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1、5.4.2 5.4.2 光合作用与能量转化光合作用与能量转化二、二、光合作用的原理和应用光合作用的原理和应用O2CH2OH2OCO2太阳能太阳能类囊体类囊体叶绿体基质叶绿体基质类囊体类囊体色素酶温故知新 在叶绿体内部类囊体的膜表面上，分布着许多吸收光能的在叶绿体内部类囊体的膜表面上，分布着许多吸收光能的在叶绿体内部类囊体的膜表面上，分布着许多吸收光能的在叶绿体内部类囊体的膜表面上，分布着许多吸收光能的色素色素色素色素分子，分子，分子，分子，在类囊体薄膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的在类囊体薄膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的在类囊体薄膜上和叶绿体基质中，还有许多进
2、行光合作用所必需的在类囊体薄膜上和叶绿体基质中，还有许多进行光合作用所必需的酶酶酶酶。叶绿体是绿色植物进行叶绿体是绿色植物进行光合作用光合作用的细胞器。的细胞器。光合作用光合作用绿色植物通过绿色植物通过 ，利用，利用 ，将，将 转转化成化成 ，并且释放出，并且释放出 的过程。的过程。1.概念：叶绿体光能二氧化碳和水储存着能量的有机物氧气2.反应式：注：注：（CHCHCHCH2 2 2 2O O O O）表示糖类，）表示糖类，）表示糖类，）表示糖类，光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖光合作用产物一部分是淀粉，一部分是
3、蔗糖.(P104).(P104).(P104).(P104)CO2 +H2O （CH2O)+O2光能叶绿体 叶绿体是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？叶绿体是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？叶绿体是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？叶绿体是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？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
4、资料1 1：19191919世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，COCOCOCO2 2 2 2分子的分子的分子的分子的C C C C和和和和O O O O被被被被 分开，分开，分开，分开，O O O O2 2 2 2被释放，被释放，被释放，被释放，C C C C与与与与H H H H2 2 2 2O O O O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。C CO O2 2O O2 2C C
5、+H+H2 2O O甲醛甲醛(CH(CH2 2O)O)1928192819281928年，科学家发现年，科学家发现年，科学家发现年，科学家发现甲醛对植物有毒害甲醛对植物有毒害甲醛对植物有毒害甲醛对植物有毒害作用，而且作用，而且作用，而且作用，而且甲醛不能通甲醛不能通甲醛不能通甲醛不能通过光合作用转化成糖。过光合作用转化成糖。过光合作用转化成糖。过光合作用转化成糖。初步判断：氧来自二氧化碳的可能性较小，较可能来源于水。一、光合作用的原理一、光合作用的原理资料资料2 2：1937193719371937年，英国科学家希尔。年，英国科学家希尔。年，英国科学家希尔。年，英国科学家希尔。希尔发现，在离体
6、叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液悬浮液悬浮液悬浮液中有中有中有中有H H H H2 2 2 2O O O O，没有，没有，没有，没有COCOCOCO2 2 2 2），在光照下可以释放出氧气。），在光照下可以释放出氧气。），在光照下可以释放出氧气。），在光照下可以释放出氧气。像这样，离体叶绿体在适当条件下像这样，离体叶绿体在适当条件下像这样，离体叶绿体在适当条件下像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反发
