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课前5分钟复习巩固
3. 光反应阶段的场所在叶绿体的 ，暗反应阶段的场所在
1.下列有关科学家对光合作用的探索历程的叙述,正确的是( )。
A.希尔反应表明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部来自水
B.卡尔文等向小球藻提供14CO2，光照一段时间，14C5 先于14C3 出现
C.鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法,证明光合作用中释放的氧气来自二氧化碳
D.阿尔农发现光合作用中叶绿体合成 ATP的过程总是与水的光解相伴随
2.叶片进行光合作用时，光反应阶段为暗反应阶段提供的物质是 ( )
A.O2 和 C3 B.叶绿体色素 C.O 和 NADPH D. NADPH 和 ATP
类囊体薄膜上
叶绿体基质中
D
D
色素、酶
2H2O O2 + 4H+ +4e-
光
ADP + Pi + 能量 ATP
酶
酶
NADP+ + H + （+2e-) NADPH
酶
CO2 固定： CO2＋C5 2C3
C3还原：2C3 (CH2O)+C5
酶
ATP、NADPH
光反应
暗反应
CO2浓度不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O）
光照减弱 减少 增加 减少 减少
光照增强 增加 减少 增加 增加
拓展：环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
光合作用的原理
物
质
的
量
时间
强光照
C3
C5, [H], ATP,
(CH2O)合成量
弱光照
CO2供应量不变：光照强→弱
光合作用的原理
物
质
的
量
时间
强光照
C3
C5, [H], ATP,
(CH2O)合成量
弱光照
CO2供应量不变：光照弱→强
色素、酶
2H2O O2 + 4H+ +4e-
光
ADP + Pi + 能量 ATP
酶
酶
NADP+ + H + （+2e-) NADPH
酶
CO2 固定： CO2＋C5 2C3
C3还原：2C3 (CH2O)+C5
酶
ATP、NADPH
光反应
暗反应
拓展：环境改变时光合作用各物质含量的变化分析
光照不变 NADPH、ATP C3 C5 （CH2O）
CO2浓度减少 增加 减少 增加 减少
CO2浓度增加 减少 增加 减少 增加
光合作用的原理
物
质
的
量
时间
缺乏
C3, (CH2O)
C5, [H], ATP
CO2
充足
光照强度不变：CO2充足→缺乏
光合作用的原理
物
质
的
量
时间
CO2
缺乏
C3, (CH2O)
C5, [H], ATP
充足
光照强度不变：CO2缺乏→充足
5.4 光合作用与能量转化
第三课时 光合作用原理的应用
学习目标
1、影响光合作用强度的因素（重点、难点）
2、化能合成作用
1、光合作用的强度
概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
光合作用原理的应用
光合作用的强度直接关系农作物的产量，因此，
研究影响光合作用强度的环境因素很有现实意义
自变量：
光照强度
因变量：
光合作用强度
实验材料：
30片圆形小叶片
无关变量：
1、实验仪器和试剂
温度、CO2等，要求相同且适宜
探究 实践：探究环境因素（光照强度）对光合作用强度的影响
1.打孔：用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片
还原糖是指具有还原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等
2.将圆形小叶片置于注射器内，使叶片内气体逸出
3.将处理过圆形小叶片放入清水中，黑暗保存，小圆形叶片全部沉到水底
4.取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）
项目　 　 烧杯　 　 小圆形叶片 加富含CO2 的清水 光照强度 叶片浮起数量
1 10片 20 mL 强 多
2 10片 20 mL 中 中
3 10片 20 mL 弱 少
6.观察并记录结果
实验结论：
在一定范围内,光合作用强度随着光照强度的增大而增强
影响光合作用强度的因素
CO2的浓度
H2O
光：光照强度、光照时间等
矿质元素（N、Mg是合成叶绿素的原料）
外因：
内因：
植物种类
叶龄
叶面积指数
温度
CO2 + H2O
光能
叶绿体
（CH2O)+ O2
建立模型: 探究CO2和O2的变化情况
注意：植物在进行光合作用的同时，还进行呼吸作用。
外部因素1：光照强度
A点：只进行细胞呼吸，CO2释放量表示此时的呼吸强度。
B点（光补偿点）：光合作用强度=呼吸作用强度
光补偿点
光饱和点
AB段：光合作用强度 < 呼吸作用强度
B点之后：光合作用强度 > 呼吸作用强度
