资源简介

(共90张PPT)
光合作用的过程
2
光合作用的概念
1
CO2 + H2O （CH2O)+O2
光能
叶绿体
反应式:
光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳？
叶绿体是如何将光能转化为化学能？
又是如何将化学能储存在糖类等有机物中的？
C6H12O6 +6H2O+6O2
6CO2 +12H2O
光能
叶绿体
实质：
无机物→有机物;
光能→ATP中活泼化学能→有机物中稳定化学能
计算用：
绿色植物通过 ，利用 ，把 转化成储存着能量的 ，并且释放 的过程。
叶绿体
光能
二氧化碳和水
有机物
氧气
概念：
探索光合作用原理的部分实验
2
19世纪末
1928年 甲醛对植物有毒
甲醛不能通过光合作用转化成糖
CO2
O2
C + H2O
甲醛
→糖
说明：氧气不是由二氧化碳分解而来的
资料1
资料2 1937年，英国植物学家希尔发现“希尔反应”。
讨论
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生的氧气中的氧元素全部都来自水？
不能说明。希尔反应仅说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有直接观察到氧元素的转移。
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？
能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料——CO2，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立的反应阶段。
H2O
O2
H2O
释放
光能
铁盐或其他氧化剂
离体叶绿体
光照射下的小球藻悬液
资料3 1941年,美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源。
C18O2
CO2
讨论
3.分析鲁宾和卡门做的实验，你能得出什么结论？
光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，而不来源于CO2
H2O
H218O
O2
18O2
研究方法：同位素标记法
资料4 1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
H2O O2+NADPH+能量
　 ADP+Pi+→ATP
光照
叶绿体
结论：光照时，叶绿体中生成了ATP。
讨论
4.尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。
19世纪末
甲醛→糖
1928年
甲醛对植物有毒
不能通过光合作用转化成糖
1937年
希尔反应
水的光解产生氧气
1941年
鲁宾和卡门
同位素标记法光合作用氧气来自于水
1954年
阿尔农
光照下叶绿体合成ATP
该过程总是与水的光解相伴
探索光合作用原理的部分实验
1
上述实验表明，
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。　
总结
【例1】下列关于探究光合作用原理实验的叙述,错误的是（ ）
A.恩格尔曼利用水绵和好氧细菌为材料,证明光合作用的场所是叶绿体
B.希尔证明离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解,产生氧气
C.鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2,证明光合作用产生的氧来自水
D.阿尔农发现水的光解过程产生ATP
【例2】下图为探究光合作用中氧气来源的实验示意图,图中A物质和B物质的相对分子质量之比是
A.1:2 B.2:1
C.8:9 D.9:8
D
C
16O
18O
根据是否需要光能，
将光合作用分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段。
光合作用过程的示意图
光合作用的过程
3
（一）光合作用的原理
1.光反应阶段:光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
H2O
O2
H++2e-
ATP
NADPH
ADP+Pi
酶
H2O
NADP+
酶
O2
光合作用第一阶段的化学反应，必须有光才能进行，
这个阶段叫作光反应阶段。
物质转化
水的光解：
ATP的合成：
H2O O2+ 2H+
光
色素
NADPH的合成：
能量转变
ADP + Pi + 能量（光能） ATP
酶
NADP+ + H+ NADPH
酶
光能
ATP、NADPH中活跃的化学能
小结
光、色素、酶
条件：
原料：
水、ADP、Pi、NADP+
类囊体薄膜
场所：
（一）光合作用的原理
2.暗反应阶段:光合作用第二个阶段的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段，CO2被利用，经过一系列的反应后生成糖类。
ATP
NADPH
ADP+Pi
酶
CO2
C5
(CH2O)
多
种
酶
NADP+
酶
还
原
H2O
