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1、高中生物 必修一第五章 细胞的能量供应和利用第第4 4节节 光合作用光合作用的的原理和应用原理和应用二、光合作用的原理光合作用的原理1 1、探索光合作用原理的部分实验、探索光合作用原理的部分实验 资料资料1：资料资料2：光照 H2O O2 叶绿体希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？光照 H2O O2 叶绿体 资料资料2：希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？没有直接观察到氧元素的转移。没有直接观察到氧元素的转移。光合作用生成的O2中的氧元素到底来自H2O还是CO2？如何设计实验进行探究？资料资料2：资料资料3：资料资料4：20
2、世纪世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻（一种年代，美国科学家卡尔文等用小球藻（一种单细胞的绿藻）做了这样的实验：用经过单细胞的绿藻）做了这样的实验：用经过14C标记的标记的14CO2 ，供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向，最终证的去向，最终证明了明了CO2是如何转化为有机物中的碳的。是如何转化为有机物中的碳的。卡尔文实验的结论是什么？14CO2小球藻小球藻有机物的有机物的14C结论：光合产物中有机物的碳来自CO2 资料资料5：20世纪世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻做了这样的实验：用经过年代，美国科学家卡尔文等用小球藻做了这样的实
3、验：用经过14C标记的标记的14CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性供小球藻进行光合作用，然后追踪放射性14C的去向。的去向。（1）向反应体系中通入一定量）向反应体系中通入一定量14CO2，光照，光照30S后检测到多种含后检测到多种含14C的有机的有机物，将光照时间缩短至几分之一秒，物，将光照时间缩短至几分之一秒，90%的放射性稳定地出现在一种的放射性稳定地出现在一种三碳化三碳化合物合物(简称简称C3），），5S左右光照后，又检测到了含有放射性的左右光照后，又检测到了含有放射性的五碳化合物五碳化合物（简称（简称C5）和）和六碳糖。六碳糖。（2）实验发现，在光照条件下，突然降低）实验发现，
4、在光照条件下，突然降低CO2的浓度，的浓度，C3和和C5含量有如含量有如右图右图变化：变化：C5C3请尝试分析写出CO2、C3和C5的关系式。CO 2 C3 C5 资料资料6：概念：概念：光能光能COCO2 2和和H H2 2O O有机物有机物O O2 2叶绿体叶绿体绿色植物通过 利用 ，将 转化成储存着能量的 ，并且释放出 的过程。2、光合作用的过程光合作用的过程光反应暗反应划分依据:反应过程是否需要光能光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光、无光都能反应光合作用过程光合作用过程H H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATP1）光反应阶段）
5、光反应阶段光、色素、酶光、色素、酶叶绿体内的叶绿体内的类囊体薄膜类囊体薄膜上上水的光解：水的光解：H2O H+O2+2e-光能光能ATP的合成：的合成：ADPPi 能量（能量（光能光能）ATP酶酶光能光能转变为转变为ATP和和NADPH中中活跃的活跃的化学能化学能H场所：场所：条件：条件：能量变化能量变化物质变化物质变化进入叶绿体进入叶绿体基质，参与基质，参与暗反应暗反应供暗反供暗反应使用应使用NADPH的合成：的合成：NADP+H+2e-NADPHCO2 2 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C C3 3的的还原还原叶绿体基质叶绿体基质多种酶多种酶H
6、H2 2O O类囊体膜类囊体膜酶酶Pi ADPATPH糖类糖类+H2O卡尔文循环卡尔文循环CO2 2糖类糖类 五碳化合物五碳化合物 C5 蛋白质蛋白质脂质脂质CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C C3 3的的还原还原 基质基质多种酶多种酶HATP2）暗反应阶段）暗反应阶段CO2的固定：的固定：CO2C5 2C3酶酶C3的还原：的还原：ATPH、ADP+Pi条件：条件：场所：场所：物质变化：物质变化：能量变化：能量变化：叶绿体的基质中叶绿体的基质中多种酶、多种酶、ATP和和NADPH中活跃的化学能中活跃的化学能转变为糖类等转变为糖类等 有机物中稳定的化学能有机物中稳定的化学能2C3