7、生水的光解，产生氧气的化学反发生水的光解，产生氧气的化学反发生水的光解，产生氧气的化学反应称作应称作应称作应称作希尔反应希尔反应希尔反应希尔反应。不能。该该该该实验实验实验实验没有排除没有排除没有排除没有排除叶绿体中叶绿体中叶绿体中叶绿体中其他物质的干扰其他物质的干扰其他物质的干扰其他物质的干扰，也并，也并，也并，也并没有直接没有直接没有直接没有直接 观察到氧元素的转移。观察到氧元素的转移。观察到氧元素的转移。观察到氧元素的转移。讨论讨论1.1.1.1.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希尔的实验说明水的光解产生氧气，是
8、否说明植物光合作用产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？生的氧气中的氧元素全部都来自水？生的氧气中的氧元素全部都来自水？生的氧气中的氧元素全部都来自水？O2H+离体的叶绿体悬浮液思考思考：光合作用生成的光合作用生成的光合作用生成的光合作用生成的O O O O2 2 2 2中的氧元素到底来自中的氧元素到底来自中的氧元素到底来自中的氧元素到底来自H H H H2 2 2 2O O O O还是还是还是还是COCOCOCO2 2 2 2？如何设计实？如何设计实？如何设计实？如何设计实 验进行探究？验进行探究？验进行探究？验进行探究？同位素示踪法同位素
9、示踪法 能够说明能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬悬悬悬浮液中有浮液中有浮液中有浮液中有H H H H2 2 2 2O O O O，没有合成糖的另一种必需原料，没有合成糖的另一种必需原料，没有合成糖的另一种必需原料，没有合成糖的另一种必需原料COCOCOCO2 2 2 2，因此，该实验说因此，该实验说因此，该实验说因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独明水的光
10、解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。立的反应阶段。立的反应阶段。立的反应阶段。讨论讨论2.2.2.2.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？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？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？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？资料3：1941年，美国科学家鲁宾（S.Ruben)和卡门（M.Kamen)用用同位素示踪同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源。他们用的方法，研究了光合作用中氧气的来源。他们用16
11、161616O O O O的同的同的同的同 位素位素位素位素1818O O分别标记分别标记分别标记分别标记成成H H2 21818O O和和C C1818O O2 2。然后，进行了两组实验：第一组给植。然后，进行了两组实验：第一组给植物提供物提供H H2 2O O和和C C1818O O2 2，第二组给同种植物提供，第二组给同种植物提供H H2 21818O O和和COCO2 2。在其他条件都相。在其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是同的情况下，第一组释放的氧气都是O O2 2,第二组释放的都是第二组释放的都是1818O O2 2。CO2H218O光照射下的光照射下的小球藻悬液小球藻悬
12、液C18O2H2O18O2O2光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而并不来源于COCOCOCO2 2 2 2讨论讨论3.3.分析鲁宾和卡门做的实验得出什么结论？分析鲁宾和卡门做的实验得出什么结论？分析鲁宾和卡门做的实验得出什么结论？分析鲁宾和卡门做的实验得出什么结论？对比实验相互对照资料4：1954195419541954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，当向反应体系供年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，当向反应体系供年，美国
