1、光合作用的原理和应用 新课导入 光合作用的发现历程从物质变化和能量转化上作了深入的探讨和研究， 本节课我们从物质和能量转变的角度去理解光合作用的实质 光能ATP和NADPH中的化学能有机物中的化学能 深化理解 知识要点 1、光合作用的过程： 光 能 H2O CO 2 还 原 （CH2O） 叶绿体 色素 供氢 酶 供能 多种酶参 加催化 暗反应（叶绿体基质） 2C3 C5 固定 ADP+Pi ATP 酶 水在光下分解 O2 NADPH NADP+ 光反应（叶绿体类囊体薄膜） 一、光合作用的原理 光反光反应阶应阶应阶应阶 段段暗反暗反应阶应阶应阶应阶 段（碳反段（碳反应应应应） 场场场场所所 条件
2、条件 物物质变质变质变质变 化化 能量能量变变变变化化 联联联联系系 项目项目 叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质 光、色素、酶多种酶 2H2O O2+4NADPH ADP+Pi+能量ATP 光能ATP、 NADPH中的化学能 ATP、NADPH中的化 学能糖类中的化学能 光反应为暗反应提供ATP和NADPH 暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+等原料 2C3 CO2+C52C3 NADP H (CH2O) +C5 ATP 过程过程 2、光反应与暗反应的比较 3、光合作用中元素的转移 H的转移： H2O NADPH (CH2O ) C的转移： CO2 C3 （CH2O） CO2中的O和H2O中
3、的O的转移：CO2 C3 （CH2O ） CO2+H2O* 光能 叶绿体 （CH2O）+O2* H2O* O2* 条件条件 停止光照停止光照COCO 2 2 供应不变供应不变 增强光照增强光照COCO 2 2 供应不变供应不变 光照不变停止光照不变停止 COCO 2 2 供应供应 光照不变光照不变COCO 2 2 大量供应大量供应 C C3 3 C C5 5 ATPATP和和 NADPHNADPH （CHCH 2 2 O O） 合成速率合成速率 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 归纳：当条件改变时，C3、C5、ATP、NADPH含量变化 光 能 H2O C
4、 O2 还 原 （CH2O） 叶绿体 色素 供氢 酶 供 能 多种酶参 加催化 2C3 C5 固定 ADP+ Pi ATP 酶 水在光下分解 O2 NADPH NADP+ 条件条件 停止光照停止光照COCO 2 2 供应不变供应不变 增强光照增强光照COCO 2 2 供应不变供应不变 光照不变停止光照不变停止 COCO 2 2 供应供应 光照不变光照不变COCO 2 2 大量供应大量供应 C C3 3 C C5 5 ATPATP和和 NADPHNADPH （CHCH 2 2O O ） 合成速率合成速率 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 归纳：当条件改变时，
5、C3、C5、ATP、NADPH含量变化 如图为叶绿体的结构与功能示意图，下列说法错误的是（ ） DE 测当堂测试 原料原料条件条件产产 物物 CO2浓度 水 分 光 照 矿质元素 温 度 知识要点一、光合作用原理的应用 1. 影响光合速率的环境因素 光合速率（光合强度）：单位时间单位叶面积的光合作用量（如释放多少O2、 消耗多少CO2、合成多少淀粉） 6CO2+12H2O 光能 叶绿体 C6H12O6+6H2O+6O2 2. 光合速率影响因素相关曲线 A点：只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼 吸强度。 B点：光补偿点，即光合作用强度=细胞呼吸强 度。 C点对应的横坐标：光饱和点，增加光强
6、光合作用 强度不再增加。 （1）光强 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率 项项目表示方法 净光合速率（又称表观光合速率）O2的释放量、CO2的吸收量、有机物的积累量 真正光合速率（又称实际光合速率）O2的产生量、CO2的固定量、有机物的制造量 呼吸速率（黑暗中测量）CO2的释放量、O2的吸收量、有机物的消耗量 A点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度）； A点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度； B和B点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后， 光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加）。 （2）CO2浓度 光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影
7、响酶的活性。一般植物 在1035下正常进行光合作用，其中AB段(1035)随温度的升高而 逐渐加强，B点(35)以上由于光合酶活性下降，光合作用开始下降， 50左右光合作用停止。 （3）温度 （4）多因子（光照强度、CO2浓度）与光合作用强度之间的关系 曲线分析：P点限制因素为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强， 光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速 率的因子，想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。 延长光合作用时间 增加光合作用面积 提高光能 利用率 控制光照强弱 控制光质 控制CO2供应 控制必需矿质元素供应 提高复种指数 温室中人工光照
8、合理密植 间作套种 通风透光 在温室中施农家肥，使用CO2发生器 阴生植物 阳生植物 提高光合 速率 适时适量施肥 3. 提高农作物产量措施 1. 在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突 然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变 化的物质，组合正确的是（） A. 红光，ATP下降 B. 红光，未被还原的C3上升 C. 绿光，H下降 D. 绿光，C5上升 C 测当堂测试 2. 如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植 物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系，下列说法正确的是（） A. CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用 B.
9、 适当增加光照强度，a点将左移 C. CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 D. 甲植物体内H的含量在CO2浓度为b时比在a时高 B 3.以测定的CO2吸收量与释放量为指标， 研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的 影响，结果如图所示。下列分析正确的是（ ） A. 光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多 B. 温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少 C. 如果该植物原重X kg，先置于暗处4 h后重（X1）kg，然后光照4 h后重 （X2）kg，则总光合速率为3/4 kgh1 D. 光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等 D 自养生物自养生物 异养生物异养生物如人、动物、真菌及大多数的细菌。 化能合成作用化能合成作用 利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来 制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。 光能自养生物（如绿色植物） 化能自养生物（如硝化细菌） 化能合成作用 知识要点 课堂总结