资源简介

(共62张PPT)
反应阶段
反应部位
反应条件
物质变化
能量变化
联 系 物质变化
能量变化
光反应
暗反应
类囊体薄膜
叶绿体基质
叶绿体色素、酶、光
酶
H2O H+ +O2
酶
ADP+Pi+能量 ATP
酶
CO2的固定，C3的还原
光能→活跃的化学能
活跃的化学能→稳定的化学能
ATP → ADP+Pi+能量
酶
光反应与暗反应的比较
光反应为暗反应提供ATP和NADPH;
暗反应为光反应提供了ADP、Pi、NADP+
光能→ATP和NADPH中的化学能→有机物中稳定的化学能
年代 科学家 结论
十九世纪末 /
1928年 /
1937年 希尔
1941年 鲁宾和卡门
1954年 阿尔农
1957年 阿尔农
甲醛→糖 甲醛对植物有毒
甲醛不能通过光合作用转化成糖
水的光解产生氧气
同位素示踪法，光合作用氧气来自于水
光照下叶绿体合成ATP
ATP的合成总是与水的光解相伴
(一)探究光合作用原理的部分实验
色素
酶
可见光
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
NADP+
NADPH
酶
光反应与暗反应的比较
(1)植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应(　　)
(2)光合作用中ATP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜(　　)
(3)光合作用中ADP的移动方向是从叶绿体基质到类囊体薄膜(　　)
(4)光合作用过程中产生的ATP可以为细胞内的各项生命活动提供能量(　　)
(5)14CO2中C的转移途径是14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)(　　)
×
辨析易错易混 练前清障
×
√
×
×
2、如图是绿色植物光合作用过程示意图。下列与此图相关的说法错误的是( )
B
A.如果A代表某结构，则A为类囊体
B.形成C、D的过程发生在叶绿体基质中
C.突然降低环境中CO2浓度，B的产生速率下降
D.C3中不仅有来自CO2中的碳，也有来自CO2中的氧
☆环境条件骤变时光合作用中相关物质的含量变化
(1)分析方法：需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。
C3↑
NADPH
光照突然停止
光反应停止
NADPH
ATP
C3的还原
受阻
不影响CO2的固定
↑
↑
C5
↑
C3
停止
CO2供应
CO2的固定
C3的还原
继续进行
C5
↑
↑
NADPH、ATP
↑
↑
(CH2O)
叶绿体
中的色素
可见光
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
NADP+
NADPH
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
☆环境条件骤变时光合作用中相关物质的含量变化
叶绿体
中的色素
可见光
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
H+
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
吸收
光解
固定
还原
NADP+
NADPH
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
☆环境条件骤变时光合作用中相关物质的含量变化
A C3增多，C5减少，ADP增多 B C3增多，C5增多，ADP增多
C C3减少，C5增多，ADP增多 D C3增多，C5减少，ADP减少
2．离体的叶绿体在适宜的光照下进行稳定的光合作用时，如果突然降低光照强度，短时间内叶绿体中C3、C5与ADP相对含量的变化是（　　）
A
3.正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是
A.O2的产生停止 B.CO2的固定加快
C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP＋比值下降
√
1、光合作用的强度：
指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。又称光合速率
6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2
光能
叶绿体
三、光合作用原理的应用
固定CO2的量
制造或产生有机物（糖类）量
产生O2的量
单位时间内光合作用
光：光照强度、光质、光照时间
CO2的浓度、H2O
矿质元素（Mg合成叶绿素）