分析——C点之前受限因素：光照强度
C点之后受限因素：温度、CO2浓度等
内因：酶的活性和数量、色素含量、C5含量等
C’
C点：光合作用强度达到最大
C’点（光饱和点）：增加光照强度,光合作用强度不再增加。
应用：
1.大棚内阴天人工补充光照
2.光照太强时应适当遮阴
真正（总）光合速率= 净光合速率 + 呼吸作用速率
有机物产生（制造）的量
CO2固定量
O2产生量
有机物积累量
CO2吸收量
O2的释放量
消耗有机物的量
黑暗下CO2的释放量
黑暗下O2的吸收量
=
=
=
+
+
+
真正光合速率与净光合速率的关系
衡量指标
衡量指标
衡量指标
真正（总）光合速率= 净光合速率 + 呼吸作用速率
CO2浓度
A
B
吸收速率
CO2
C
释放速率
C’
A点：
对应的CO2浓度为能进行光合作用的最低CO2浓度。
CO2补偿点
光合作用速率＝呼吸作用速率
B点：
C点：
最大光合速率
对应的C’点为CO2饱和点
① 在农作物生产上可通过“正其行，通其风”增大CO2浓度；
② 增施有机肥等增大CO2浓度，提高光合速率。
影响暗反应阶段——C3的合成
外因2：CO2浓度
CO2饱和点
CO2
补偿点
CO2
a.曲线分析
b.应用
0
温度
A
光合速率
B
C
主要影响与光合作用有关酶的活性影响光合速率。
AB段：低温可降低酶活性，但不会使酶失活，光合作用被抑制。
在最适温度，酶的活性最高，
光合速率最高（B点）
BC段：超过一定温度，酶的活性随温度升高而降低。温度过高酶空间结构破坏，永久失活光合速率受抑制。
温度过高植物气孔关闭，光合速率会减弱。
冬季温室栽培，白天可适当提高温度；晚上适当降低温度，降低有机物消耗，使植物积累的有机物增加
外因3：温度
a.曲线分析
b.应用
AB段的光合作用强度不断增强的原因是？
DE段左右的光合作用强度明显减弱的原因是？
BC段的光合作用强度不断下降的原因是？
光照强度逐渐增强
温度过高，为了减少蒸腾作用导致气孔关闭，
CO2无法进入叶片组织，限制了光合作用的暗反应
（植物的“午休现象”）
光照强度逐渐减弱
从图中可以看出，限制光合作用的因素有：
光照强度和温度
N：光合酶及ATP的重要组分
P：类囊体膜和ATP的重要组分
K：促进光合产物向贮藏器官运输
Mg：叶绿素的重要组分
外因4：矿质元素
A ’
B ’
光照强度
O
C’
A
B
C
阴生植物
阳生植物
CO2吸收量
CO2释放量
内部因素1：物种
阳生植物：在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽或弱光条件下生长发育不良的植物。
阴生植物：在较弱的光照条件下能够生长良好的植物叫阴生植物。
根据上表：分析原因？
由图可知，阴生植物的光饱和点和光补偿点低于阳生植物的
光补偿点
光饱和点
O～A：幼叶阶段。随幼叶的不断生长，叶面积_________，叶绿体增多，
叶绿素含量____________，光合速率___________。
A～B：壮叶阶段。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于__________________，
光合速率稳定。
B～C：老叶阶段。随叶龄的增加，叶绿素被_________，光合速率也随之下降。
应用：
农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶保证植物及时换新叶，同时可降低其呼吸作用消耗有机物
增大
增加
增加
稳定状态
破坏
内部因素2：叶龄
内部因素3：叶面积指数
物
质
量
叶面积指数
指单位土地面积上，植物的总叶面积
在一定的范围内，随叶面积不断增大，总光合量不断增加，超过一定范围后，光合作用强度不再增加。当叶面积增加到一定限度后，呼吸作用加强，净光合产量反而下降。
总光合量
净光合量
A
B
C
呼吸量
应用：
1.适当修苗，合理施肥、浇水，避免枝叶徒长，封行过早。
2.温室栽培植物时，可通过合理密植来增加光合作用面积
小结
某些细菌 能够利用 体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用
例：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
化能合成作用
异养生物(人、动物、真菌、大部分细菌)
营养类型
自养生物
光能自养生物(绿色植物、蓝细菌等)
化能自养生物
利用环境中现成的有机物来维持生命活动。
利用环境中某些无机物氧化时释放的能量将CO2和H2O（无机物）合成糖类（有机物），如硝化细菌。
光合作用与能量转化
光合作用
光合作用应用
概念
反应式
探究历程
影响因素：光照、温度、二氧化碳、水分、矿质元素等
硝化细菌等
光合作用原理
过程
光反应：类囊体薄膜
暗反应：叶绿体基质
化能合成作用
CO2 + H2O （CH2O)+O2
光能
叶绿体
课堂小结

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