13、科学家阿尔农发现，在光照下，当向反应体系供年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，当向反应体系供 给给给给ADPADPADPADP、PiPiPiPi时，时，时，时，会有会有ATPATP产生。同样方法处理四只试管，产生。同样方法处理四只试管，只有只有1 1号有号有 ATP ATP产生产生。1957195719571957年，他发现年，他发现年，他发现年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随这一过程总是与水的光解相伴随这一过程总是与水的光解相伴随这一过程总是与水的光解相伴随。讨论4.尝试用示意图来表示尝试用示意图来表示尝试用示意图来表示尝试用示意图来表示ATPATPATPATP的合成与希尔反应的关系。的
14、合成与希尔反应的关系。的合成与希尔反应的关系。的合成与希尔反应的关系。H H2 2O OO O2 2 +H H+能量能量光照光照ADP+PiADP+Pi ATP ATP思考：思考：从该实验，你能得出什么结论？从该实验，你能得出什么结论？从该实验，你能得出什么结论？从该实验，你能得出什么结论？ATPATPATPATP的合成场所：类囊体；合成条件：需光（酶）的合成场所：类囊体；合成条件：需光（酶）的合成场所：类囊体；合成条件：需光（酶）的合成场所：类囊体；合成条件：需光（酶）光合作用的过程 光合作用释放的氧气中的氧元素来自水，氧气的产生和糖光合作用释放的氧气中的氧元素来自水，氧气的产生和糖光合作用
15、释放的氧气中的氧元素来自水，氧气的产生和糖光合作用释放的氧气中的氧元素来自水，氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。光合作用类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。光合作用类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。光合作用类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应，根据是否需要光能，这些的过程十分复杂，它包括一系列化学反应，根据是否需要光能，这些的过程十分复杂，它包括一系列化学反应，根据是否需要光能，这些的过程十分复杂，它包括一系列化学反应，根据是否需要光能，这些化学反应可以概括地分为化学反应可以概括地分为化学反应
16、可以概括地分为化学反应可以概括地分为光反应光反应光反应光反应和和和和暗反应（现在也称为碳暗反应（现在也称为碳暗反应（现在也称为碳暗反应（现在也称为碳反应）反应）反应）反应）两个阶段。两个阶段。两个阶段。两个阶段。O2CH2OH2OCO2太阳能太阳能类囊体类囊体叶绿体基质叶绿体基质尝试叙述光合作用的光反应过程1.1.光反应阶段光反应阶段ATPADP+Pi酶酶O2NADP+H+H2O光解光解光光反应阶段类囊体薄膜类囊体薄膜类囊体薄膜类囊体薄膜NADPH相关信息水分解为氧和H+的同时，被叶绿体夺去两个电子。电子经传递，可用于与H H+结合形成。3）物质变化:4）能量转化:2）条 件：1）场 所：水的
17、光解：ATP的合成：NADPH的合成：光能ATP和NADPH中的活跃化学能叶绿体的类囊体薄膜光、色素、酶1.光反应阶段ADP+Pi+能量 ATP酶NADP+H+2e-NADPHH2O O2+H+光光反应为暗反应提供了哪些条件？资料5：20202020世纪世纪世纪世纪40404040年代，美国科学家年代，美国科学家年代，美国科学家年代，美国科学家卡尔文等用小球藻做了这样的实验：卡尔文等用小球藻做了这样的实验：情境情境1 1：向反应体系中充入一定量的向反应体系中充入一定量的1414COCO2 2，光照，光照3030秒后检测产物，检测到秒后检测产物，检测到 了多种带了多种带1414C C标记的化合物
18、，有标记的化合物，有三碳化合物（三碳化合物（C C3 3）、五碳化合物（）、五碳化合物（C C5 5）和）和 六碳糖六碳糖(C(C6 6)。（小球藻是一种单细胞的绿藻小球藻是一种单细胞的绿藻小球藻是一种单细胞的绿藻小球藻是一种单细胞的绿藻）如何确定二氧化碳中的如何确定二氧化碳中的C C先转移到先转移到C C3 3、C C5 5和和C C6 6中的哪个化合物呢？中的哪个化合物呢？缩短反应时间情境2：反应进行到反应进行到5 5秒秒光照时，卡尔文等检测到同时含有放射性的光照时，卡尔文等检测到同时含有放射性的C C5 5化合化合 物和物和C C6 6化合物化合物。缩短工作时间到。缩短工作时间到几分之一
19、秒几分之一秒时，时，90%90%以上的放射性以上的放射性1414C C集中集中 在一种在一种C C3 3化合物上。化合物上。资料5：卡尔文等用小球藻做了这样的实验：卡尔文等用小球藻做了这样的实验：1 1 1 1、大致描述、大致描述、大致描述、大致描述COCOCOCO2 2 2 2转化成有机物过程中，转化成有机物过程中，转化成有机物过程中，转化成有机物过程中，C C C C的转移途径。的转移途径。的转移途径。的转移途径。C CO O2 2C C3 3(C CH H2 2O)O)C C5 52 2 2 2、COCOCOCO2 2 2 2与什么物质结合形成与什么物质结合形成与什么物质结合形成与什么物