温度
外因
内因
酶的种类、数量
色素的含量
叶龄不同
2、影响光合作用的因素
三、光合作用原理的应用
（2）实验步骤
1——用打孔器打出大小相等的圆叶片若干片（避开叶的主脉）
探究环境因素对光合作用强度的影响
2.探究光照强度对光合作用强度的影响
2——将圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待排出注射器内残留空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，使小
圆形叶片内的气体逸出。这一步骤可重复几次。
（2）实验步骤
2.探究光照强度对光合作用强度的影响
3 ——将内部气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用。这样的叶片因为细胞间隙充满了水，所以全都沉到水底。
（2）实验步骤
2.探究光照强度对光合作用强度的影响
避免光合作用产生O2，使叶片上浮
5 ——分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照(光照强弱可通过调节台灯与实验装置间的距离来决定)。
光源会产生热量，导致温度不同，所以为了保证单一变量，应该加一个盛水玻璃柱，排除温度对实验结果的影响。
冷光源
4 ——取3只小烧杯，分别倒入20 mL富含二氧化碳的清水(事先可用口通过玻璃管向清水内吹气)。
（2）实验步骤
2.探究光照强度对光合作用强度的影响
甲
乙
丙
叶片浮起数量多
叶片浮起数量中
叶片浮起数量少
强
中
弱
6.观察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。
2.探究光照强度对光合作用强度的影响
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
甲 10片 20 mL 强 多
乙 10片 20 mL 中 中
丙 10片 20 mL 弱 少
实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强。
（3）实验记录
2.探究光照强度对光合作用强度的影响
光合作用速率
一定时间内, 单位面积CO2等原料的消耗量
或O2、(CH2O)等产物生成量来表示。
植物在进行光合作用的同时，还进行呼吸作用。
实际测量到的光合作用指标是净光合作用速率，称为表观光合速率。
光合作用产生的O2=释放到空气中的O2+呼吸作用消耗的O2
四、影响光合作用的因素
光合作用>呼吸作用
A:只进行呼吸作用
B：光合作用=呼吸作用
细胞呼吸释放的CO2
全部用于光合作用
BC：光合作用>呼吸作用
AB：光合作用<呼吸作用
四、影响光合作用的因素
1.光照强度
CO2吸收量
CO2释放量
光照强度
O
A
C`
光合=呼吸
光饱和点
B
净光合速率
呼吸速率
总（真）光合速率
A:光合作用为0，只进行呼吸作用
光补偿点
C
光合作用强度达到最大值，达到饱和
光饱和点：植物达到最大光合速率所需的最小光照强度
B 光补偿点：植物达到光合速率等于呼吸速率时，所对应的光照强度。
1.光照强度
影响光合作用的因素——光
BC：光合作用>呼吸作用
③有机物制造量 = 有机物积累量 + 呼吸有机物消耗量
总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
①O2产生量 = O2释放量 + 呼吸O2消耗量
②CO2固定量 = CO2吸收量 + 呼吸CO2产生量
光合作用>呼吸作用
同化、消耗量
产生、合成量
CO2吸收量
CO2释放量
光照强度
O
A
C`
光饱和点
B
净光合速率
呼吸速率
总（真）光合速率
光补偿点
C
1.光照强度
影响光合作用的因素——光
净光合速率
（表观光合速率）——
O2的释放量
CO2的吸收量
有机物的积累、增加量
总光合速率——
O2产生、制造量
CO2固定、同化、消耗量
有机物制造、产生、合成量
呼吸速率——
O2消耗量
CO2产生量
有机物消耗量
总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
CO2吸收量
CO2释放量
光照强度
O
A
E
D
C
F
光照强度由O到E变化的过程中：
①细胞呼吸消耗的有机物是多少？
②光合作用制造的有机物是多少？
③此过程中积累的有机物是多少？
B
用面积表示
梯形SACDF
矩形SAOEF
梯形SACDF－矩形SAOEF
即，梯形SDCBE－△SOBA
1.光照强度
A ’
B ’
光照强度
O
阳生植物和阴生植物
C’
A
B
C
阴生植物
阳生植物
CO2吸收量
CO2释放量
(1)如果自然界中某种植物，在白天光照强度较长时间为B的条件下能否正常生长？