固定
2C3
C5
卡尔文循环
物质转化
CO2的固定：
C3的还原：
2C3 (CH2O)+C5
多种酶
ATP、NADPH
ATP、NADPH中
活跃的化学能
能量转变
有机物中
稳定的化学能
CO2＋C5 2C3
酶
光合作用第二阶段的化学反应，有没有光都能进行，
这个阶段叫作暗反应阶段。
小结
有没有光都可以，需多种酶
条件：
原料：
CO2、ATP、NADPH
叶绿体基质
场所：
光反应阶段
暗反应阶段
CO2+C5
2C3
酶
2C3
(CH2O)+C5
酶
2C3
CO2
固 定
C5
多种酶
(CH2O)
还 原
O2
ATP
酶
ADP+Pi
叶绿体中色素分子
光能
H2O
水在光下分解
供能
酶
NADPH
NADP+
供能
供氢
H2O
光解
H++O2
ADP+Pi+能量
酶
ATP
酶
NADP++H+
NADPH
ATP
ADP+Pi
NADPH
NADP+
三、光合作用的过程
NADPH和ATP的移动方向？
从类囊体薄膜到叶绿体基质；
NADP+和ADP、Pi的呢？
从叶绿体基质到类囊体薄膜；
NADPH的作用？
1.活泼的还原剂；
2.储存部分能量供暗反应阶段利用；
光能→ ATP活跃的化学能
→糖类中稳定的化学能
课堂反馈
根据光合作用的基本过程填充下图
O2
2C3
NADPH
ATP
NADP+
ADP+Pi
C5
叶绿体上的色素
【例3】下图表示光合作用的过程,其中I、Ⅱ表示光合作用的两个阶段,a、b表示相关物质。下列叙述正确的是( )
A.物质a表示NADPH
B.物质b表示C3
C.阶段I表示暗反应
D.阶段Ⅱ表示光反应
A
2.关于自然界中的光合作用,下列叙述错误的是( )
A.光反应需光,不需要酶,暗反应不需要光,需多种酶
B.光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行,暗反应在叶绿体的基质中进行
C.光反应将水分解为H+和氧,H+与NADP+结合生成的NADPH将参与暗反应
D.光反应吸收光能形成ATP,暗反应将ATP中的化学能储存在有机物中
A
3.NADPH在卡尔文循环中的作用是（ ）
A.只作为还原剂
B.只提供能量
C.既作为还原剂,又提供能量
D.既不作为还原剂,也不提供能量
7.下列有关卡尔文循环的叙述,错误的是（ ）
A.卡尔文循环是一系列酶促反应
B.卡尔文循环是使CO2变成(CH2O)的反应
C.卡尔文循环是需要还原剂的反应
D.卡尔文循环是在生物膜上进行的反应
C
D
8.光合作用包括光反应和暗反应,下图表示光反应与暗反应的关系。下列叙述错误的是（ ）
A.光反应为暗反应提供ATP和NADPH
B.停止光照,ATP和NADPH含量下降
C.ATP的移动方向是由类囊体薄膜到叶绿体基质
D.植物光合作用的产物只是淀粉
9.下图表示植物光合作用的一个阶段,下列叙述正确的是（ ）
A.该反应的场所是类囊体的薄膜
B.C3生成(CH2O)需要NADPH、ATP和多种酶
C.提高温度一定能促进(CH2O)的生成
D.无光条件有利于暗反应进行
D
B
光反应和暗反应的区别与联系
光反应 暗反应
区别 所需条件
进行场所
物质变化
能量转化
联系 物质联系 能量联系 光、色素、酶
有没有光都可以，需多种酶
类囊体薄膜
叶绿体基质
水光解为O2和H+；
ATP和NADPH的合成
CO2的固定；C3的还原；ATP和NADPH的分解；C5的合成
光能转化为ATP和NADPH中的化学能
ATP和NADPH中的化学能转化为
有机物中稳定的化学能
光反应生成的ATP和NADPH供暗反应C3的还原，
而暗反应为光反应提供了ADP、Pi和NADP+。
光反应为暗反应提供了活跃的化学能，
暗反应将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系，缺一不可
③ H 的转移：
H2O → NADPH→ (CH2O )
① C 的转移：
CO2 → C3 →（CH2O）
② O 的转移：
CO2 → C3 →（CH2O）
H2O → O2
6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O
光能
叶绿体
总
反
应
式
光合作用中元素的转移
拓展1
书本P106 1、2
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
光照增强
环境条件骤变时，短时间相关物质含量的变化
拓展2
减少
增加
减少
减少
增加
减少
增加
增加
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
CO2浓度增加
拓展2
环境条件骤变时，短时间相关物质含量的变化
增加
减少
增加
减少
减少
增加
减少
增加
光照和CO2浓度变化时，短时间内，对光合作用物质含量变化的影响如何？
NADPH
ATP
NADP＋
ADP
2C3
C5
光照
CO2
光照
CO2
NADPH
ATP
NADP＋
ADP
C3
C5
NADPH
ATP
NADP＋
ADP
C3
C5
条件
停止光照
CO2供应不变
突然光照
CO2供应不变
光照不变
停止CO2供应
光照不变
CO2大量供应
C3
C5
ATP和
NADPH
