光合作用(試講)

1、第五節(jié)第五節(jié) 光合作用光合作用光合作用的發(fā)現(xiàn)結(jié)論：結(jié)論：水分是建造植物體的唯一原料水分是建造植物體的唯一原料1、赫爾蒙特實(shí)驗(yàn)、赫爾蒙特實(shí)驗(yàn)圖圖A A圖圖B B圖圖C C圖圖D D干燥土壤干燥土壤 90.8kg90.8kg小柳樹小柳樹 2.25kg2.25kg只用純凈的雨只用純凈的雨水澆灌水澆灌五年后柳樹長大五年后柳樹長大 土壤烘干后稱重土壤烘干后稱重實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)后變化變化土壤干重土壤干重 90.800kg90.800kg 90.743kg90.743kg -0.057kg-0.057kg柳柳 樹樹 2.25kg2.25kg76.70kg76.70kg+74.75kg+74.75kg2

2、、普利斯特利實(shí)驗(yàn)2、普利斯特利實(shí)驗(yàn) 綠色植物可以更新因小鼠呼吸或蠟燭燃燒而變濁的空氣1、這兩組實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是什么？、這兩組實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是什么？ 氧氣氧氣 單獨(dú)密封在玻璃罩的蠟單獨(dú)密封在玻璃罩的蠟燭很快熄滅、老鼠很快死去，燭很快熄滅、老鼠很快死去，與綠色植物一起的蠟燭暫時(shí)與綠色植物一起的蠟燭暫時(shí)不會(huì)熄滅、老鼠會(huì)存活很長不會(huì)熄滅、老鼠會(huì)存活很長時(shí)間。時(shí)間。2、普利斯特利實(shí)驗(yàn)問答2、蠟燭燃燒和小白鼠呼吸需、蠟燭燃燒和小白鼠呼吸需要的是什么氣體？要的是什么氣體？3、這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明什么問題？、這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明什么問題？3、1864薩克斯（德國）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：綠綠色葉片在光合作用中色葉片在光合作用中產(chǎn)產(chǎn)生淀粉生淀

3、粉。 薩克斯實(shí)驗(yàn)問答薩克斯實(shí)驗(yàn)問答1為什么對(duì)植物先進(jìn)行暗處理？為什么對(duì)植物先進(jìn)行暗處理？2為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？ 答：為了將葉片內(nèi)原有的淀粉運(yùn)走耗盡。答：為了將葉片內(nèi)原有的淀粉運(yùn)走耗盡。答：為了進(jìn)行對(duì)照。答：為了進(jìn)行對(duì)照。使用：使用： 水綿水綿好氧菌好氧菌水綿結(jié)構(gòu)水綿結(jié)構(gòu)4 4、恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)、恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)18801880年，年，( (美）美）4.4.恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)黑暗、無黑暗、無空氣空氣 環(huán)境環(huán)境 極細(xì)光束極細(xì)光束照射照射完全暴光完全暴光好氧菌只集中在葉綠好氧菌只集中在葉綠體被光束照射到的地方體被光束照射到的地方好氧菌集中在葉綠體

4、好氧菌集中在葉綠體所有受光部位所有受光部位光束完全暴光完全暴光極細(xì)光束照射極細(xì)光束照射恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)問答恩吉爾曼實(shí)驗(yàn)問答答：為了排除實(shí)驗(yàn)前環(huán)境中光線和氧的答：為了排除實(shí)驗(yàn)前環(huán)境中光線和氧的影響，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。影響，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。答：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植答：氧是由葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。3 好氧細(xì)菌集中于葉綠體所有受光部位的周圍，好氧細(xì)菌集中于葉綠體所有受光部位的周圍， 這說明了什么問題呢？這說明了什么問題呢？1為什么選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境？為什么選用黑暗并且沒有空氣的環(huán)境？2為什么先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿

5、為什么先用極細(xì)光束照射水綿，而后又讓水綿 完全曝露在光下？完全曝露在光下？答：先選極細(xì)光束，用好氧細(xì)菌檢測(cè)，能準(zhǔn)確判答：先選極細(xì)光束，用好氧細(xì)菌檢測(cè)，能準(zhǔn)確判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位；而后用完全曝光的斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位；而后用完全曝光的水綿與之做對(duì)照。水綿與之做對(duì)照。 極極 細(xì)細(xì) 光光 束束 均勻光照均勻光照恩格爾曼實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上有何巧妙之處?黑暗中光亮處 極極 細(xì)細(xì) 光光 束束 均勻光照均勻光照恩吉爾曼第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果恩吉爾曼第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析：這一巧妙的實(shí)驗(yàn)說明了什么？分析：這一巧妙的實(shí)驗(yàn)說明了什么？好氧型細(xì)菌水綿 用透過三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，發(fā)用透過三棱鏡的光照射水綿臨時(shí)裝片，