7、(CH2O)+C5酶酶糖类糖类H、ATP光合作用的总反应式光合作用的总反应式 CO2+H2O （CH2O）+O2光能光能叶绿体叶绿体CO2+H2O光能叶绿体C6H12O6+H2O+O2光合作用反应式 （CHO三种元素的去向）66 126叶绿体叶绿体中的色中的色素素H2O水的光解水的光解O2H ADP+Pi 酶酶ATPco2C5光反应光反应2c3固固定定供氢供氢酶酶酶酶酶酶供能供能还还原原(CH2O)糖类糖类 多种酶多种酶参加催化参加催化暗反应暗反应能量转化能量转化:光能光能ATP活跃化学能活跃化学能稳定化学能稳定化学能元素转移元素转移O元素元素:H2O O2光合作用的过程光合作用的过程光能光能
8、CH2OC3C O2C元素元素:光反应光反应为为暗反应暗反应提供了提供了ATP和和H，暗反应暗反应为为光反应光反应提供了提供了ADP、Pi光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段区区别别场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量转化转化类囊体的薄膜上叶绿体的基质中需光、色素和酶需多种酶光能转变为ATP中活泼的化学能ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能水的光解：2H2O 光 4H+O2光ADP+Pi ATP酶CO2的固定：CO2+C5 2C3C3的还原：2C3 （CH2O）H，ATP酶ATP ADP+Pi酶联联 系系1
9、、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供、光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供H和和ATP2、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供、暗反应是光反应的继续，暗反应为光反应的进行提供合成合成ATP的原的原料料ADP和和Pi3、两者、两者相互独立又同时进行相互独立又同时进行，相互制约又密切联系相互制约又密切联系下下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中图中B是是，它来自于它来自于的分解。的分解。图中图中C是是，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的 部位，用于部位，用于。图中图中D是是，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成
10、D所需的能量来自所需的能量来自 图中的图中的H表示表示，H为为I提供提供光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水水H基质基质C3的还原的还原ATP色素吸收色素吸收的光能的光能光反应光反应H和和ATP 请分析光下的植物突然停止光照后，其体请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的内的C5化合物和化合物和C3化合物的含量如何变化？化合物的含量如何变化？停止停止光照光照光反应光反应停止停止请分析光下的植物突然停止请分析光下的植物突然停止CO2的供的供应后，其体内的应后，其体内的C5化合物和化合物和C3化合物化合物的含量如何变化？的含量如何变化？H ATP还原还原受阻受阻C3 C5 CO2 固定固
11、定停止停止C3 C5 能力提升能力提升 （CH2O）CO2C52C3H酶酶固定固定还还原原供氢供氢供能供能ATP增加增加减少减少减少或没有减少或没有 减少或没有减少或没有减少减少增加增加增加增加增加增加减少减少增加增加增加增加减少或没有减少或没有增加增加减少减少减少减少增加增加增加增加减少减少增加增加减少减少 整个光合作用过程中的物质整个光合作用过程中的物质 变化和能量变化分别是什么？变化和能量变化分别是什么？物质变化：物质变化：无机物无机物能量变化：能量变化：光能光能转变转变转变转变光合作用的实质：光合作用的实质：有机物有机物糖类等有机物中的糖类等有机物中的化学能化学能储储存存1 1、光合作
