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1
化能合成作用
只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如：人、动物、真菌及大多数的细菌
1、异养生物
以无机物转变成自身的组成物质。分为：
光能自养生物：以光为能源，CO2和H2O为原料合成糖类
化能自养生物：以无机物氧化时释放的能量为能源，CO2和H2O为原料合成糖类
2、自养生物
1
化能合成作用
硝化细菌能够利用体外环境中的NH3氧化时释放的能量来制造有机物
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
硝化细菌
2HNO2+3O2 2HNO3+能量
硝化细菌
6CO2+6H2O C6H12O6 + 6O2
能量
5.4 光合作用与能量转化
（第3课时）
1
影响光合作用的因素
2
农作物增产措施
1
影响光合作用的因素
6CO2＋12H2O C6H12O6＋6O 2+6H2O
光能
叶绿体
光（强度、光质）
CO2浓度
温度
水分
矿质元素
遗传因素（阴生阳生）
叶龄、酶的活性、色素的量等
叶面积指数
内因：
外因：
探究环境因素对光合作用强度的影响
自变量：
光照（强度、光质）、温度、CO2浓度等
因变量：
光合速率
无关变量：
植物叶片、其他环境条件处理、实验操作
问题：如何测量光合速率？
CO2的吸收：可以用红外线CO2传感器测量
O2的释放：小叶片浮起数量法
有机物合成：淀粉含量测量法
探究光照强度对光合作用强度的影响
1.实验原理
本实验利用了绿色植物通过叶绿体进行光合作用产生氧气的原理。
①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
②根据单位时间小圆形叶片浮起的数量的多少，探究光照强度与光合作用强度的关系。
探究光照强度对光合作用强度的影响
自变量：
光照强弱
因变量：
光合作用强度
检测方法
相同时间小圆形叶片浮起的数量
控制方法
不同瓦数的灯或相同瓦数台灯离实验装置的距离
注射器的作用：
实验材料：
圆形小叶片
排出圆形小叶片中的气体
NaHCO3作用：
提供CO2
探究光照强度对光合作用强度的影响
2、实验步骤：
取材
器材：
目的：
打孔器
制备圆形小叶片
探究光照强度对光合作用强度的影响
2、实验步骤：
取材
排气
器材：
目的：
注射器
使圆形小叶片内的气体溢出
沉水
条件：黑暗环境
原因：细胞间隙充满水
探究光照强度对光合作用强度的影响
2、实验步骤：
取材
排气
沉水
分组
取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水，10片圆形小叶片
探究光照强度对光合作用强度的影响
2、实验步骤：
取材
排气
沉水
分组
光照
分别将这三个装置置于强、中、弱三种光照下
2、实验步骤：
取材
排气
沉水
分组
光照
分别将这三个装置置于强、中、弱三种光照下
什么作用？
吸收热量排除干扰
利用该装置还能探究哪些环境因素的影响？如何控制？
CO2浓度（吹气时间或不同NaHCO3溶液）
温度（水浴保温）
光质（不同颜色的彩色灯泡）
探究光照强度对光合作用强度的影响
3、结果和分析
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
4、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(小圆形叶片中产生的O2多，浮起的多)
探究环境因素对光合作用强度的影响
问题：实验所测是否为叶片实际光合作用强度？
总光合速率=净光合速率+呼吸速率
O2
CO2
O2
CO2
较强光照时
一、探究环境因素对光合作用强度的影响
光合作用强度：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。
化学反应式
CO2 + H2O
光能
叶绿体
（CH2O)+ O2
单位时间内光合作用
固定CO2的量
制造或产生有机物（糖类）量
产生O2的量
光合作用强度（速率）表示方法
光合作用强度测定：
线粒体
叶绿体
产生O2
释放O2
（可以测得）
叶肉细胞
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。
实际测量的光合作用指标是净光合作用速率，也称为表观光合速率。
光合作用速率的表示方法：
真正（总）光合速率 = 净（表观）光合速率 + 呼吸作用速率
制造或合成有机物的量
固定或消耗CO2量
产生O2的量
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
=
=
=
+
+
+
1
影响光合作用的因素
1.1 光照强度对光合作用的影响
光照强度
0
CO2吸
收
CO2
释
放
A
B
C
光补偿点
光饱和点
D
B：
C：
AB：
BC：
A：
只进行呼吸作用
随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少。
光补偿点：光合=呼吸
表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断增强，到C点后不再增强了。
光饱和点，光合作用达到最大
（限制因素：色素含量、酶、CO2浓度、温度等）
1
影响光合作用的因素
1.1 光照强度对光合作用的影响
光照强度
0
CO2吸
收
CO2
释
放
A
B
C
呼吸速率
光补偿点
光饱和点
净光合
总光合
D
呼吸
图一
图二
图三
图四
1
影响光合作用的因素
1.1 光照强度对光合作用的影响
光照强度
0
CO2吸
收
CO2
释
放
A
B
C
呼吸速率
光补偿点
光饱和点
D
阳生植物
阴生植物
A1
B1
C1
若该图为阳生植物的光合速率曲线，如何绘制阴生植物的光合速率曲线？
解释原因。
阴生植物的呼吸作用较弱，光补偿点低；
阴生植物的输导组织稀疏，输送有机物能力较弱，光饱和点低
1
影响光合作用的因素
1.2 CO2浓度对光合作用的影响
CO2浓度
0
CO2吸
收
CO2
释
放
D
B：
D：
C：
进行光合作用所需的最低CO2浓度
CO2补偿点：光合=呼吸
CO2饱和点，光合作用达到最大（限制因素是光照、色素等）
A
C
B
原理：影响暗反应，制约C3的生成。
1
影响光合作用的因素
1.3 温度对光合作用的影响
：影响酶的活性
AB段：（10℃～35℃）：
随温度的升高而逐渐加强；
B点（35℃）以上：
光合酶活性下降，光合作用开始下降，50℃左右光合作用停止。
1
影响光合作用的因素
1.4 水对光合作用的影响
：水是光合作用的原料；
在一定范围内，H2O越多，光合速率越快，
但到达A点时，即H2O达到饱和时，光合速率不再增加。
1
影响光合作用的因素
1.4 水对光合作用的影响
：水是光合作用的原料；
缺水导致植物气孔关闭，CO2吸收减少，从而影响暗反应
中午光照强度大，为何出现光合作用强度下降的现象？
1
影响光合作用的因素
1.5 矿质元素对光合作用的影响
N：
P：
Mg：
是ATP的组成元素
是叶绿素的组成元素
是ATP的组成元素
是磷脂的组成元素
是叶绿素的组成元素
光合作用中各种酶的组成元素
2
农作物增产的措施
适当提高光照强度
延长光合作用的时间
合理密植，增大光合作用面积
温室用无色玻璃或者薄膜
用有色的玻璃或薄膜会降低光合作用
光照强度在农业生产的运用：
2
农作物增产的措施
合理补充CO2
利用光合作用原理提高农作物产量的措施
使用二氧化碳发生器
增施有机肥料或者二氧化碳增长剂
2
农作物增产的措施
温室
增施有机肥料
使用二氧化碳发生器
大田
确保良好的通风
增施有机肥
CO2浓度在农业生产的运用：
我国北魏时期的农书《齐民要术》中，有关于栽种农作物要“正其行，通其风”的记载。
通风透光，既有利于充分利用光能，又可以使空气不断流过叶面，提供较多的CO2，从而提高光合作用强度来光合产量。
2
农作物增产的措施
合理灌溉
利用光合作用原理提高农作物产量的措施
2
农作物增产的措施
利用光合作用原理提高农作物产量的措施
合理施肥

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