（CH2O）
增加
减少
减少
增加
减少
增加
增加
减少
减少
增加
增加
减少
下降
增加
下降
增加
当条件改变时，C3、C5、ATP、NADPH含量变化
规律：C3与C5总是相反的，
C5和ATP、NADPH是相同变化的。
【例4】正常生长的绿藻光照培养一段时间后,用黑布迅速将培养瓶罩住,此后绿藻细胞的叶绿体内不能发生的现象是（ ）
A.O2的产生停止 B.ATP含量上升
C.C5的生成减慢 D.C3的还原减慢
B
A.曲线中a点转向b点时，光反应增强，暗反应增强
B.曲线中b点转向d点时，叶绿体中C5的含量降低
C.曲线中c点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量，与光照强度无关
D.在一定范围内增加光照和CO2浓度有利于提高光合速率
9.如图所示为在最适温度的条件下，光照强度和二氧化碳浓度对某植物光合作用速率的影响，下列叙述错误的是（ ）
B
化能合成作用
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 2C6H12O6+ 6O2
能量
拓展3
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）
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。
硝化细菌
7、下列关于光合作用的叙述，正确的是( )
A.光反应只能在有光条件下进行，暗反应只能在黑暗中进行
B.光反应是在叶绿体类囊体上进行，暗反应只能在叶绿体基质中进行
C.影响光反应的外界因素仅有光照强度，影响暗反应的外界因素只是CO2浓度
D.光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应需要不止一种酶的催化
A.①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ
( NADPH)，④表示CO2
B.暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)
C.黑暗条件下，光反应停止，暗反应将持续不断的进行下去
D.增加光照强度或二氧化碳浓度，都可以增加有机物的合成量
11、如图为光合作用示意图，下列说法错误的是（ ）
D
C
探究环境因素对光合作用强度的影响
3
阅读教材105页实验“探究环境因素对光合作用强度的影响”，找出本实验一下几个概念：
1、实验课题_________________________________________
2、自变量：__________,如何控制______________________
3、因变量：______________,观察指标是 ______________ 4、无关变量：___________________________
光照强度
调节小烧杯和光源之间的距离
光合作用强度
小圆叶片浮起的数量
CO2浓度，温度，叶片大小，灯源的功率......
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验：探究光照强度对光合作用强度的影响
无关变量怎么控制？
如温度，用中间的盛水玻璃柱吸收热量排除干扰
如CO2浓度，用NaHCO3来提供CO2
探究环境因素对光合作用强度的影响
叶片含有空气，上浮
叶片下沉
O2充满细胞间隙，叶片上浮
抽气
光合作用
产生O2
一、实验原理：
二、方法步骤：
1.打孔：用直径为0.6cm的打孔器打出圆形小叶片30片
2.将圆形小叶片置于注射器内，使叶片内气体逸出，重复操作2-3次。
注意避开大叶脉：因大叶脉中叶肉细胞少，且不利于气体的溢出
利于叶片细胞间隙气体的充分排出
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）
为什么？
保证叶片光合作用所需CO2的供应
富含CO2的清水
5.分组实验：分别将10片叶圆片投入3只盛20mLNaHCO3的小烧杯中
并调整40W台灯距离（10、20、30CM）
注意距离差值不宜过少，保证为叶片进行光合作用提供不同强度的光照，使实验结果明显
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
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
三、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。
阅读教材105页实验“探究环境因素对光合作用强度的影响”，找出本实验一下几个概念：
1、实验课题_________________________________________
2、自变量：__________,如何控制______________________
3、因变量：______________,观察指标是 ______________ 4、无关变量：___________________________
光照强度
调节小烧杯和光源之间的距离
光合作用强度
小圆叶片浮起的数量
CO2浓度，温度，叶片大小，灯源的功率......