12、用过程的正确顺序是、光合作用过程的正确顺序是（）二氧化碳的固定二氧化碳的固定 氧气的释放氧气的释放 叶绿素吸收光能叶绿素吸收光能水的光解水的光解三碳化合物被还原三碳化合物被还原A.B.A.B.C.D.C.D.2 2、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（、在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）三碳化合物五碳化合物三碳化合物五碳化合物氧气氧气练一练练一练3 3、某科学家用含有、某科学家用含有1414C C的的COCO2 2来追踪光合作用中的来追踪光合作用中的C C原子，原子，1414C C的转移途径是（的转移途径是（）A A、CO2 CO2 叶绿体叶绿体 ATP ATP B B、CO2 CO2 叶绿素
13、叶绿素 ATP ATP C C、CO2 CO2 乙醇乙醇 糖类糖类 D D、CO2 CO2 三碳化合物三碳化合物 糖类糖类D4 4、在光合作用过程中，能量的转移途径是（、在光合作用过程中，能量的转移途径是（）A A、光能、光能 ATP ATP 叶绿素叶绿素 葡萄糖葡萄糖 B B、光能、光能 叶绿素叶绿素 ATP ATP 葡萄糖葡萄糖 C C、光能、光能 叶绿素叶绿素 CO CO2 2 葡萄糖葡萄糖D D、光能、光能 ATP CO ATP CO2 2 葡萄糖葡萄糖 B三、光合作用原理光合作用原理的应用的应用简单地说，就是指植物在_内通过光合作用_的数量，也叫光合速率；（一）光合作用强度1.概念：
14、单位时间单位时间制造糖类制造糖类2.表示方法单位时间内光合作用产生_的量；单位时间内光合作用产生_的量；单位时间内光合作用利用_的量；糖类糖类O2CO2（二）（二）影响光合作用的因素：1、影响光合作用的内部因素：（1）光合色素的含量；（2）酶的数量和活性等；（3）C5化合物的含量。（4）叶龄、叶面积指数等1、含义、含义:叶面积指数又叫叶面积系数叶面积指数又叫叶面积系数,指单位土地面积上植指单位土地面积上植物叶片总面积与土地面积的比值。即叶面积指数二叶片总物叶片总面积与土地面积的比值。即叶面积指数二叶片总面积面积/对应土地面积。对应土地面积。2、曲线分析、曲线分析OAOA段表明随叶面积指数的不断
15、增大段表明随叶面积指数的不断增大,光合作用实际量不断增大光合作用实际量不断增大;A;A点以后点以后,随随叶面积指数的增大叶面积指数的增大,光合作用实际量不再增大光合作用实际量不再增大,原因是光照已被最大限度利原因是光照已被最大限度利用。用。OBOB段表明干物质量随叶面积指数的增大而增大段表明干物质量随叶面积指数的增大而增大;B;B点以后，光合作用实点以后，光合作用实际量不再增大际量不再增大,但随叶面但随叶面 积指数的不断增大积指数的不断增大,呼吸量呼吸量(OC(OC段段)不断增大，所不断增大，所以干物质量不断减少以干物质量不断减少(BC(BC段段)。3、应用、应用:适当修剪和合理密植。适当修剪
16、和合理密植。1、原理、原理:随着叶龄的增大随着叶龄的增大(幼嫩幼嫩成熟成熟衰老衰老)，细胞内色，细胞内色素和酶的含量以及酶的活性等发生变化，进而影响光合速素和酶的含量以及酶的活性等发生变化，进而影响光合速率。率。2、曲线分析、曲线分析在一定范围内在一定范围内,随叶龄增大随叶龄增大,叶面积增大，叶内的叶绿体、叶绿素增多叶面积增大，叶内的叶绿体、叶绿素增多,光合光合速率增强速率增强;当叶面积、叶绿体、叶绿素处于稳定状态时当叶面积、叶绿体、叶绿素处于稳定状态时,光合速率也基本稳光合速率也基本稳定定;随后随后,随叶龄增大随叶龄增大,叶绿素减少叶绿素减少,光合速率下降。光合速率下降。3、应用、应用:作物
17、生长后期，适当摘除发黄的老叶，可以降低作物生长后期，适当摘除发黄的老叶，可以降低细胞呼吸对有机物的消耗。细胞呼吸对有机物的消耗。原料原料原料原料条件条件条件条件产物产物产物产物 C CO O2 2浓浓度度 水水 分分 光光 照照 矿矿质质元元素素 温温 度度6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2光能光能叶绿体叶绿体2、影响光合作用的环境因素2、影响光合作用的环境因素光照强度CO2浓度温度矿质元素水外部因素探究探究实践实践探究环境因素（光照强度）对光合作用强度的影响方法步骤：1 1、取、取生长旺盛的绿叶生长旺盛的绿叶，用直径为，用直径为0.6cm0.6cm的打孔器打出的打孔器打出