1.光照强度
应用：a.阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。
b. 注意间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的配置。
CO2吸收量
CO2释放量
光照强度
O
A
C`
光合=呼吸
光饱和点
B
净光合速率
呼吸速率
总（真）光合速率
A:光合作用为0，只进行呼吸作用
光补偿点
C
光合作用强度达到最大值，达到饱和
光饱和点：植物达到最大光合速率所需的最小光照强度
B 光补偿点：植物达到光合速率等于呼吸速率时，所对应的光照强度。
1.光照强度
影响光合作用的因素——光
BC：光合作用>呼吸作用
1.如图两曲线分别表示阳生植物和阴生植物CO2的吸收速率随光照强度变化的情况。当光照强度为C时，两植物的有机物积累速率分别为a1、b1，两植物有机物合成速率分别为a2、b2，结果是( )
A．a1＝b1；a2＞b2
B．a1＝b1；a2＜b2
C．a1＞b1；a2＞b2
D．a1＜b1；a2＝b2
A
课堂精练
2.如图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化，乙表示水稻叶肉细胞在相同条件下CO2吸收量与光照强度的关系。下列有关说法正确的是( )
A.光照强度为a时，叶绿体中C3的含量是C5的两倍
B.乙中限制g点CO2吸收量的主要因素是光照强度
C.甲中的b光照强度应小于乙中f点对应的光照强度
D.适当提高CO2浓度后再测定，乙中的f点将向右移动
C
叶片含有空气，上浮
抽气
叶片 ；
产生O2充满细胞间隙，叶片 。
光合作用
实验原理：
下沉
上浮
1．探究光照强度对光合作用的影响
三、光合作用原理的应用
自变量：
光照强度
因变量：
光合作用强度
检测方法：
无关变量：
如温度、CO2等，要求相同且适宜
相同时间小圆形叶片浮起的数量
控制方法：
相同瓦数台灯离实验装置的距离
控制方法：
1．探究光照强度对光合作用的影响
如温度，用中间的盛水玻璃柱吸收热量排除干扰
三、光合作用原理的应用
2．探究光照强度对光合作用的影响
(2)光质——不同波长的光
最强：
次之：
最弱：
白光（复色光）
蓝紫光、红光
绿光
温室大棚塑料薄膜的颜色最好是：
无色透明
2.光质
影响光合作用的因素——光
① 光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。
② 光照的日变化
一天的时间
光合作用强度
O
光照强度
12
13
11
A
B
C
D
E
10
15
14
阳生植物夏季晴朗的白天一天的变化
3.光照时间
影响光合作用的因素——光
自然环境中一昼夜植物光合作用曲线
(1)a点：
(2)b点：
(3)bc段(不含b、c点)：
影响光合作用的因素——光
凌晨3时～4时，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放量减少。
上午6时左右，有微弱光照，开始进行光合作用。
光合作用强度小于细胞呼吸强度。
(4)c点：
(5)ce段(不含c、e点)：
(6)d点：
(7)e点：
(8)ef段(不含e、f点)：
(9)fg段：
(10)积累有机物时间段：
上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
光合作用强度大于细胞呼吸强度。
温度过高，部分气孔关闭，出现光合“午休”现象。
下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。
光合作用强度小于细胞呼吸强度。
没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。
ce段。
(11)制造有机物时间段：
(12)消耗有机物时间段：
(13)一天中有机物积累最多的时间点：
(14)一昼夜有机物的积累量表示为：
自然环境中一昼夜植物光合作用曲线
bf段。
Og段。
e点。
S1－S2－S3(S1、S2、S3表示面积)。
a点：温度降低， 减弱，CO2释放减少。
b点：开始进行 。
bc段：光合作用 细胞呼吸。
c点：光合作用 细胞呼吸。
ce段：光合作用 细胞呼吸。
练一练
d点： 过高，部分或全部气孔关闭，出现“午休现象”。
e点：光合作用 细胞呼吸。
ef段：光合作用 细胞呼吸。
fg段：停止 ，只进行 。
呼吸
光合作用
小于
等于
大于
温度
等于
小于
光合作用
呼吸作用
夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是
A.甲植株在a点开始进行光合作用
B.乙植株在e点有机物积累量最多