6、發(fā)現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)光區(qū)域現(xiàn)大量的好氧細(xì)菌聚集在紅光和藍(lán)光區(qū)域一、光合作用的概念范圍范圍 場(chǎng)所場(chǎng)所 動(dòng)力動(dòng)力 原料原料 產(chǎn)物產(chǎn)物 綠色植物 葉綠體 光能 二氧化碳和水 儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物和氧氣光能光能葉綠體葉綠體CO2+H2O （CH2O）+O2實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì): :合成有機(jī)物合成有機(jī)物,儲(chǔ)存能量儲(chǔ)存能量C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O光能光能葉綠體葉綠體光合作用產(chǎn)生葡萄糖的反應(yīng)式 光合作用釋放的光合作用釋放的O2到底是來自到底是來自H2O，還是，還是CO2呢，呢，還是兩者兼而有之？還是兩者兼而有之？ ？光合作用 ？光光H2OCO2(CH2O)O2 同位素同位素標(biāo)記法：

7、放射性同位素可用標(biāo)記法：放射性同位素可用于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。用放于追蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。用放射性同位素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)射性同位素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不會(huì)改變?？茖W(xué)家通過追蹤不會(huì)改變?？茖W(xué)家通過追蹤放射性同放射性同位素位素標(biāo)記的化合物，可以弄清化學(xué)反標(biāo)記的化合物，可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。這種方法叫做應(yīng)的詳細(xì)過程。這種方法叫做同位素同位素標(biāo)記法標(biāo)記法。魯賓卡門實(shí)驗(yàn)魯賓卡門實(shí)驗(yàn)魯賓卡門實(shí)驗(yàn)魯賓卡門實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組對(duì)照組向綠色植物提供向綠色植物提供H2O、 C18O2 , ,釋放的氧是釋放的氧是O2結(jié)論結(jié)論:光合作用釋放的氧全部來自水光合作用釋放的氧全部來自水向綠色植物提

8、供向綠色植物提供H218O、CO2 , , 釋釋放的氧是放的氧是18O2 魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)魯賓和卡門實(shí)驗(yàn)三、光合作用的過程光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù)：反應(yīng)過程劃分依據(jù)：反應(yīng)過程是否需要光能是否需要光能H H2 2O O類囊體膜類囊體膜酶酶Pi ADPATP酶酶光、光、色素、色素、葉綠體內(nèi)的類囊體膜上葉綠體內(nèi)的類囊體膜上水的光解水的光解：2H2O 4H + O2光能光能（還原劑）（還原劑）ATP的合成：的合成：ADPPi 能量（能量（光能光能） ATP酶酶（1）光反應(yīng)階段）光反應(yīng)階段條件條件 ：場(chǎng)所：場(chǎng)所：物質(zhì)變化：物質(zhì)變化：能量變化：能量變化：光能光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能化學(xué)能貯

9、存在貯存在ATP中中HCO2 2（CH2O） 五碳化合物五碳化合物 C5 CO2的的固定固定三碳化合物三碳化合物 2C3C C3 3的的還原還原 基質(zhì)基質(zhì)多種酶多種酶H H2 2O O類囊體膜類囊體膜酶酶Pi ADPATPH2 2、暗反應(yīng)、暗反應(yīng)多種酶、多種酶、HH、ATPATP 場(chǎng)所場(chǎng)所 條件條件物質(zhì)變化物質(zhì)變化能量變化能量變化葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中（1 1）COCO2 2的固定的固定（2 2）三碳的還原）三碳的還原ATPATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能化學(xué)能 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了H和和ATP；暗反應(yīng)；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供為光反應(yīng)提供A

10、DP和和Pi。暗反應(yīng)暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)項(xiàng)目項(xiàng)目聯(lián)系聯(lián)系能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換物質(zhì)變化物質(zhì)變化條件條件部位部位ATP有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能多種酶、多種酶、ATP、H、CO2葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中CO2+C5 2C3酶酶 H AT P2C3 （CH2O）酶酶CO2 2的固定的固定：C3的還原的還原：光能光能ATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能光、色素、酶、水光、色素、酶、水葉綠體基粒囊狀膜上葉綠體基粒囊狀膜上ATP的合成的合成 ： ADP+Pi+能量能量 ATP酶酶水的光解水的光解 ： 2H2O 4H+O2光光光光光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別產(chǎn)物和原料的對(duì)應(yīng)關(guān)系：產(chǎn)物和原料的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

11、（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O能量的轉(zhuǎn)移途徑：能量的轉(zhuǎn)移途徑：碳的轉(zhuǎn)移途徑：碳的轉(zhuǎn)移途徑：光能光能中活躍中活躍的化學(xué)能的化學(xué)能(CH2O)中中穩(wěn)定穩(wěn)定的化學(xué)能的化學(xué)能CO2C3（CH2O）1、用2H標(biāo)記的H2O，追蹤光合作用中氫的轉(zhuǎn)移，最可能的途徑是A、 H2O NADPH B、 H2O NADPH C5 C3 (CH2 O)C、 H2O NADPH C3 (CH2 O) D、 H2O NADPH C5 (CH2 O)色素光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24NADPHCO2吸收光解能固定酶多種酶還原酶（CH2O）（CH2O）2、某科學(xué)家用含有14C的二氧化碳來追蹤光合