18、圆形小叶片圆形小叶片3030片片（避开大的叶脉）。（避开大的叶脉）。2 2、将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入清水，待排出注射、将圆形小叶片置于注射器内。注射器内吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活器内残留的空气后，用手指堵住注射器前端的小孔并缓慢地拉动活塞，使圆形小叶片内的气体溢出。这一步骤可能需要重复塞，使圆形小叶片内的气体溢出。这一步骤可能需要重复2 23 3次。次。处理过的小叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底处理过的小叶片因为细胞间隙充满了水，所以全部沉到水底。3 3、将处理过的圆形小叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。、将处理过
19、的圆形小叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。4 4、取、取3 3只小烧杯，分别倒入富含只小烧杯，分别倒入富含COCO2 2的清水。的清水。5 5、向、向3 3只小烧杯中只小烧杯中各放入各放入1010片圆形小叶片片圆形小叶片，然后分别置于，然后分别置于强、中、强、中、弱三种光照下弱三种光照下。实验中，可用。实验中，可用5W5W的的LEDLED灯作为光源，利用灯作为光源，利用小烧杯与小烧杯与光源的距离光源的距离来来调节光照强度调节光照强度。6 6、观察并记录同一时间段内各实验装置中、观察并记录同一时间段内各实验装置中圆形小叶片浮起的数量圆形小叶片浮起的数量。观察记录同一时间段内各烧杯中小圆片浮起
20、数量观察记录同一时间段内各烧杯中小圆片浮起数量光反应光反应光照强度光照强度1)1)光照强度光照强度光光合合速速率率0 0光照强度光照强度HH、ATPATP暗反应暗反应C C3 3还原还原 （CHCH2 20 0）原理：原理：主要影响光反应阶段主要影响光反应阶段ATP和和H的产生的产生限制因素？限制因素？外因：外因：温度、温度、CO2浓度等浓度等内因：内因：色素的含量色素的含量、酶的数量和活性等、酶的数量和活性等外部因素外部因素光照强度光照强度光照强度光照强度吸吸吸吸收收收收量量量量COCOCOCO2 2 2 2C2ABC10释释放放量量量量COCOCOCO2 2 2 2光照强度的影响光照强度的
21、影响A A点：点：CO2O2光照光照光照光照强度强度强度强度0吸吸吸吸收收收收量量量量COCOCOCO2 2 2 2C2ABC1释释放放量量量量COCOCOCO2 2 2 2A A点：黑暗时，点：黑暗时，只进行细胞呼吸，只进行细胞呼吸，该点该点的数值代表呼吸速率，温度高低决定的数值代表呼吸速率，温度高低决定A A点的点的上移和下移上移和下移AB段：段：CO2CO2此段：此段：光合速率光合速率小于小于呼吸速率呼吸速率光照光照光照光照强度强度强度强度0吸吸吸吸收收收收量量量量COCOCOCO2 2 2 2C2ABC1释释放放量量量量COCOCOCO2 2 2 2开始有光合作用，开始有光合作用，细胞
22、呼吸释放的细胞呼吸释放的COCO2 2有有一部分用于光合作用，所以一部分用于光合作用，所以COCO2 2释放量逐释放量逐渐减少。渐减少。植物干重减小植物干重减小B点：点：O2CO2光合速率光合速率等于等于呼吸速率，呼吸速率，光照光照光照光照强度强度强度强度0吸吸吸吸收收收收量量量量COCOCOCO2 2 2 2C2ABC1释释放放量量量量COCOCOCO2 2 2 2称作光补偿点，称作光补偿点，此时干重不变（但全天减小），限制光合作用的因此时干重不变（但全天减小），限制光合作用的因素为光照强度素为光照强度 升温该点升温该点 移，移，增加增加CO2有该点有该点 移移右右左左BC1段：段：CO2C
23、O2光照光照光照光照强度强度强度强度0吸吸吸吸收收收收量量量量COCOCOCO2 2 2 2C2ABC1cba释释放放量量量量COCOCOCO2 2 2 2光合速率光合速率大于大于呼吸速率。呼吸速率。净净光合速率光合速率a+呼吸速率呼吸速率c=(总总)光合速率光合速率bc开始从外界吸收开始从外界吸收CO2。吸收值吸收值a代表净光合速率代表净光合速率ac代表呼吸速率代表呼吸速率C C1 1点点：限制光合速率限制光合速率的外界因素为的外界因素为 等等光照光照光照光照强度强度强度强度0吸吸吸吸收收收收量量量量COCOCOCO2 2 2 2C2ABC1释释放放量量量量COCOCOCO2 2 2 2光合