探究光照强度对光合作用强度的影响
实验：探究光照强度对光合作用强度的影响
无关变量怎么控制？
如温度，用中间的盛水玻璃柱吸收热量排除干扰
如CO2浓度，用NaHCO3来提供CO2
4.如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化。下列叙述错误的是
A.该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响
B.加入NaHCO3溶液是为了吸收细胞呼吸释放的CO2
C.拆去滤光片，单位时间内，氧气传感器测到的O2浓度高于单色光下O2
浓度
D.若将此装置放在黑暗处，可测定金鱼藻的细胞呼吸强度
√
影响光合作用强度的因素
建立模型 探究CO2和O2的变化情况（相对数量关系）
三、影响光合作用的因素
写出有氧呼吸和光合作用的反应式。
条件：__________
条件：__________
条件：__________
条件：__________
条件：__________
无光照
弱光照A
较弱光照B
较强光照C
强光照D
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
B＞A
三、影响光合作用的因素
如果横坐标表示光照强度，纵坐标表示CO2的吸收和释放，把这些图在坐标图上表示出来。
外部因素1：光照
光照强度
CO2吸收量
CO2释放量
A
B
C
A点：只呼吸不光合
光补
偿点
光饱
和点
O
c
b
O2
CO2
AB段：呼吸＞光合
B点：
BC段：光合＞呼吸
呼吸＝光合
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。
c光饱和点：植物达到最大光合速率所需要的最小光照强度
三、影响光合作用的因素
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
小结：光照强度对光合作用的影响
光照强度
CO2吸收量
CO2释放量
A
B
C
光补
偿点
光饱
和点
O
c
b
三、影响光合作用的因素
规律
光合作用强度增强：
光补偿点___移
光饱和点___移
光合作用强度减弱：
光补偿点___移
光饱和点___移
与阳生植物相比，阴生植物CO2光补偿点和光饱和点都相应____移
外部因素1：光照
左
右
右
左
左
真正/实际/总光合（速率）=呼吸（速率）+ 净光合（速率）
测 量
计 算
速率 CO2 O2 糖类
实际/总/真正光合 固定、消耗、同化 制造、产生 制造、产生、合成
表观/净 （光下测量植物体） 吸收 释放 积累、增加
呼吸 （黑暗中测量） 释放/产生 吸收 消耗
三、影响光合作用的因素
练习：连连看
总光合作用速率 = 净光合作用速率 + 呼吸作用速率
合成有机物的量
有机物积累量
消耗有机物的量
CO2吸收量
黑暗中CO2的释放量
固定或消耗CO2量
黑暗中O2的吸收量
产生O2的量
O2的释放量
+
+
+
=
=
=
1、总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
2、有机物制造量 = 有机物积累量 + 呼吸消耗量
3、一天中有机物积累量 = 白天总光合作用量 - 一天呼吸消耗量
变式：一天有机物的积累量 = 白天净光合作用量 - 晚上呼吸消耗量
4、CO2固定量 = CO2吸收量 +呼吸CO2产生量
5、O2产生量 = O2释放量 + 呼吸O2消耗量
三、影响光合作用的因素
拓展：光合作用与呼吸作用的关系（公式）
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SABEF
即，梯形SDCBE－△SOBA
三、影响光合作用的因素
净
净
净
总
总
叶绿体（光合作用）吸收的CO2量或者释放的O2量，指的是总光合
在范围上超过叶绿体的，比如叶肉细胞，叶片，容器等就是指净光合
三、影响光合作用的因素
例6.某绿色植物的CO2吸收量随光照强度
的变化如下图所示。下列叙述正确的是
A.曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用
B.曲线BC段表示绿色植物细胞呼吸不断增强
C.B点时植物光合作用强度等于细胞呼吸强度
D,A点代表黑暗条件下,绿色植物无氧呼吸作用强度
C
例1．通过实验测得一片叶子在不同光照条件下CO2吸收和释放的情况如下图所示。右图中所示细胞发生的情况与左图中AB段(不包括A、B两点)相符的一项是(　　)
A
CO2
O2
光照
强度
0
吸收量
CO2
C2
A
B
C1
释放量
CO2
A点：
光照强度为0，此时只进行__________，CO2释放量表明此时的细胞呼吸强度。
细胞呼吸
AB段：
CO2
CO2
光照
强度
0
吸收量
CO2
C2
A
B
C1
释放量
CO2
开始有光合作用，细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，所以观测到的CO2释放量逐渐减少。
V呼﹥ V光，V净﹤0。
O2
CO2
V光＝V呼，V净＝0
光照
强度
0