12、作用中的碳原子，這種碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是A、二氧化碳 葉綠素 ADPB、二氧化碳 葉綠體 ATPC、二氧化碳 乙醇 糖類D、二氧化碳 三碳化合物 糖類色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24NADPHCO2吸收能固定酶多種酶還原酶（CH2O）光合作用的全過程葉綠體中的色素供氫供氫酶酶供能供能還原還原多種酶參多種酶參加催化加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定固定CO2H2OO2水在光水在光下分解下分解H光反應(yīng)過程光反應(yīng)過程暗反應(yīng)過程暗反應(yīng)過程光能光能光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的聯(lián)系： 光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供【H】和ATP。光反應(yīng)停止，暗反應(yīng)也隨即終止。同時(shí)，如果暗

13、反應(yīng)受阻，光反應(yīng)也會(huì)因產(chǎn)物積累產(chǎn)物積累而不能正常進(jìn)行。3、將置于陽光下的盆栽植物移至黑暗處，則細(xì)胞內(nèi)三碳化合物與葡萄糖的生成量的變化是（ ）A、 C3 增加，葡萄糖減少B、 C3 與葡萄糖都減少C、 C3 與葡萄糖都增加D、 C3 突然減少，葡萄糖突然增加色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24NADPH（CH2O）CO2吸收能固定酶多種酶還原酶4、炎熱夏季的上午10：00至正午12：00，植物光合作用強(qiáng)度減弱，在這一時(shí)間段內(nèi)，葉綠體中的H、C3、C5的含量變化是 A、降低、升高、降低 B、降低、降低、升高 C、升高、降低、升高 D、升高、升高、降低色素分子光能C52C3ADP+

14、PiATP2H2OO24NADPHCO2吸收能固定酶多種酶還原酶（CH2O）（1）植物由強(qiáng)光環(huán)境轉(zhuǎn) 移到弱光環(huán)境時(shí)： C3含量變化：_ C5含量變化: _ 直接影響的過程:_上升下降 光反應(yīng)下降上升暗反應(yīng)（2）降低CO2濃度時(shí): C3含量變化：_ C5含量變化: _ 直接影響的過程: _光能色素分子C52C3ADP+PiATP2H2OO24NADPHCO2吸收能固定酶多種酶還原酶（CH2O）ATP和和【H】三碳分子三碳分子五碳五碳糖類糖類突然停止突然停止光照光照突然增加突然增加光照光照突然停止突然停止CO2供應(yīng)供應(yīng)突然增加突然增加CO2供應(yīng)供應(yīng)下降下降下降下降下降下降下降下降下降下降下降下降下

15、降下降下降下降上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升上升實(shí)驗(yàn):光合色素的提取和分離一、實(shí)驗(yàn)原理:1、提取原理：色素能溶解在有機(jī)溶劑（95%的乙醇） 中，使色素從生物組織中脫離出來。2、分離原理：各種色素都能溶解在層析液中，但 溶解度不同。溶解度大的色素隨層 析液在濾紙上擴(kuò)散得快；溶解度小 的色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得慢。二、實(shí)驗(yàn)過程二、實(shí)驗(yàn)過程1、提取色素：取適量菠菜葉，加95%乙醇，再加少許二氧化硅和碳酸鈣，迅速研磨成勻漿。二氧化硅作用：碳酸鈣作用：研磨充分防止色素破壞2、過濾、過濾 在一小玻璃漏斗基部放一塊單層尼龍布，在一小玻璃漏斗基部放一塊單層尼龍布，將研磨液迅速倒

16、入漏斗中。收集濾液到一個(gè)將研磨液迅速倒入漏斗中。收集濾液到一個(gè)試管中，及時(shí)用棉塞將試管中塞緊（試管中，及時(shí)用棉塞將試管中塞緊（防止揮防止揮發(fā)發(fā)）。）。3、制備濾紙條并畫線畫線要細(xì)、直、齊，使色素帶平整、不重疊。鉛筆線畫鉛筆細(xì)線 濾紙條剪去兩角是為了在層析過程中,層析液同步到達(dá)濾液細(xì)線4、點(diǎn)樣：吸管吸取少量濾液，沿鉛筆畫的橫線均勻畫出一條細(xì)而直的濾液細(xì)線。待濾液干后再畫一次，共畫34次。重復(fù)畫幾次是使后來的色素帶清晰5、分離葉綠體中的色素、分離葉綠體中的色素層析液培養(yǎng)皿濾液細(xì)線高于層析液：防止色素溶于層析液中，導(dǎo)致色素帶不清晰。 層析液沿著干燥的濾紙由下而上擴(kuò)散，當(dāng)擴(kuò)散到細(xì)線時(shí)，色素便溶解在層析

17、液中，并隨著層析液一起向上擴(kuò)散，而不同的色素溶解不同，擴(kuò)散速度也不同，所以將不同色素分離開。1、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析色素種類色素種類 色素顏色色素顏色 色素含量色素含量 溶解度溶解度 擴(kuò)散速度擴(kuò)散速度胡蘿卜素胡蘿卜素葉黃素葉黃素葉綠素葉綠素a 葉綠素葉綠素b橙黃色橙黃色黃色黃色藍(lán)綠色藍(lán)綠色黃綠色黃綠色最少最少較少較少最多最多較多較多最高最高較高較高較低較低最低最低最快最快較快較快較慢較慢最慢最慢色素色素葉綠體基粒的類囊體的薄膜葉綠體基粒的類囊體的薄膜位置位置分類分類葉綠素葉綠素類胡蘿卜素類胡蘿卜素葉綠素葉綠素a a葉綠素葉綠素b b葉黃素葉黃素胡蘿卜素胡蘿卜素功能功能吸收傳遞轉(zhuǎn)化光能吸收