24、速率达最大值，光合速率达最大值，C C2 2点点称作光饱和点，称作光饱和点，CO2CO2CO2浓度、温度浓度、温度内因为内因为色素的数量和酶的数量和活性色素的数量和酶的数量和活性；光照强度光照强度A A点：点：ABAB段：段：B B点：点：BCBC段：段：C C点：点：光照强度为光照强度为0 0时只进行时只进行细胞呼吸，释放细胞呼吸，释放C0C02 2量量代表此时的呼吸强度代表此时的呼吸强度 随光照强度增强，光随光照强度增强，光合作用逐渐增强，合作用逐渐增强，C0C02 2的释放量逐渐减少的释放量逐渐减少,因因一部分用于光合作用一部分用于光合作用 光补偿点光补偿点,此时此时细胞呼吸释放的细胞呼
25、吸释放的COCO2 2全部用于光全部用于光合作用，即合作用，即光合作用速率光合作用速率=细胞呼吸速率细胞呼吸速率 随光照强度不断增强，光合作用不断增强随光照强度不断增强，光合作用不断增强 光饱和点光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用光照强度达到一定值时，光合作用不再增强不再增强 净净 真正光合速率真正光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率AB光照强度光照强度0吸吸收收CO2 2阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物B：光补偿点：光补偿点C：光饱和点：光饱和点C光补偿点、光饱和点光补偿点、光饱和点：阳生植物阳生植物 阴生植物阴生植物净净光合速率光合速率总总光合速率光合速率呼吸速率呼吸速率
26、=+有机物积累量、有机物积累量、CO2吸收量、吸收量、O2的释放量的释放量合成有机物的量合成有机物的量固定或消耗固定或消耗CO2量量产生产生O2的量的量 黑暗中黑暗中消耗有机物的量、消耗有机物的量、CO2的释放量、的释放量、O2的吸收量的吸收量常常表表示示为为：常表常表示为：示为：常常表表示示为为：*真光真光合速率，合速率，不能直接测出不能直接测出，只能根据净光合速率，只能根据净光合速率和呼吸速率计算得出和呼吸速率计算得出；总总（真）光合速率（真）光合速率=表观（净）光合速率表观（净）光合速率+呼吸速率呼吸速率将植物置于密闭容器，并置于将植物置于密闭容器，并置于光光下，下，测定容器测定容器内内
27、O2释放量释放量或或CO2吸收量吸收量或或糖类积累量糖类积累量；将植物置于密闭容器，并置于将植物置于密闭容器，并置于黑暗黑暗中，中，测定容器测定容器内内O2消耗量消耗量、CO2产生量产生量、有机物有机物消耗量消耗量；补充：光补偿点与光饱和点的移动A、AB、B、BC、CCOCOCOCO2 2 2 2吸吸吸吸收量收量收量收量O OCOCOCOCO2 2 2 2释释释释放量放量放量放量光照强度光照强度光照强度光照强度A AB BC CAABBBCC光照下光照下CO2的吸收量的吸收量黑暗中黑暗中CO2的释放量的释放量曲线曲线c：净光合速率：净光合速率曲线曲线d：呼吸速率：呼吸速率E点：点：净光合速率等
28、于呼吸速率净光合速率等于呼吸速率总光合速率是净光合速率的总光合速率是净光合速率的2倍倍曲线曲线a、b的差值：的差值：净光合作用强度净光合作用强度光合作用强度光合作用强度=呼吸作用强度呼吸作用强度D点：点：净光合作用强度为净光合作用强度为0图中图中A A点含义：点含义：；BB点含义：点含义：；CC点表示：点表示：；若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表 植物。植物。光照强度为光照强度为0 0，只进行呼吸作用，只进行呼吸作用光合作用与呼吸作用强度相等，称为光补偿点光合作用与呼吸作用强度相等，称为光补偿点光合作用强度不再随光照强度增强而增强，称为光饱和点光合作用强度不再
29、随光照强度增强而增强，称为光饱和点阴生阴生0吸吸吸吸收收收收量量量量COCOCOCO2 2 2 2C2ABC1释释放放量量量量COCOCOCO2 2 2 22）CO2浓度浓度的影响的影响COCO2 2浓度浓度CO2CO2的补偿点的补偿点CO2CO2的饱和点的饱和点原理：原理：CO2浓度主要影响浓度主要影响暗反应阶段暗反应阶段，制约，制约C3的形成的形成；CO2浓度A AB B吸收速率CO2C C释放速率CO2DA A点含义：点含义：对应的对应的CO2浓度为浓度为能进行光合作用的最低能进行光合作用的最低CO2浓度浓度；CO2补偿点；补偿点；光合作用速率呼吸作用速率；光合作用速率呼吸作用速率；该点
30、该点对应的对应的CO2浓度（即浓度（即D点）为点）为CO2饱和点饱和点；C点之后光合速率的限制因素不再为点之后光合速率的限制因素不再为CO2浓度，外因浓度，外因主要为主要为光照强度光照强度和温度，内因为和温度，内因为酶的数量和活性酶的数量和活性；B B点点含义：含义：C C点含义：点含义：2）CO2浓度浓度的影响的影响应用：（1）通其风，通其风，正其行正其行；（2）增施有机肥（利用有机肥）增施有机肥（利用有机肥微生物呼吸作用微生物呼吸作用释放的释放的CO2）；）；（3）温室栽培农作物可以投放干冰或使用）温室栽培农作物可以投放干冰或使用CO2发生器；发生器；CO2浓度A AB B吸收速率CO2C