吸收量
CO2
C2
A
B
C1
释放量
CO2
光补偿点
B点：
细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，
所以观测到的CO2释放量为零。
此时瓶内的CO2量无变化。
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。
光照
强度
0
吸收量
CO2
C2
A
B
C1
释放量
CO2
CO2
CO2
BC1段：
随着光照强度不断增大，光合作用强度不断增强，开始从外界吸收CO2。
在C1点达到最大值，C1点对应的光照强度C2点称为光饱和点。
V光﹥V呼，V净﹥0
光饱和点：植物达到最大光合速率所需要的最小光照强度。
光照下CO2的吸收量
黑暗中CO2的释放量
曲线c：净光合速率
曲线d：呼吸速率
E点：
净光合速率等于呼吸速率
总光合速率是净光合速率的2倍
曲线a、b的差值：
净光合作用强度
光合作用强度 = 呼吸作用强度
D点：
净光合作用强度为0
外部因素1：光照
光合作用强度
O
光照强度
12
14
10
一天的时间
夏天一天中，日照强度与光合作用强度的关系
思考：为什么在中午光合作用强度反而会下降？
光合作用强度
夏季晴天的中午气温高，植物为防止蒸腾失水而关闭气孔，CO2吸收减少，进而降低光合速率。
“午休”现象：
三、影响光合作用的因素
拓展：光照强度与光合作用强度（一天）
外部因素1：光照
课本P106拓展应用1
1、如图表示水稻叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时(其它条件不变且适宜),单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化,下例有关说法错误的是
A.光照强度由a到d时,叶肉细胞净光合速率增加
B.光照强度为b时,光合作用速率等于呼吸作用速率
C.若光照强度长期为c,该绿色植物不能正常生长
D.光照强度为d时,单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2
B
练习
三、影响光合作用的因素
①走势分析：
在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而增大
②关键点分析：
甲图A点：光合作用速率=细胞呼吸速率时所需CO2浓度，即CO2补偿点；
乙图A′点：进行光合作用所需CO2的最低浓度，即CO2启动点。
甲图和乙图B和B′点:光合速率不再增加时所需CO2浓度，即CO2饱和点。
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)
外部因素2：CO2浓度
给某植物12小时光照，12小时黑暗处理，求一昼夜植物对CO2的吸收量。
1） V（CO2吸收）= a mg/h V（呼吸）= b mg/h
12a － 12b
2） V（CO2同化）= c mg/h V（呼吸）= b mg/h
12c － 24b
三、影响光合作用的因素
外部因素2：CO2浓度
4、（06四川5）将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示）,测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是
A. 如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移
B. 如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移
C. 如果光照强度适当增加，a点右移，b点右移
D. 如果光照强度适当增加，a点左移，b点右移
D
光弱，光合降低比呼吸显著，所以要求较高的二氧化碳水平，即二氧化碳补偿点高
才能维持光合与呼吸相等。当光强，光合显著大于呼吸，二氧化碳的补偿点就低
光合作用是在酶催化下进行的,温度直接影响酶的活性，最适温度下酶的活性最强，植物光合作用最大，温度过高时会使植物气孔关闭或酶活性降低。
AB段:随温度的升高,光合作用强度逐渐
。
BC段:与光合作用有关的酶活性 ，光合作用强度 。
O
温度
A
光合速率
B
C
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：
增强
下降
减弱
温度对光合作用的影响
3
最适温度
(1)7—10时的光合作用强度不断增强的原因是___________________ 。
(2)10—12时左右光合作用强度明显减弱的原因是_________________________________________________
(3)14-17时光合作用强度不断下降的原因是___________________ 。
(4)图中可以看出，限制光合作用的因素有_________________。
光照强度逐渐增大
此时气温升高，气孔大量关闭，CO2无法进入叶片组织，光合作用暗反应受到限制
光照强度不断减弱
光照强度、温度