18、傳遞轉(zhuǎn)化光能, ,用于光合作用用于光合作用含量占含量占1/4含量占含量占3/4(藍(lán)綠色）藍(lán)綠色）（黃綠色）（黃綠色）（橙黃色）（橙黃色）（黃色）（黃色）葉綠體中的色素主要吸收葉綠體中的色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光紅光和藍(lán)紫光2、色素的吸收光譜色素的吸收光譜鞏固練習(xí)一株綠色植物在單位時(shí)間內(nèi)，使光合作用產(chǎn)物最少的光照是A、紅橙光 B、藍(lán)紫光 C、綠光 D、白光20世紀(jì)40年代，卡爾文(M.Calvin) 用14C標(biāo)記的CO2供小球藻實(shí)驗(yàn)，追蹤檢測(cè)其放射性。探明CO2中的C的轉(zhuǎn)移途徑?？栁难h(huán)：CO2 C3 (CH2O) 光合作用是綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，

19、并且釋放氧的過程。 光合作用的概念1.在光合作用實(shí)驗(yàn)中，如果所用的水中有在光合作用實(shí)驗(yàn)中，如果所用的水中有20%的水的水分子含分子含18O，二氧化碳中有，二氧化碳中有68%的二氧化碳分子含的二氧化碳分子含18O，那么，植物進(jìn)行光合作用釋放的氧氣中，含，那么，植物進(jìn)行光合作用釋放的氧氣中，含18O的比例為（的比例為（ ）A 20% B 13.6% C 68% D 88%2、將一棵重約0.2kg的柳樹，栽培于肥沃的土壤中，兩年后連根挖出，稱其干重達(dá)11kg，增加的這個(gè)10余kg，主要來源于 A、土壤中的礦質(zhì)元素 B、土壤中的水 C、大氣中的O2 D、大氣中的CO2 從植物細(xì)胞中提取葉綠體，放入含有

20、從植物細(xì)胞中提取葉綠體，放入含有ADP、磷酸鹽以及、磷酸鹽以及氫的載體等物質(zhì)的溶液中，按圖示控制條件進(jìn)行光合作用的有氫的載體等物質(zhì)的溶液中，按圖示控制條件進(jìn)行光合作用的有關(guān)實(shí)驗(yàn)并不斷測(cè)定有機(jī)物的合成量，用此數(shù)據(jù)繪成曲線圖如下，關(guān)實(shí)驗(yàn)并不斷測(cè)定有機(jī)物的合成量，用此數(shù)據(jù)繪成曲線圖如下，請(qǐng)你用已學(xué)的光合作用知識(shí)根據(jù)曲線各段特點(diǎn)回答請(qǐng)你用已學(xué)的光合作用知識(shí)根據(jù)曲線各段特點(diǎn)回答：（1）ab段由于缺乏段由于缺乏CO2，使光合作，使光合作用過程中的用過程中的 不能進(jìn)行，不能進(jìn)行，因此無有機(jī)物生成。因此無有機(jī)物生成。 （2）bc段在提供了段在提供了CO2之后，由于之后，由于ab段已積累了大量的段已積累了大量的

21、 ，所以有機(jī)物能快速合成。所以有機(jī)物能快速合成。 （3）cd段在無光照條件下，由于光合作用過程中的段在無光照條件下，由于光合作用過程中的 無無法進(jìn)行，無法繼續(xù)提供法進(jìn)行，無法繼續(xù)提供 又由于又由于ab段所積累的物段所積累的物質(zhì)質(zhì) 的原因，使有機(jī)物的合成逐漸下降至的原因，使有機(jī)物的合成逐漸下降至0。 有機(jī)物生成量時(shí)間有光照無CO2無光照有CO2abcd能力提高題：能力提高題：光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了H和和ATP；暗反應(yīng)；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供為光反應(yīng)提供ADP和和Pi。暗反應(yīng)暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)項(xiàng)目項(xiàng)目聯(lián)系聯(lián)系能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換物質(zhì)變化物質(zhì)變化條件條件部位部位ATP有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能有

22、機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能多種酶、多種酶、ATP、H、CO2葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中CO2+C5 2C3酶酶 H AT P2C3 （CH2O）酶酶CO2 2的固定的固定：C3的還原的還原：光能光能ATP中活躍的化學(xué)能中活躍的化學(xué)能光、色素、酶、水光、色素、酶、水葉綠體基粒囊狀膜上葉綠體基粒囊狀膜上ATP的合成的合成 ： ADP+Pi+能量能量 ATP酶酶水的光解水的光解 ： 2H2O 4H+O2光光光光光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別影響光合作用強(qiáng)弱的因素內(nèi)部因素外部因素 光合速率或光合速度：光合速率或光合速度：是衡量光合作用強(qiáng)弱的指是衡量光合作用強(qiáng)弱的指標(biāo)。其的大小可用單位時(shí)間、單位葉面積所吸收的標(biāo)。其