31、 C释放速率CO2D（2）CO2浓度浓度的影响的影响光光合合速速率率0CO2浓度浓度（CO2饱和点饱和点）B外因：光照强度、温度；内因：色素和酶的数量、酶的活性；限制因素限制因素ACO2饱和点：达到最大光合速率的最小饱和点：达到最大光合速率的最小CO2浓度；此浓度；此点之后，点之后，CO2浓度不再是光合速率的限制因素；浓度不再是光合速率的限制因素；*CO2太少无法被固定，因此积累到一定量，才会启动光太少无法被固定，因此积累到一定量，才会启动光合作用；合作用；（2）CO2浓度浓度的影响的影响b:CO2的补偿点的补偿点 a a a ab:COb:COb:COb:CO2 2 2 2太低，农作物消耗光
32、合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；太低，农作物消耗光合产物；b b b bc:c:c:c:随随随随COCOCOCO2 2 2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；c c c cd:COd:COd:COd:CO2 2 2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；d d d de:COe:COe:COe:CO2 2 2 2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原
33、生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，降低光合作用。闭，降低光合作用。闭，降低光合作用。闭，降低光合作用。abcdCOCO2 2浓度浓度c:CO2的饱和点的饱和点CC3 3的生成的生成暗反应暗反应C C3 3还原还原（CHCH2 20 0）e（2）CO2浓度浓度的影响的影响ABAB段段:(:(在一定范围内在一定范围内)随温度的升高随温度的升高,光合作用逐渐加强光合作用逐渐加强 B B点点:光合作用中酶的最适温度光合作用中酶的最适温度BCBC段段:酶活性降低酶活性降低,光合速率下降光合速率下降,若温度过高若温度过高,酶失活停
34、止酶失活停止光合作用光合作用一般植物的最适温度在一般植物的最适温度在25253 30 03）温度）温度（1 1）原理：）原理：温度通过影响与光合作用有关的温度通过影响与光合作用有关的酶的活性酶的活性影响光合作用；影响光合作用；（2 2）应用：）应用：适时播种；适时播种；温室栽培时，温室栽培时，白天适当提高温度白天适当提高温度，提高净光合提高净光合速率速率，夜间适当降温夜间适当降温，降低呼吸速率降低呼吸速率，降低有，降低有机物的消耗，保证植物有机物的积累；机物的消耗，保证植物有机物的积累；5）水分水分 水分水分 水分既是光合作用的原料，又是化学反应的媒介；水分既是光合作用的原料，又是化学反应的媒
35、介；缺水缺水气孔关闭气孔关闭CO2进入受阻进入受阻间接影响光合间接影响光合作用作用应用措施：应用措施：合理灌溉。合理灌溉。植物夏季为何植物夏季为何“午休午休”？植物蒸腾散失水分。植物蒸腾散失水分。为避免缺水为避免缺水气孔关闭气孔关闭COCO2 2进入受阻进入受阻间接影响间接影响光合作用光合作用光合作用强度光合作用强度OA 7 10 12 14 18 t水分水分夏季晴朗的白天夏季晴朗的白天温度过高，为减少蒸腾作用，温度过高，为减少蒸腾作用，气气孔关闭，孔关闭，CO2供应不足供应不足，光合速，光合速率下降，出现率下降，出现“午休午休”现象现象时间光合作用强度BC段：段：光照强度不断减弱光照强度不断
36、减弱AB段：段：光照强度不断增大光照强度不断增大DE段：段：【典型曲线分析】5 5）矿质元素）矿质元素应用：应用：根据作物的需肥规律，根据作物的需肥规律，适时、适量适时、适量地增施地增施肥料，可提高农作物产量。肥料，可提高农作物产量。N N：蛋白质、蛋白质、ATPATPATPATP的重要组分的重要组分的重要组分的重要组分P P：磷脂（生物膜），核酸组成元素，磷脂（生物膜），核酸组成元素，ATPATPATPATP的重要组的重要组的重要组的重要组分；分；分；分；K K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输MgMg：叶绿素的重要组分