20、质结合形成C C C C3 3 3 3?实验发现，在光照条件下，突然降低实验发现，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结论结论：CO2与与C5结合形成结合形成C3化合物化合物上述资料表明 光合作用吸收的光合作用吸收的光合作用吸收的光合作用吸收的二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳与与与与C C C C5 5 5 5结合形成结合形成结合形成结合形成C C C C3 3 3 3，C C C C3 3 3 3经过一系列变化，经过一系列变化，经过一系列变化，经过一系列变化，转化为糖类的同时又形成转化为糖类的同时又形成转化为糖类的同时又形成转化
21、为糖类的同时又形成C C C C5 5 5 5。这些。这些。这些。这些C C C C5 5 5 5又参与又参与又参与又参与C C C C3 3 3 3的形成。这样，的形成。这样，的形成。这样，的形成。这样，C C C C5 5 5 5到到到到C C C C3 3 3 3再到再到再到再到C C C C5 5 5 5的循环，可以源源不断进行下去的循环，可以源源不断进行下去的循环，可以源源不断进行下去的循环，可以源源不断进行下去。所以。所以。所以。所以暗反应暗反应暗反应暗反应也也也也称为称为称为称为卡尔文卡尔文卡尔文卡尔文循环（碳循环）循环（碳循环）循环（碳循环）循环（碳循环）。小结 这一阶段光合作
22、用的相关化学反应，有光无光都能进行，所以这个阶段叫做暗反应阶段。阿尔农发现，在黑暗条件下，只要供给了阿尔农发现，在黑暗条件下，只要供给了ATP和和NADPH，叶绿体就能，叶绿体就能 将将CO2转化为糖类，同时转化为糖类，同时ATP和和NADPH含量急剧下降。含量急剧下降。1 1 1 1、卡尔文循环呈现有机物的形成过程，与前面、卡尔文循环呈现有机物的形成过程，与前面、卡尔文循环呈现有机物的形成过程，与前面、卡尔文循环呈现有机物的形成过程，与前面水的光解水的光解水的光解水的光解产生氧气产生氧气产生氧气产生氧气 过程是否存在一定联系？过程是否存在一定联系？过程是否存在一定联系？过程是否存在一定联系？
23、2 2 2 2、ATPATPATPATP和和和和NADPHNADPHNADPHNADPH参与生成参与生成参与生成参与生成C C C C5 5 5 5和和和和C C C C6 6 6 6的过程。那光能是经过怎样的转化的过程。那光能是经过怎样的转化的过程。那光能是经过怎样的转化的过程。那光能是经过怎样的转化 储存到糖类中的？储存到糖类中的？储存到糖类中的？储存到糖类中的？水的光解为卡水的光解为卡尔文循环提供尔文循环提供了了ATPATP和和NADPHNADPH光能首先被光合色素吸收，转化成光能首先被光合色素吸收，转化成光能首先被光合色素吸收，转化成光能首先被光合色素吸收，转化成ATPATPATPAT
24、P、NADPHNADPHNADPHNADPH中的化学能，中的化学能，中的化学能，中的化学能，再转移到糖类等有机物中。再转移到糖类等有机物中。再转移到糖类等有机物中。再转移到糖类等有机物中。资料资料6 6：H H2 2O OO O2 2 +H H+能量能量光照光照ADP+PiADP+Pi ATPATPNADPNADP+H H+e e NADPHNADPH 完善光合作用的示意图。2C3CO2（CH2O）多种酶参加反应固定固定暗反应阶段叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质叶绿体基质还原还原C52、暗反应阶段3)物质变化:4)能量转化:2)条 件：1)场 所：叶绿体基质多种酶、CO2ATP和NADPH的水解
25、CO2的固定：CO2+C52C3 酶C3的还原：2C3 C5+(CH2O)酶 ATP、NADPHATP和NADPH中的活跃化学能有机物中稳定的化学能2、暗反应阶段相关信息：C3是指3-磷酸甘油酸；C5是指核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）O2H+NADPHNADP+ADP+PiATPC3C5(1)光合作用的过程填一填 光反应阶段光反应阶段暗反应阶段（卡尔文循环）暗反应阶段（卡尔文循环）场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化联系联系项目项目项目项目叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质叶绿体基质光、色素、酶光、色素、酶有光无光都可，多种酶有光无光都可，多种酶光能光能ATPATP
