解为二氧化碳，第三阶段在线粒体内膜中，[H]和氧气进行氧化分解为水并释放能量。（2）图2中B点是光饱和点，此时光合作用和呼吸作用刚好相等，处于平衡状态。光照强度为3千勒克司时，光合作用大于呼吸作用，线粒体提供的二氧化碳给叶绿体进行光合作用消耗远远不足，还需要细胞外吸收二氧化碳。植物在一昼夜时间内能积累有机物，需要一天的净光合作用大于0，光照强度为2千勒克斯时，刚好光合作用用于呼吸作用。（3）A点是植物只进行呼吸作用，影响A点的外界因素有温度，温度影响酶的活性从而影响呼吸作用。大棚种植蔬菜时，可采用增大昼夜温度差的方法来提高细胞中有机物的积累。B点植物进行光合作用和呼吸作用，影响B点上下移动的外界因素主要二氧化碳浓度、温度、水分。在A～B段，光合作用小于呼吸作用，影响光合作用的因素是光照强度。（4）光照强度为2千勒克司时，该植物固定二氧化碳的速率是（0．4+0．4）mol/h=0．8 mol/h。