23、的大小可用單位時(shí)間、單位葉面積所吸收的CO2CO2量或釋放的量或釋放的O O2 2量表示量表示, ,亦可用單位時(shí)間、單位葉面積所亦可用單位時(shí)間、單位葉面積所積累的干物質(zhì)量表示。積累的干物質(zhì)量表示。光合作用強(qiáng)度 1 1、總光合作用、總光合作用= =凈光合作用凈光合作用+ +呼吸作用；呼吸作用；2 2、( (光合作用光合作用) )制造的有機(jī)物制造的有機(jī)物= =合成的有機(jī)物合成的有機(jī)物= =積累的有積累的有機(jī)物機(jī)物+ +消耗的有機(jī)物消耗的有機(jī)物( (呼吸作用呼吸作用) )；3 3、葉綠體固定的、葉綠體固定的CO2=CO2=光合作用所需要的光合作用所需要的CO2=CO2=從外界吸從外界吸收的收的CO2

24、+CO2+呼吸釋放的呼吸釋放的CO2CO2；這里有幾個(gè)關(guān)鍵的生物量你要搞清楚：內(nèi)部因素影響光合作用的因素同一植物在不同部位的葉片同一植物在不同部位的葉片同一植物在不同的生長發(fā)育階段同一植物在不同的生長發(fā)育階段植物種類不同植物種類不同光合強(qiáng)度不同光合強(qiáng)度不同葉齡葉齡葉齡葉齡在生產(chǎn)上的應(yīng)用在生產(chǎn)上的應(yīng)用對(duì)光合作用的影響對(duì)光合作用的影響內(nèi)因內(nèi)因 作物后期作物后期, ,適當(dāng)摘適當(dāng)摘除老葉、殘葉，降除老葉、殘葉，降低呼吸。低呼吸。1.1.幼葉不斷生長幼葉不斷生長, ,葉綠體葉綠體( (素素) )不斷增不斷增加加, ,光合速率不斷加快；光合速率不斷加快；2.2.老葉葉綠體破壞老葉葉綠體破壞, ,光合速率減

25、慢。光合速率減慢。ABC葉齡葉齡光合作用強(qiáng)光合作用強(qiáng)度度O葉齡對(duì)光合作用的影響 在一定的范圍內(nèi)，作物的產(chǎn)量隨葉面積指數(shù)的增大而提高。當(dāng)在一定的范圍內(nèi)，作物的產(chǎn)量隨葉面積指數(shù)的增大而提高。當(dāng)葉面積增加到一定的限度后，呼吸作用加強(qiáng)，凈產(chǎn)量反而下降。葉面積增加到一定的限度后，呼吸作用加強(qiáng)，凈產(chǎn)量反而下降。 葉面積指數(shù)葉面積指數(shù):單位土地面積上植物的總?cè)~面積單位土地面積上植物的總?cè)~面積外部因素外部因素原料原料6CO2 +12H2O*光能光能葉綠體葉綠體C6H12O6+6H2O+6O*2條件條件產(chǎn)物產(chǎn)物原料原料光、光、 COCO2 2濃度、溫度、水、必需濃度、溫度、水、必需礦質(zhì)元素等礦質(zhì)元素等影響光合作

26、用的主要外部因素影響光合作用的主要外部因素. .光質(zhì)光質(zhì)( (光的波長光的波長) )1.光照對(duì)光合作用的影響復(fù)色復(fù)色( (白色白色) )光光 紅光紅光 藍(lán)紫光藍(lán)紫光 綠光綠光光照時(shí)間：光照時(shí)間：時(shí)間越長，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多時(shí)間越長，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，增加光照強(qiáng)度可在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，增加光照強(qiáng)度可提高光合作用速率。提高光合作用速率。光照強(qiáng)度：光照強(qiáng)度： B：光補(bǔ)償點(diǎn)：光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用和呼吸作用達(dá)到平衡時(shí)的光照：光合作用和呼吸作用達(dá)到平衡時(shí)的光照強(qiáng)度，或者光合作用吸收的強(qiáng)度，或者光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用釋放量等于呼吸作用釋放CO2的量的量C：光飽和點(diǎn)：光合速率

27、最大時(shí)的光照強(qiáng)度。：光飽和點(diǎn)：光合速率最大時(shí)的光照強(qiáng)度。A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為零，只有呼吸作用點(diǎn)：光照強(qiáng)度為零，只有呼吸作用光光照照強(qiáng)強(qiáng)度度總光合作用總光合作用= =凈光合作用凈光合作用+ +呼吸作用消耗呼吸作用消耗真正光合速率真正光合速率= =表觀光合速率（實(shí)測(cè)二氧化碳吸收量）表觀光合速率（實(shí)測(cè)二氧化碳吸收量）+ +呼吸速率呼吸速率 光合作用的有關(guān)計(jì)算光合作用的有關(guān)計(jì)算在光照條件下，人們測(cè)得的在光照條件下，人們測(cè)得的CO2CO2吸收量是指植物從外界吸收量是指植物從外界環(huán)境吸收的環(huán)境吸收的CO2CO2總量，叫表觀光合速率。總量，叫表觀光合速率。 例將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一定條件下不給

