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(共33张PPT)
3.根据光合作用的基本过程填充下图。
O2
2C3
C5
NADPH
ATP
ADP+Pi
NADP+
练习与应用（P106）
增加
ATP，NADPH
增加
基质
类胡萝卜素
蓝紫光和红
低温
1.光合作用强度的表示方法？
固定CO2的量
制造有机物（糖类）量
产生O2的量
单位时间内光合作用
底物的消耗速率 或 产物的生成速率
光合作用原理的应用
CO2
+
H2O
（CH2O）
O2
+
光能
叶绿体
光合作用强度
(光合速率）：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
2.光合作用速率的测定
线粒体
叶绿体
产生O2
释放O2
（可以测得）
叶肉细胞
固定CO2
吸收CO2
（可以测得）
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叫 净（表观）光合作用速率
白天
白天和晚上
晚上（黑暗条件下）可测得 呼吸速率
光合作用原理的应用
净（表观）光合速率=真正（总）光合速率 － 呼吸作用速率
制造有机物的量
固定CO2量
产生O2的量
测得有机物积累量
测得 CO2吸收量
测得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
=
=
=
－
－
－
（CH2O）
CO2
O2
光合作用原理的应用
3.影响光合作用的因素有哪些？
CO2的浓度
CO2＋H2O （CH2O）＋O 2
光能
叶绿体
H2O
光：光照强度、光质、光照时间
矿质元素（N、Mg是合成叶绿素的原料）
外因：
内因：
酶的种类、数量
色素的含量
叶龄不同
植物种类
温度
（1）光照强度
0
CO2吸收速率
CO2
释放
速率
A
B
C
呼吸速率
净光合速率
总光合
速率
D
呼吸
速率
能否在图中找出呼吸速率？
光照强度
→直接影响光反应ATP、NADPH的合成
C点的净、总光合速率？
结论：
在一定范围内，光照强度增加光合作用会不断增强
光合作用原理的应用
3.影响因素：（1）光照强度
光照强度
0
CO2吸收速率
CO2
释放
速率
A
B
C
呼吸速率
光补偿点
光饱和点
B：光合作用（速率）=呼吸作用（速率）
D：光合速率开始达到最大时对应的最小的光照强度
D
AB：光合作用（速率）<呼吸作用（速率）
BC：光合速率>呼吸速率
A：只进行呼吸作用
讨论：1、C点之前和之后限制光合作用因素分别是？各点和各线段代表什么呢？
C点前：光照强度
C点后：色素含量、CO2浓度等
光合作用原理的应用
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
（叶肉细胞）
如果是一棵植株与外界无气体交换呢？
已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃、30℃，如图曲线表示该植物在25℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到30℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），从理论上讲，图中相应点的移动分别是（ ）
A. a点上移，b点左移，m值增加
B. a点上移，b点左移，m值不变
C. a点下移，b点右移，m值下降
D. a点下移，b点不移，m值上升
C
随堂检测
AD
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。
阳生植物 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
阳生植物
1.间作套种
2.通过轮作,延长光合作用时间，提高养分利用率
3.通过合理密植,增加光合作用面积
（导致叶面互相遮挡,呼吸强于光合,影响生殖生长）
阴生植物
A1
B1
C1
阳生植物
间作套种
2. 坐标图中关键点移动规律
右图为光照强度对某一植物光合作用强度
的影响，若适当提高CO2浓度：
①A点(光补偿点)：呼吸作用不变，光合作用增强，A点光合作用强度等于
呼吸作用强度，需要降低光照强度，故A点左移；
②B点(光饱和点)：B点是光合作用强度达到最大值所需的最低的光照强度，
需要增加光照强度，故B点右移；
③C点(光合强度最高点)：光合作用最强的点，需要增加光照强度，故C点右上移。
净光合
（1）降低CO2浓度点B怎么移动？点D1怎么移动？
点D怎么移动？
光补偿点移动规律：改变光照强度，使光合=呼吸成立