如图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答问题。
矿质元素对光合作用的影响
4
N：光合酶及NADPH和ATP的重要组分
P：NADPH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
应用：合理施肥
缺水
气孔关闭
限制CO2进入叶片
光合作用受影响
水对光合作用的影响
5
水是光合作用的原料，间接影响光合作用。
应用：合理浇灌
矿质元素是参与光合作用的 、 、 、 等物质的组成元素，如果缺乏，会影响光合作用强度。
酶
ATP
色素
NADPH
（二）光合作用原理的应用
1.光照强度
主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生，进而影响暗反应阶段。
2.CO2浓度
通过影响暗反应阶段，制约C3的生成进而影响光合作用强度。
3.温度
通过影响酶活性进而影响光合作用。
4.水
水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，水还会影响气孔的开闭，从而影响CO2进入植物体。
5.矿质元素
N、Ng、Fe等是叶绿素合成的必需元素，若这些元素缺乏，会影响叶绿素的合成从而影响光合作用。
内部因素1：物种
各种植物的光合速率变化
光合速率
光照强度
阴生苔藓
阴生草木
阳生草木
小麦
玉米
高粱
O
二、影响光合作用的因素
CO2
吸
收
量
O
CO2
释
放
量
光照强度
黑暗中呼吸所放出的CO2
光补偿点
光饱和点
阴生植物
·
·
·
A
B
C
阳生植物
光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物 阴生植物
>
内部因素1：物种
阴生植物呼吸作用较弱，对光的利用能力也不强
二、影响光合作用的因素
内部因素2：叶龄
光合
作用强度
叶龄
幼叶
成熟
老叶
在一定范围内，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用强度不断增加
O
A
B
C
农作物、果树管理后期适当摘除老叶、黄叶、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
叶龄→叶绿体→光合速率
二、影响光合作用的因素
内部因素3：叶面积指数
物
质
量
叶面积指数
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，光合作用强度不断增加，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
适当修苗，合理施肥、浇水，避免枝叶徒长，封行过早。温室栽培植物时，可通过合理密植来增加光合作用面积
二、影响光合作用的因素
光合作用强度的多因素影响
限制光合速率的因素为横坐标所示的因素，随该因素的不断加强，光合速率不断提高
P点之前：
Q点：
横坐标所示的因素不再是限制光合速率的因素，影响因素为坐标图中所标示出的其他因素
二、影响光合作用的因素
5、(2005上海35)回答有关光合作用的问题。下图表示当影响光合作用的因素X、Y和Z变化时，光合作用合成量和光强度的关系。
(1)图中X1、X2、X3的差异是由于某种原因 ________ 影响了光合作用的_________所导致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由X3增加为X1，最常采取的简便而有效的措施是___________。
(2)图中Y1、Y2、Y3的差异是由于 _____________影响了光合作用的________所致。
(3)图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中 ________反应的不同，如果Z因素代表植物生长发育期，则代表幼苗期、营养生长和现蕾开花期的曲线依次是__________________。
二氧化碳和温度
暗反应
施放干冰 增加二氧化碳浓度（或燃烧柴草）或适当升温
光波长（或光质）
光反应
光反应和暗反应
Z3、Z2、Z1
练习
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。
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
二、影响光合作用的因素
绿色植物24 h内有机物的“制造”、“消耗”与积累
①积累有机物时间段： 段。
②制造有机物时间段： 段。
③消耗有机物时间段： 段。
④一天中有机物积累最多的时间点： 点。
CE
BF
OG
E
二、影响光合作用的因素
一天中温室大棚中CO2的变化
AC段：
BC段：
CD段：
开始有了光合作用，吸收了呼吸释放的部分CO2，但光合作用强度小于细胞呼吸强度；
D点：
没有光照，只有细胞呼吸释放CO2
温度较低，呼吸释放CO2速率较小
光合速率等于呼吸速率
二、影响光合作用的因素
DH段：
FG段：
H点：
光合速率等于呼吸速率
I点：
光合速率大于呼吸速率，积累有机物
午休现象