28、光照，CO2的含量每小時(shí)增加8mg，給予充足光照后，容器內(nèi)CO2的含量每小時(shí)減少36mg，若上述光照條件下光合作用每小時(shí)能產(chǎn)生葡萄糖30mg，請(qǐng)回答：（1）比較在上述條件下，光照時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度與黑暗時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度。（2）在光照時(shí)，該植物每小時(shí)葡萄糖凈生產(chǎn)量是mg。（3）若一晝夜中先光照4小時(shí)，接著放置在黑暗情況下20小時(shí)，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量變化是（填增加或減少）。相等24.5減少5將某一綠色植物放置在密封的玻璃容器中，給予充足的光照時(shí)，容器內(nèi)二氧化碳的含量每小時(shí)減少440mg；放在黑暗中的時(shí)候，容器內(nèi)二氧化碳含量每小時(shí)增加88 mg1）在上述光照條件下，這株植物每小時(shí)制造 mg葡萄糖 (

29、2)在上述光照條件下，這株植物每小時(shí)積累 mg葡萄糖. 360300O2CO2CO2O26在一個(gè)密封的容器中，放置一株綠色植物，將這個(gè)裝置放在黑暗處1 h，在恒定溫度、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，測(cè)得容器中的二氧化碳增加了22.4L。再將裝置放在充足光照條件下1h，同樣條件下，測(cè)得二氧化碳減少了56L。請(qǐng)回答：（1）這株植物在光下1h，通過光合作用總共合成葡萄糖 g。（2）這株植物在光下1h，能夠積累有機(jī)物 g。（3）假設(shè)一晝夜中，有10h的充分光照，其余時(shí)間處于完全黑暗中，而全天溫度不變，這株植物能積累 g有機(jī)物。 10575330量量陽生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)大于陰生植物的光補(bǔ)償陽生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光

30、飽和點(diǎn)大于陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)。點(diǎn)和光飽和點(diǎn)。在強(qiáng)光環(huán)境中生長發(fā)育健壯，在陰蔽和弱光在強(qiáng)光環(huán)境中生長發(fā)育健壯，在陰蔽和弱光條件下生長發(fā)育不良的植物稱條件下生長發(fā)育不良的植物稱陽生植物陽生植物。 在較弱的光照條件下能夠生長良好的植在較弱的光照條件下能夠生長良好的植物叫陰生植物。物叫陰生植物。 下圖為四種植物（下圖為四種植物（、）在不）在不同光照條件下光合作用速率的曲線，其中同光照條件下光合作用速率的曲線，其中最適合在陰蔽條件下生長的植物是最適合在陰蔽條件下生長的植物是 （ ） A A B B C C D D光照強(qiáng)度光合作用速度D 點(diǎn)評(píng)：由于曲線代表的植物光飽和點(diǎn)較低曲線代表的植物光飽和點(diǎn)

31、較低陰生苔蘚陰生苔蘚陰生草木陰生草木高粱高粱應(yīng)用：注重陰、陽生植物間作套種應(yīng)用：注重陰、陽生植物間作套種陽生植物，如松、杉、小麥、玉米、水稻等。陽生植物，如松、杉、小麥、玉米、水稻等。陰生植物，如人參、三七和大多數(shù)蕨類植物。陰生植物，如人參、三七和大多數(shù)蕨類植物。間作：在一塊地上，同時(shí)期按一定行數(shù)的比例間隔種植兩種以上間作：在一塊地上，同時(shí)期按一定行數(shù)的比例間隔種植兩種以上的作物的作物套種：是在一種作物生長的后期，種上另一種作物，其共同生長套種：是在一種作物生長的后期，種上另一種作物，其共同生長的時(shí)間短的時(shí)間短 利用光照對(duì)光合作用的影響在生產(chǎn)上的應(yīng)用利用光照對(duì)光合作用的影響在生產(chǎn)上的應(yīng)用1.1

32、.注重陰、陽生植物間作套種注重陰、陽生植物間作套種2. 2. 一年之內(nèi)輪作一年之內(nèi)輪作, ,延長光合作用時(shí)間延長光合作用時(shí)間3.3.通過合理密植通過合理密植, ,增加光合作用面積增加光合作用面積4.4.溫室大棚溫室大棚, ,使用無色透明玻璃使用無色透明玻璃5.5.防止?fàn)I養(yǎng)生長過強(qiáng)防止?fàn)I養(yǎng)生長過強(qiáng), ,導(dǎo)致葉面互相遮擋導(dǎo)致葉面互相遮擋. .CO2濃度濃度在生產(chǎn)上的應(yīng)用在生產(chǎn)上的應(yīng)用對(duì)光合作用的影響對(duì)光合作用的影響外因外因溫室：溫室：燃燒植物桔桿；燃燒植物桔桿；使用二氧化碳發(fā)使用二氧化碳發(fā) 生器；生器； 與豬舍雞舍鴨棚與豬舍雞舍鴨棚連通。連通。溫室與大田：溫室與大田：確保良好通風(fēng)；確保良好通風(fēng)；增