光饱和点移动规律：条件有利，向右；不利，向左
右移
左移
净光合
D1
往左下方移动
（2）叶肉细胞在点B时，光合作用等于呼吸作用
净光合
D1
点B植物：CO2吸收量= CO2释放量
（叶肉细胞光合作用）
（叶肉细胞呼吸+其他细胞呼吸）
=
叶肉细胞: 光合作用 〉 呼吸作用
×
光合作用原理的应用
3.影响因素：（2）CO2浓度
光合作用速率＝呼吸作用速率
CO2补偿点
达到最大光合速率
A点：
B点：
1.多施有机肥或农家肥；
2.正起行，通其风；
3.大田中还要注意通风透气（实时通风）
应用：
讨论：B点之后光合速率的限制因素有哪些？（提示：外因、内因）
外因：主要为光照强度和温度
内因：酶的数量和活性
CO2饱和点
为什么？
光合作用原理的应用
3.影响因素：（4）矿质元素
N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分；
P：NADP+和ATP的重要组分；
K：促进光合产物向贮藏器官运输，如淀粉的运输；
Mg：叶绿素的重要组分。
应用：合理施肥
讨论：矿质元素含量过高对植物的生长会造成什么影响？
提示：矿质元素含量过高，根细胞很难吸水，甚至失水，光合速率也会下降，甚至停止。
光合作用原理的应用
缺水
大量气孔关闭
限制CO2进入叶片
光合作用受影响
原理：水既是光合作用的 ，又是体内各种化学反应的 ，直接影响光合作用速率；
水分还能影响气孔的 ，间接影响 进入叶片，从而影响光合作用速率。
3.影响因素：（5）水
应用：合理浇灌
原料
介质
开闭
CO2
光合作用原理的应用
3.影响因素：（3）温度（主要酶的活性和气孔的开闭程度）
O
温度
A
光合速率
B
C
原理：
温度通过影响 影响光合作用主要制约 反应。
温度过高时植物 ，CO2吸收减少，光合速率会减弱。
1.温室中,白天适当提高温度,晚上适当降温，从而提高作物产量（有机物积累量）。
2.解释植物“午休”现象。
应用：
酶的活性
暗
气孔关闭
练习与应用（P106）
(1)7—10时的光合作用强度不断增强的原因是__________________。
(2)10—12时左右的光合作用强度明显减弱的原因是_________________________。
(3)14-17时的光合作用强度不断下降的原因是_____________________________。
(4)从图中可以看出，限制光合作用的因素有____________________________。
(5)依据本题提供的信息，提出提高绿色植物光合作用强度的一些措施。
二、拓展应用
1.下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。
(1)图中曲线表明，7-10 时光合作用强度不断增强，这是因为在一定温度和二氧化碳供应充足的条件下，光合作用的强度是随着光照加强而增强的。
(2)在 12 时左右光合作用强度明显减弱，这是因为此时温度很高，蒸腾作用很强，为减少水分蒸发，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。
(3)14-17 时光合作用强度不断下降的原因，是因为此时光照强度不断减弱。
该植物一昼夜，有机物是否有积累？
光合速率=呼吸速率
自然环境及密闭容器中光合作用变化的模型
光合速率=呼吸速率
光合午休现象
多种因子对光合作用的综合影响
限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子
横坐标不再影响光合速率，而是其他因子
自变量1
自变量2 温度
自变量2 光照强度
自变量2 CO2浓度
P点时或之前：
Q点时或之后：
三、复习与提高
2.CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气CO2浓度（375μmol mol-1），乙组提供CO2浓度倍增环境（750μmol mol-1），丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图所示。
回答下列问题。
(1)CO2浓度增加，作物光合作用速率发生的变化是____ ；出现这种变化的原因是_____。
【答案】(1)随着CO2浓度的增加，作物的光合作用速率随之提高。因为CO2参与光合作用暗反应，在光照充足的情况下，CO2增加，其单位时间内与五碳化合物结合形成的三碳化合物也会增加，形成的葡萄糖也增加，故光合作用速率增加。
三、复习与提高
(2) 在CO2浓度倍增时，光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能是_____。