C.曲线b～c段和d～e段下降的原因相同
D.两曲线b～d段不同的原因可能是甲植株气孔没有关闭
√
课堂精练
(1)光合速率等于呼吸速率的点：C、E。
(2)图甲中N点低于虚线，该植物一昼夜表现为生长，其原因是N点
低于M点，说明一昼夜密闭容器
中CO2含量减少，即总光合量大于总呼吸量，植物生长。
密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化
(3)图乙中N点低于虚线，该植物一昼夜不能生长，其原因是N点低于M点，说明一昼夜密闭容器中O2含量减少，即总光合量小于总呼吸量，植物不能生长。
密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化
例4　将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是
A.图甲中的光合作用开始于C点之前，结束于F点之后
B.到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高
C.图甲中的F点对应图乙中的g点
D.经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加
√
密闭环境中一昼夜CO2和O2含量的变化
1.AD段玻璃罩内CO2浓度增加的原因是____________________；
2.DH段玻璃罩内CO2浓度下降的原因是____________________；
3.HI段玻璃罩内CO2浓度增加的原因是_____________________；
4.光合速率等于呼吸速率的点是_________；
5.经过一昼夜的时间，该植物是否生长？____。判断的依据是
___________________________________________________
_________________。
思考
光合速率＜呼吸速率
光合速率＜呼吸速率
光合速率＞呼吸速率
D、H
是
I和A点相比，玻璃罩内CO2浓度减少，减少的CO2转化成有机物积累在植物体内。
巩固练习：如图是密闭玻璃罩内的植物一天中光合速率的变化曲线图。
P
A
C
CO2饱和点
O
CO2吸收量
CO2浓度
B
CO2补偿点
CO2释放量
A点之后CO2释放量减少，说明植物在吸收CO2，植物开始进行光合作用。
B点CO2释放量和CO2吸收量为0，说明植物光合速率等于呼吸速率。
限制因素：
外因：
光照强度、温度、水、矿质元素等
内因：
酶的活性和含量、色素含量
C点:植物光合作用达到最大值时所对应的最小CO2 浓度。
影响光合作用的因素——CO2浓度
O～A段：
A点：
A～B段：
B点:
C点：
应用：
①正其行，通其风；
②温室中适当增加CO2浓度。
(施用有机肥可以提高CO2浓度)
B
A
C
O
光合速率
CO2浓度
CO2浓度太低，无法进行光合作用
开始进行光合作用，光合作用启动点
随CO2浓度的升高，光合速率也加快
CO2饱和点
光合作用最大值，达到饱和
CO2饱和点:植物达到光合作用最大值所需要的最小CO2浓度。
影响光合作用的因素——CO2浓度
O
温度
A
光合速率
B
C
最适温度下植物光合作用最大，
植物体内的酶最适温度在40~50℃之间。
温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低，光合速率会减弱。
1.适时播种
2.温室中,白天适当提高温度,晚上适当降温
3.植物“午休”现象
应用：
影响光合作用的因素——温度
　 光合作用整套机构对温度比较敏感，温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低，光合速率会减弱。光合作用的最适温度因植物种类而异。
呼吸作用
光合作用
温度
吸收或释放量
CO2
0
温室栽培中，可适当提高白天温度，适当降低夜间温度，从而提高作物产量（有机物积累量）。
影响光合作用的因素——温度
N、P、K等元素
在一定范围内，营养元素越多，光合速率就越快。
N：促进叶面积增大，叶数量增多，增加光合面积。
Mg：与叶绿素的形成有关。
应用措施：适时、适量施肥。
矿质元素对光合作用强度的影响
影响光合作用的因素——矿质元素
→H+的生成
H2O
→C3还原
→（CH2O）
→NADPH的生成
含水量
1、光合作用的原料；
2、植物体内各种生化反应的介质；
3、影响气孔的开闭。
应用：合理灌溉、预防干旱洪涝
影响光合作用的因素——水
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
多因素曲线分析
1、如图曲线中，有M、N、O、Q四个点，对它们含义的叙述中不正确的是( )
A．M点时植物不进行光合作用，只