33、施有機(jī)肥料；增施有機(jī)肥料；深施深施“碳銨碳銨”。CO2是光合作用的原料是光合作用的原料.COCO2 2濃度濃度0CO2的含量的含量光合作用的強(qiáng)度光合作用的強(qiáng)度acbdeCO2的補(bǔ)償點(diǎn)的補(bǔ)償點(diǎn) CO2的飽和點(diǎn)的飽和點(diǎn)濃度對(duì)光合作用的關(guān)系濃度對(duì)光合作用的關(guān)系例例 在相同光照和溫度條件下，空氣中在相同光照和溫度條件下，空氣中CO2含量與植含量與植物光合產(chǎn)量（有機(jī)物積累量）的關(guān)系如圖所示。理物光合產(chǎn)量（有機(jī)物積累量）的關(guān)系如圖所示。理論上某種論上某種C3植物能更有效地利用植物能更有效地利用CO2，使光合產(chǎn)量，使光合產(chǎn)量高于高于m點(diǎn)的選項(xiàng)是點(diǎn)的選項(xiàng)是A若若a點(diǎn)在點(diǎn)在a2，b點(diǎn)在點(diǎn)在b2時(shí)時(shí) B若若a點(diǎn)在

34、點(diǎn)在a1，b點(diǎn)在點(diǎn)在b1時(shí)時(shí)C若若a點(diǎn)在點(diǎn)在a2，b點(diǎn)在點(diǎn)在b1時(shí)時(shí) D若若a點(diǎn)在點(diǎn)在a1，b點(diǎn)在點(diǎn)在b2時(shí)時(shí) D 解析：本題是解析：本題是2004年北京年北京理綜理綜試題，主要考查的知試題，主要考查的知識(shí)點(diǎn)是光合作用，其中能力考查主要是識(shí)點(diǎn)是光合作用，其中能力考查主要是考試大綱考試大綱中的分析中的分析綜合能力，還有就是獲取信息能力。題干中綜合能力，還有就是獲取信息能力。題干中“理論上某種理論上某種C3植植物能更有效地利用物能更有效地利用CO2”的提示，是解題的重要依據(jù)。的提示，是解題的重要依據(jù)。a1點(diǎn)比點(diǎn)比a點(diǎn)的點(diǎn)的CO2濃度低，濃度低，a2點(diǎn)比點(diǎn)比a點(diǎn)的點(diǎn)的CO2濃度高，所以能從濃度高，所

35、以能從a1點(diǎn)開始點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用的情況下，要比從進(jìn)行光合作用的情況下，要比從a點(diǎn)和點(diǎn)和a2點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用的光合產(chǎn)量高。當(dāng)?shù)墓夂袭a(chǎn)量高。當(dāng)b點(diǎn)在點(diǎn)在b2時(shí)，也就是說時(shí)，也就是說CO2濃度提高了，光濃度提高了，光合作用仍舊能夠繼續(xù)提高（飽和點(diǎn)右移）。所以合作用仍舊能夠繼續(xù)提高（飽和點(diǎn)右移）。所以D項(xiàng)項(xiàng)“若若a點(diǎn)在點(diǎn)在a1，b點(diǎn)在點(diǎn)在b2時(shí)時(shí)”其他條件不變，能夠利用其他條件不變，能夠利用CO2的的范圍范圍超過超過a點(diǎn)點(diǎn)到到b點(diǎn)，此時(shí)的光合產(chǎn)量必然超過點(diǎn)，此時(shí)的光合產(chǎn)量必然超過m點(diǎn)。而點(diǎn)。而A、B、C三項(xiàng)利用三項(xiàng)利用CO2的范圍均是等于或小于的范圍均是等于或小于a點(diǎn)到點(diǎn)到b點(diǎn)，

36、所以光合產(chǎn)量不會(huì)超過點(diǎn)，所以光合產(chǎn)量不會(huì)超過m點(diǎn)。本題屬于中等偏上難度，點(diǎn)。本題屬于中等偏上難度，答案為答案為D。 光合作用強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度O時(shí)間：盛夏時(shí)間：盛夏A 7 10 12 14 18水水在生產(chǎn)上的應(yīng)用在生產(chǎn)上的應(yīng)用對(duì)光合作用的影響對(duì)光合作用的影響外因外因預(yù)防干旱預(yù)防干旱合理灌溉合理灌溉1.水是光合作用的原料水是光合作用的原料2.水是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)水是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)3.水還影響氣孔的開閉水還影響氣孔的開閉,間接影響間接影響CO2進(jìn)入植物體進(jìn)入植物體水 A A點(diǎn)的含義是：溫度過高，為減少蒸騰作用，氣孔點(diǎn)的含義是：溫度過高，為減少蒸騰作用，氣孔關(guān)閉，關(guān)閉， COCO2 2供

37、應(yīng)不足光合速率下降供應(yīng)不足光合速率下降例2：例：下圖是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合例：下圖是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強(qiáng)度的曲線圖。分析回答：作用強(qiáng)度的曲線圖。分析回答： 1為什么為什么710時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)？時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)？2為什么為什么12時(shí)左右的光合作用強(qiáng)度明顯減弱？時(shí)左右的光合作用強(qiáng)度明顯減弱？ 3為什么為什么1417時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷下降？時(shí)的光合作用強(qiáng)度不斷下降？1710時(shí)的光照不斷增強(qiáng)，所以光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。時(shí)的光照不斷增強(qiáng)，所以光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。212時(shí)左右的溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，二氧化碳時(shí)左右的溫度很高，蒸騰作用很