CO2浓度大小跟A点相比减小，减少的CO2转化成有机物积累在植物体内。说明有有机物的积累
HI段：
光照继续减弱，光合作用强度小于细胞呼吸强度，直至光合作用完全停止；
二、影响光合作用的因素
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。
6、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。
练习
7、下图①～④表示不同条件下，植物叶肉细胞的CO2转移途径。某小组在密闭玻璃温室中进行植物栽培实验，他们对室内空气中的CO2含量进行24小时监测，并根据数据绘制了如下图所示的曲线。下列分析正确的是 （忽略土壤微生物代谢活动产生的CO2量）
A．①与曲线中a点相符
B．②与曲线中b点相符
C. ③与曲线中c点相符 D．④与曲线中d点相符
c
练习
下列有关植物光合作用的应用的叙述，不正确的是( )
A.雨天的大棚中适当增加人工光照有助于提高光合作用
B.冬季晴天的中午在大棚中适当增加CO2的供应有助于
提高光合作用强度
C.夏季雨天的农田，升高温度有助于提高光合作用强度
D.立秋后的农田，适当施用农家肥有助于提高光合作用强度
四、光合作用原理的应用之---测定光合速率
3.测定光合速率的两种方法（共3种方法）：
（1）气体体积变化法：测光合作用产O2或消耗CO2的体积。
(1)装置甲黑暗条件下可测细胞呼吸速率，由于NaOH溶液吸收CO2，所以单位时间红色液滴左移的距离表示植物吸收O2速率，即呼吸速率。
(2)乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。
实际/真正/总光合速率 == 表观/净光合速率 + 呼吸速率
忽略温度对气体膨胀的影响
植物在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用。我们观测到的光合作用指标，如O2的产生量，是植物光合作用实际产生的总O2量吗？
那么怎么测定光合速率和呼吸速率呢？
？
玻璃钟罩
绿色植物
阀门
红色液滴
1.测定呼吸速率
⑴在小烧杯中放入适宜浓度NaOH溶液用于吸收CO2。
⑵玻璃罩遮光处理，以排除光合作用干扰。
⑶置于适宜温度环境中。
⑷红色液滴向左移动（单位时间内移动距离代表呼吸速率）。
NaOH
玻璃钟罩
阀门
红色液滴
NaOH
不是
玻璃钟罩
绿色植物
阀门
红色液滴
2.测定净光合速率
⑴在小烧杯中放入适宜浓度CO2缓冲液，用于保证容器内CO2浓度恒定，满足光合作用的需求。
⑵置于适宜温度环境中。
⑶给予较强光照处理。
⑷红色液滴向右移动（单位时间内移动距离代表净光合速率）。
真光合速率＝净光合速率+呼吸速率
CO2缓冲液
玻璃钟罩
阀门
红色液滴
CO2缓冲液
？
(1)光补偿点与光饱和点的移动规律
规律
光合作用强度增强：
光补偿点左移
光饱和点右移
光合作用强度减弱：
光补偿点右移
光饱和点左移
与阳生植物相比，阴生植物CO2光补偿点和光饱和点都相应左移
光合作用 有氧呼吸
物质变化
能量变化
实质
场所
条件
无机物合成有机物
有机物分解为无机物
光能→化学能（储能）
化学能→ATP、热能（放能）
合成有机物，储存能量
分解有机物、释放能量
叶绿体
活细胞（主要在线粒体）
只在光下进行
有光、无光都能进行
光合作用与有氧呼吸之间的比较
多因子
P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。
Q点：横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所表示的因子。
影响光合作用的外界因素——
光合作用和细胞呼吸的关系
光合作用：
C6H12O6 +6H2O+6O2
6CO2 +12H2O
光能
叶绿体
有氧呼吸：
C6H12O6 +6H2O+6O2
6CO2 +12H2O+能量
酶
物质方面：
C：CO2 C3 （CH2O） C3H4O3 CO2
O：H2O O2 H2O
H：H2O NADPH （CH2O） [H] H2O
暗反应
呼吸Ⅰ
呼吸Ⅱ
光反应
呼吸Ⅲ
光反应
暗反应
呼吸Ⅰ、Ⅱ
呼吸Ⅲ
暗反应
能量方面：
光能 ATP中活跃化学能 （ CH2O ）中稳定的化学能

细胞呼吸
热能
ATP中活跃的化学能
用于各项生命活动
光反应
暗反应
测净光合速率：将植物置于密闭容器，并置于光下，测定容器内O2释放量或CO2吸收量或糖类积累量；
测呼吸速率：将植物置于密闭容器，并置于黑暗中，测定容器内O2消耗量、 CO2产生量、有机物消耗量；
光饱和点：植物达到最大光合速率所需要的最小光照强度
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。
阳生植物是指在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光 条件下生长发育不良的植物称阳性植物。
阴生植物是指在弱光条件下比强光条件下生长良好的植物。

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