进行细胞呼吸
B．O点时光合速率与呼吸速率相等
C．N点时植物细胞呼吸强度大于光
合作用强度
D．Q点时温度是影响光合速率的主
要因素
D
2．下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况。除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围。下列分析正确的是( )
A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中色素的含量
B．乙图中c点与d点相比，相同时间内叶肉细胞中C3的消耗量多
C．图中M、N、P点的限制因素分别是CO2浓度、温度和光照强度
D．丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变
A
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。
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
硝化细菌
2HNO2+O2 2HNO3+能量
硝化细菌
6CO2+6H2O C6H12O6+ 6O2
能量
二、光合作用原理的应用
3.化能合成作用
自养生物
异养生物
如人、动物、真菌及大多数的细菌。
光能自养生物（如绿色植物、蓝细菌）
化能自养生物（如硝化细菌、铁细菌、硫细菌）
以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能（化学能）转换来的能量。
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。
二、光合作用原理的应用
光合速率的测定
Determination of photosynthetic rate
1、光合速率的测定方法——气体量变化法
将装置置于光照充足，
温度适宜的环境中
保证了容器内CO2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。
细胞呼吸会不会改变瓶内压强？
不会
测定的是总光合还是净光合？
净光合
液滴右移代表？
净光合大于0
光合速率的测定
Determination of photosynthetic rate
2、光合速率的测定方法——黑白瓶法
从某一水层取样，装入若干个等体积黑瓶和白瓶中，并分别测得初始溶氧量；把黑白瓶悬挂于原水深处。一段时间后，分别测出黑、白瓶的溶氧量并算出平均值。
光合速率的测定
Determination of photosynthetic rate
2、光合速率的测定方法——黑白瓶法
黑瓶不透光，只进行呼吸作用
白瓶透光，可以进行光合作用和呼吸作用。
呼吸作用量 =
初始溶氧量 － 黑瓶溶氧量
净光合作用量 =
白瓶溶氧量 － 初始溶氧量
总光合作用量 =
净光合作用量+呼吸作用量
= 白瓶溶氧量-黑瓶溶氧量
四、“装置图法”测定光合速率与呼吸速率
装置甲:
呼吸速率
①适宜浓度NaOH溶液：
②玻璃钟罩遮光处理：
③红色液滴向左移动的距离:
呼吸速率
用于吸收CO2
以排除光合作用的干扰
四、“装置图法”测定光合速率与呼吸速率
装置乙:
光合速率
①适宜浓度CO2缓冲液：
②必须给予较强光照处理，且温度适宜
③红色液滴向右移动的距离:
净光合速率
保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用需求。
四、光合速率的测定方法——黑白瓶法
1.“黑瓶”不透光：
有氧呼吸量
氧气的减少量(或二氧化碳的增加量)
2.“白瓶”给予光照：
净光合作用量
氧气的增加量(或二氧化碳的减少量)
二者之和为总光合作用量。
例5　某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，室温25 ℃下进行了一系列的实验，对实验过程中装置条件及结果的叙述错误的是
A.若X溶液为CO2缓冲液并给予光照时，液滴移动距离可表示净光合作用
强度大小
B.若要测真正光合强度，需另加设一装置遮光处理，X溶液为NaOH溶液
C.若X溶液为清水并给予光照，光合作用大于细胞呼吸时，液滴右移
D.若X溶液为清水并遮光处理，消耗的底物为脂肪时，液滴左移
√
课堂精练
1、延长光照时间、增加光照强度、选择适当的光源；
2、白天适当增加温度，夜间适当降低温度；
3、适当提高CO2的浓度（施用农家肥）；
4、合理灌溉，提供适当水分;
5、合理施肥，提供必要的矿物质元素；
6、农作物间距合理(合理密植）。
增加农作物产量的几点做法：

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