37、叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分多因素影响多因素影响甲乙(1)甲图中的自变量为_，OP段影响光合速率的因素是_，PQ段影响光合速率的因素是_，Q点之后影响光合速率的因素是_；(2)乙图中的自变量为_，OP段影响光合速率的因素是_，PQ段影响光合速率的因素是_，Q点之后影响光合速率的因素是_；光照强度、温度光照强度光照强度、温度温度光照强度、CO2浓度光照强度光照强度、CO2浓度CO2浓度 延长光合作用时间延长光合作用时间延长光合作用时间延长光合作用时间增加光合作用面积增加光合作用面积增加光合作用面积增加光合作用面积光能利用率光能利用率（提高产量）提高光合提高光合作用效率作用效率
38、(轮作、轮作、温室中人工光照）温室中人工光照）(合理密植、间种、套种合理密植、间种、套种)1、控制光照强度、控制光照强度2、适当补充、适当补充CO23、控制适宜的温度、控制适宜的温度4、矿质元素（、矿质元素（合理施肥）合理施肥）5、水（、水（合理灌溉）合理灌溉）提高光合作用速率(提高产量)措施：通风透气通风透气在温室中施有机肥在温室中施有机肥使用使用COCO2 2发生器发生器：保持昼夜温差：保持昼夜温差化能合成作用化能合成作用除绿色植物除绿色植物(自养生物自养生物)能利用光能合成有机物能利用光能合成有机物外，外，少数少数细菌细菌利用体外利用体外环境中的某些无机物氧环境中的某些无机物氧化时所释放
39、的能量来制化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作造有机物，这种合成作用叫用叫化能合成作用化能合成作用。硝化细菌化能合成作用2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量能量硝化细菌的化能合成作用硝化细菌的化能合成作用6CO2+6H2O(CH2O)+6O2原原料料产产物物营养营养方式方式 利用的能量利用的能量 生物体生物体光合作用光合作用化能合成作化能合成作用用相相同同相相同同自自养养某些无机物氧某些无机物氧化时化时,所释放所释放的能量的能量太阳能太阳能绿色植物绿色植物少数种类少数种类的细菌的细菌化能合成作用与光合作用化能合成作用与光合作用类型类型概念概
40、念代表生物代表生物自养自养生物生物异养异养生物生物能将无机物合成有能将无机物合成有机物的生物机物的生物只能利用环境中现只能利用环境中现成的有机物来维持成的有机物来维持自身生命活动的生自身生命活动的生物物光能自养生物：绿色光能自养生物：绿色植物植物化能自养生物：少数化能自养生物：少数细菌细菌人、动物、真菌以人、动物、真菌以及大多数细菌及大多数细菌自养生物与异养生物自养生物与异养生物练一练：1.在些列相同强度的各种光的照射下，绿色植物光合作用制造有机物最多的是（）A.白光 B.红光C.蓝紫光 D.黄绿光 A2.光合作用过程中不需要酶参与的过程是（光合作用过程中不需要酶参与的过程是（）A.二氧化碳的
41、固定二氧化碳的固定B.叶绿素吸收光能叶绿素吸收光能C.三碳化合物的合成三碳化合物的合成D.ATP的合成的合成 B3 3、右图是利用小、右图是利用小球藻进行光合作球藻进行光合作用的实验图，图用的实验图，图中中A A物质和物质和B B物质物质的相对分子质量的相对分子质量之比是：之比是：()()A.1:2 B.8:9 C.2:1 D.9:8A.1:2 B.8:9 C.2:1 D.9:8 BC18O2H218OCO2H2O4 4、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（）A A、H BH B、C C5 5化合物化合物 C C、ATP DATP D、CO
42、CO2 2B5 5、与光合作用光反应有关的是（、与光合作用光反应有关的是（）HH2 2O ATP ADP COO ATP ADP CO2 2A.B.C.D.A.B.C.D.A6 6、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的、将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的C0C02 2条件下。条件下。如果将环境中如果将环境中C0C02 2含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的内的C C3 3化合物、化合物、C C5 5化合物和化合物和ATPATP含量的变化情况依次是（含量的变化情况依次是（）A.A.上升；下降；上升上升；下降；上升 B.B.下降；上升；下降下降；上升；下降 C.C.下降；上升；上升下降；上升；上升 D.D.上升；下降；下降上升；下降；下降C