38、強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，所以光合作用強(qiáng)度明顯減弱。供應(yīng)減少，所以光合作用強(qiáng)度明顯減弱。31417時(shí)的光照不斷減弱，所以光合作用強(qiáng)度不斷減弱。時(shí)的光照不斷減弱，所以光合作用強(qiáng)度不斷減弱。 t1 t2 t3 t4溫溫度度在生產(chǎn)上的應(yīng)用在生產(chǎn)上的應(yīng)用對(duì)光合作用的影響對(duì)光合作用的影響外因外因1.適時(shí)播種適時(shí)播種2.溫室栽培時(shí)溫室栽培時(shí),白天適白天適當(dāng)提高溫度當(dāng)提高溫度,晚上適當(dāng)晚上適當(dāng)降溫降溫.溫度會(huì)直接影響酶的活性溫度會(huì)直接影響酶的活性.（ 主要是影響暗反應(yīng)）主要是影響暗反應(yīng)）溫度A.兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等B.光照相同時(shí)間，在20條件下植物積累的有機(jī)物的

39、量最多C.溫度高于25時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少D. 光照相同時(shí)間，35時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30時(shí)相等D例2：以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是 葉綠體葉綠體COCO2 2的吸收量的吸收量答案還一樣嗎？（不定項(xiàng)）ABC變式1: 圖甲、乙、丙分別表示某植物光合作用速率與光照強(qiáng)度之圖甲、乙、丙分別表示某植物光合作用速率與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系、溫度與光合速率之間的關(guān)系及葉綠體色素對(duì)不同波間的關(guān)系、溫度與光合速率之間的關(guān)系及葉綠體色素對(duì)不同波長光線的相對(duì)吸收量：長光線的相對(duì)吸收量：若甲圖所示曲線為陰生植物，則

40、陽生植物曲線與此相比較若甲圖所示曲線為陰生植物，則陽生植物曲線與此相比較C C點(diǎn)點(diǎn)_移，移，A A點(diǎn)點(diǎn)_移移由乙圖知，由乙圖知，4040時(shí)，植物體時(shí)，植物體_ _(_(能能/ /不能不能) )顯示生長現(xiàn)象；顯示生長現(xiàn)象；而而55時(shí)狀態(tài)可用甲圖中時(shí)狀態(tài)可用甲圖中_點(diǎn)表示點(diǎn)表示用玻璃大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇光強(qiáng)為用玻璃大棚種植蔬菜時(shí)，應(yīng)選擇光強(qiáng)為_（“A/B/CA/B/C”）、溫度為、溫度為_，及，及_顏色顏色_的玻璃。的玻璃。右右下下不能不能BC25無無透明透明例7：綜合練習(xí)合理施肥合理施肥1. N元素元素2. P元素元素3. K元素元素4. Mg元素元素必必需需礦礦質(zhì)質(zhì)元元素素在生產(chǎn)上的應(yīng)用在生

41、產(chǎn)上的應(yīng)用對(duì)光合作用的影響對(duì)光合作用的影響外因外因酶（蛋白質(zhì)）、葉綠素、酶（蛋白質(zhì)）、葉綠素、ATP、NADPH等的組成成分。等的組成成分。ATP、NADPH等的組成成分等的組成成分可維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能可維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能對(duì)光合作用產(chǎn)物（如糖類）的合成對(duì)光合作用產(chǎn)物（如糖類）的合成和運(yùn)輸有重要作用和運(yùn)輸有重要作用葉綠素的重要組成成分葉綠素的重要組成成分礦質(zhì)元素多變量坐標(biāo)圖分析多變量坐標(biāo)圖分析注意：注意：（1 1）P P點(diǎn)光照強(qiáng)度較低，光合作用強(qiáng)度低，不同的二氧化點(diǎn)光照強(qiáng)度較低，光合作用強(qiáng)度低，不同的二氧化碳濃度在此點(diǎn)的光合速率幾乎相等。碳濃度在此點(diǎn)的光合速率幾乎相等。（2 2）Q Q點(diǎn)光照強(qiáng)度適宜且相同條件下，光合速率隨二氧化點(diǎn)光照強(qiáng)度適宜且相同條件下，光合速率隨二氧化碳濃度升高而升高，但不能認(rèn)為此點(diǎn)是三種濃度下的飽和碳濃度升高而升高，但不能認(rèn)為此點(diǎn)是三種濃度下的飽和點(diǎn)，況且三個(gè)濃度的飽和點(diǎn)不同。點(diǎn)，況且三個(gè)濃度的飽和點(diǎn)不同。在在Q Q點(diǎn)升高二氧點(diǎn)升高二氧化碳濃度可提高化碳濃度可提高光合速率。光合速率。光照強(qiáng)度限制光照強(qiáng)度限制外界因素受二氧化碳濃度限制外界因素受二氧化碳濃度限制注意：注意：（1 1）P P點(diǎn)光照強(qiáng)度較低，光合作用強(qiáng)度低，不同的溫度在點(diǎn)光照強(qiáng)度較低，光合作用強(qiáng)度低，