【答案】(2)NADPH和ATP的供应限制；固定CO2的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等，都是制约因素。所以单纯增加CO2，不能使反应速率倍增。
(3)丙组的光合作用速率比甲组低。有人推测可能是因为作物长期处于高浓度CO2环境而降低了固定CO2的酶的活性。这一推测成立吗？为什么？
可能成立，若植物长期处于CO2倍增下，降低了固定CO2的酶含量或者活性，当恢复到大气CO2浓度后，已经降低的固定CO2的酶的含量或活性未能恢复，又失去了高浓度CO2的优势，因此会表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率。学生可大胆做出合理推测，而不局限于说出上述答案。
三、复习与提高
(4)有人认为：化石燃料开采和使用能升高大气CO2浓度，这有利于提高作物光合作用速率，对农业生产是有好处的。因此，没有必要限制化石燃料使用，世界主要国家之间也没有必要签署碳减排协议。请查找资料，对此观点作简要评述。
提示：回答本题的关键是摒弃简单的线性思维方式，要从生命活动的复杂性角度去回答。首先，不能只从光合作用效率可能提高的角度来看待温室效应，而必须全面分析温室效应可能产生的环境问题。其次，仅从大气中CO2比例增加是否提高光合作用速率的角度看，也不能以线性思维来看待。植物光合作用受到温度、水分等外部因素的影响，也受到内部的酶的活性等因素的影响，长期高CO2浓度可能使某些酶活性降低，高温也可能引起植物其他的变化，如色素降低；同时温室效应导致气温升高，引起蒸发率升高而影响水分供应，高温环境增强呼吸作用消耗的有机物也增多。因此温室效应不一定会提高作物产量。
A
正确
B
B
B
夏天将某植物放在密闭的玻璃罩内CO2浓度含量绘制成如图的曲线正确的是（　　）
A．A点植物的光合作用强度与细胞呼吸强度相等
B．在DH段存在有机物净积累速率一直为正
C．H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作用最强
D．CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的
一天下来有积累有机物吗？
哪个点积累有机物最多？
B
练习与应用（P106）
2.在玻璃瓶底部铺一层潮湿的土壤，播下粒种子，将玻璃瓶密封，放在靠近窗户能照到阳光的地方，室内温度保持在30℃左右。不久，这粒种子萌发长成幼苗。你能预测这株植物幼苗能够生存多长时间吗 如果能，请说明理由。如果不能，请说明你还需要哪些关于植物及其环境因素的信息。
提示：植物的生活需要无机盐、阳光、适宜的温度、空气(含有二氧化碳)，从给出的信息可以看出，植物生长的基本条件都是满足的。因此，只要没有病虫害等利因素，这株植物(幼苗)就能够生存一段时间。但究竟能够生存多长时间，涉及的问题很多。
潮湿的土壤含有水分，植物根系吸收水分后，大部分可通过蒸腾作用散失到空气中，由于瓶是密闭的，散失到空气中的水分能够凝结，回归土壤供植物体循环利用。但是，随着植株的生长，越来越多的水分通过光合作用成为有机物的组成部分，尽管有机物能够通过呼吸作用释放出二氧化碳和水(这些水既可以散失到空气中回归土壤，也可以在叶片细胞中直接用于光合作用)，毕竟有机物是断积累的，这意味着回归到土壤的水分会越来越少，有可能成为影响植物生存的限制因素。因此，要预测植物生存的时间，需要知道土壤含水量和植物体内有机物积累速率等信息。
土壤中的无机盐被植物根系吸收以后，绝大部分成为植物体的组成成分(少量可能随落叶归还土壤)，因此难以循环用，但植物对无机盐的需要量是很少的，土壤中无机盐到底能满足植物体生长多长时间的需要与土壤的多少、土壤中各种无机盐的含量、植株的大小等有关，这些信息是任务提示中没有给出的，因此不能从这方面做出准确预测。
从给出信息可知，在阳光和温度方面不存在制约瓶中植物生存的问题。二氧化碳是植物进光合作用必需的原之一，瓶中的二氧化碳通过植物的光合作用被植物体用，转化为有机物。有机物通过植物的呼吸作用分解成二氧化碳和水，可见二氧化碳在植物体和瓶中空气之间是可以循环的。但是随着植株的生长，有机物会不断积累，这意味着空气中所含的二氧化碳会逐渐减少。要预测瓶中二氧化碳能维持植物体生存多长时间，还需要知道瓶中二氧化碳总、植物体光合速率、呼吸速率或有机物积累速率等信息。
上述推理大多是建立在植物体不断生长基础上的，这是因为玻璃瓶容积小，植物幼苗正在处于生长期。此外，瓶中植物生存时间的长短，还与植物的种类有关。如果是寿命很短的某种草本植物，即使瓶中各种条件长久适宜，植物生存的时间也不会长。

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