26、、NADPHNADPH中中活跃活跃的的化学能化学能ATPATP、NADPHNADPH中中活跃活跃的化学能的化学能有机物中有机物中稳定稳定的化学能的化学能光反应为暗反应提供光反应为暗反应提供ATPATP和和NADPHNADPH暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADPADP、PiPi、NADPNADP+等原料等原料过程过程过程过程 色素、酶色素、酶2H2O O2+4H+光光ADP+Pi+能量能量 ATP酶酶酶酶NADP+H+NADPH酶酶CO2C5 2C32C3 (CH2O)+C5酶酶ATP、NADPH-光反应阶段与暗反应阶段的区别和联系光合作用强度光合作用强度 的的表示方法：表示方法：总反应式
27、：总反应式：CO2H2O （CH2O）O 2 光能光能叶绿体叶绿体固定固定制造或产生制造或产生产生产生单位时间内光合作用单位时间内光合作用三三 、光合作用原理的应用、光合作用原理的应用（一）探究光照强度对（一）探究光照强度对光合作用强度光合作用强度的影响的影响1.实验原理：根据单位根据单位时间小圆形叶片浮起的数量的多少，探究时间小圆形叶片浮起的数量的多少，探究光照强度与光照强度与光合光合作用强度作用强度的关系。的关系。叶片含有空气叶片含有空气上浮上浮抽气抽气叶片叶片下沉下沉叶片叶片上浮上浮光合作用光合作用产生产生O O2 2O O2 2充满细胞间隙充满细胞间隙2.材料用具：打孔器、打孔器、5W
28、 LED5W LED台灯、米尺、烧杯、绿叶等台灯、米尺、烧杯、绿叶等3.方法步骤：0.6cm0.6cm的打孔器打孔的打孔器打孔打出圆形小叶片打出圆形小叶片3030片片黑暗保存叶片黑暗保存叶片叶片置于注射器内叶片置于注射器内抽出叶片的气体抽出叶片的气体叶片均分为叶片均分为3 3组组1.1.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（1%2%1%2%的的NaHCONaHCO3 3溶液）溶液）向向3 3只小烧杯中只小烧杯中各放入各放入1010片片小圆形小圆形叶片叶片2.2.分别分别对这对这3 3个实验装置进行个实验装置进行强、中、弱三种强、中、弱三种光照光照强
29、光强光中等光中等光弱光弱光3.3.观察观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量浮起的数量。或上浮相同数量的小。或上浮相同数量的小圆形叶片各实验装置圆形叶片各实验装置所用时间所用时间。【LED灯作为光源（冷光源，排除温度干扰），分别用不同光照强度（调节光源与烧杯的距离）去照射叶片。】方法步骤：叶片均分为叶片均分为3 3组组4.实验结果：5.实验结论：在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增加而增强CO2浓度水分光光质光照强度光照时间光照面积酶色素温度矿质元素（二）影响光合作用强度的因素（二）影响光合作用强度的因素气孔开闭情况1.1.光照
30、强度光照强度呼吸速率呼吸速率呼吸速率呼吸速率（用（用COCO2 2增加量增加量;O;O2 2减少量减少量;有机物的减有机物的减 少量少量表示）表示）净光合速率净光合速率净光合速率净光合速率（表观光合速率）表观光合速率）用用O O2 2释放量释放量;CO;CO2 2吸收量吸收量;有机物积累量有机物积累量;有机物增加量有机物增加量表示表示真正光合速率真正光合速率真正光合速率真正光合速率（实际光合速率）（实际光合速率）用用COCO2 2固定（固定（消耗消耗）量）量;O;O2 2产生量产生量;有机有机 物产生（物产生（制造制造）量表示）量表示ACAC段限制光合速率的因素是段限制光合速率的因素是光照强度
31、光照强度C C点之后点之后限制光合速率的因素是限制光合速率的因素是COCO2 2浓度浓度或者或者酶的活性等酶的活性等CO2O2（黑暗时黑暗时）只进行呼吸作用只进行呼吸作用O2CO2光合速率光合速率 红 光红 光 蓝 紫 光蓝 紫 光 绿 光绿 光（2 2）图示为阳生植物和阴生植物光合作用曲线图：）图示为阳生植物和阴生植物光合作用曲线图：（3 3）应用）应用适适 当当 增增 加加 光光 照照 强强 度度 不不 同同 植植 物物 采采 取取 不不 同同 光光 照照套套 种种 间间 作作 ，合，合 理理 密密 植植 轮轮 作作 2.CO2浓度C C点：点：COCO2 2补偿点补偿点（表示光合作用速率
32、等于细胞呼吸速率（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率 时的时的COCO2 2浓度）；浓度）；D D点：点：COCO2 2饱和点饱和点（两组都表示在一定范围内（两组都表示在一定范围内COCO2 2浓度达到浓度达到 该点后，光合作用强度不再随该点后，光合作用强度不再随COCO2 2浓度增加而增加）浓度增加而增加）此时受限于光照强度等此时受限于光照强度等应用：应用：1.1.1.1.多施多施多施多施有机肥有机肥有机肥有机肥或或或或农家肥农家肥农家肥农家肥 2.2.2.2.温室栽培植物时还可使用温室栽培植物时还可使用温室栽培植物时还可使用温室栽培植物时还可使用COCOCOCO2 2 2 2发生器等发生器等
33、发生器等发生器等.3.3.3.3.大田中还要注意通风透气大田中还要注意通风透气大田中还要注意通风透气大田中还要注意通风透气.B B点点 ：进行光合作用所需进行光合作用所需COCO2 2的最低浓度的最低浓度ABCD0吸收吸收CO2释放释放CO2CO2浓度浓度3.温度 最适温度下植物光合作用最大，植物体内最适温度下植物光合作用最大，植物体内的酶最适温度在的酶最适温度在4050之间。之间。温度过高时温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低植物气孔关闭或酶活性降低，光合速率会减弱。光合速率会减弱。应用：应用：1.1.1.1.适时播种适时播种适时播种适时播种 2.2.2.2.温室中温室中温室中温室中,白天白天
34、白天白天适当适当适当适当提高提高提高提高温度温度温度温度,晚上晚上晚上晚上适当适当适当适当降温降温降温降温 3.3.3.3.植物植物植物植物“午休午休午休午休”现象现象现象现象N：光合光合酶酶及及ATP的重要组分的重要组分P：类囊体类囊体膜膜和和ATP的重要组分；的重要组分；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Mg：叶绿素叶绿素的重要组分的重要组分4.4.水分和矿质元素水分和矿质元素水是光合作用的水是光合作用的原料原料，缺水既可直接影响光合作用缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片，又会导致叶片气孔关闭，限制气孔关闭，限制COCO2 2进入叶片，从而间接影响光合作用。进入叶
35、片，从而间接影响光合作用。能够利用体外环境中的某些能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量无机物氧化时所释放的能量来制造来制造有机物的合成作用。有机物的合成作用。例如：例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌等少数种类的细菌2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量能量硝化细菌硝化细菌硝化细菌硝化细菌2HNO2+O2 2HNO3+能量能量硝化细菌硝化细菌6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O能量能量四、化能合成作用与光合作用的相同点和不同点？与光合作用的相同点和不同点？新陈代谢类型新陈代谢类型同化类型光能自养6CO2+12H2OC6H12
36、O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体（光合作用）（光合作用）（光合作用）（光合作用）化能自养（化能合成作用）（化能合成作用）（化能合成作用）（化能合成作用）NH3HNO2+能量能量HNO3+能量能量CO2+H2O（CH2O）能量能量硝硝化化细细菌菌自养型异养型寄生、腐生、捕食寄生、腐生、捕食寄生、腐生、捕食寄生、腐生、捕食光反应：水的光解：ATP的合成：NADPH的合成：ADP+Pi+能量 ATP酶NADP+H+2e-NADPHH2O O2+H+光暗反应：CO2的固定：CO2+C52C3 酶C3的还原：2C3 C5+(CH2O)酶 ATP、NADPH1、CO2减少，光照不变：C3 ，C5 ，ATP和NADPH 。2、光照减弱、CO2不变：C3 ，C5 ，ATP和NADPH 。减少增加都增加增加减少都减少（CH2O）在两种情况下都会减少减少（叶绿体基质）光反应：水的光解：ATP的合成：NADPH的合成：ADP+Pi+能量 ATP酶NADP+H+2e-NADPHH2O O2+H+光暗反应：CO2的固定：CO2+C52C3 酶C3的还原：2C3 C5+(CH2O)酶 ATP、NADPH1、ATP、NADPH的转移路径：2、NADP+、ADP、Pi的转移路径：（叶绿体基质）从叶绿体内囊体薄膜到叶绿体基质从叶绿体基质到内囊体薄膜