光合作用效率與光照強度-牡丹江一中課件

光合作用的過程光合作用的概念：

光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用的反應式概括為：光能CO2+H2O

（CH2O）+O2葉綠體原料——CO2+H2O產(chǎn)物——（CH2O）+O2動力——太陽光場所——葉綠體光合作用H20C0202光(CH20)n為能源物質(zhì)幾乎不含能量光合作用過程光反應暗反應劃分依據(jù):反應過程是否需要光能光反應在白天可以進行嗎？夜間呢？暗反應在白天可以進行嗎？夜間呢？有光才能反應有光、無光都能反應探究點二：光合作用的過程（難點）

答案：場所：葉綠體片層結(jié)構(gòu)薄膜上。條件：需要光、H2O、色素分子和酶。物質(zhì)變化：水的光解：2H2O→4[H]+O2能量轉(zhuǎn)換：光能→ATP和[H]中的活躍的化學能問題1.請說出光反應發(fā)生的場所、條件、物質(zhì)變化和能量變化。葉綠體中的色素光能H2O〔H〕O2直接釋放到空氣中為第二階段提供還原劑為第二階段提供能量光反應階段:水在光下分解ADP+PiATP酶2.ATP的合成1.水的光解光能→ATP中活躍的化學能酶問題2.請說出暗反應發(fā)生的場所、條件、物質(zhì)變化和能量變化。答案：場所：葉綠體基質(zhì)中。條件：需要光反應的產(chǎn)物ATP、[H]、多種酶和CO2。物質(zhì)變化：二氧化碳的固定和三碳化合物的還原能量轉(zhuǎn)換：ATP、[H]中的活躍的化學能→有機物中的穩(wěn)定的化學能。問題3.請總結(jié)出光合作用的實質(zhì)。答案：物質(zhì)變化：CO2和H2O等無機物轉(zhuǎn)為以糖類為主的有機物。能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學能（儲存在以糖類為主的有機物中）。多種酶參加催化

2C3

CO2C5還原固定（CH2O）暗反應階段

供氫酶〔H〕ATP供能酶固定固定光反應階段1.二氧化碳的固定2.三碳化合物被還原ADP+PiCO2+C5→2C3酶2C3+〔H〕→（CH2O）+C5酶ATP

ATP中活躍的化學能→有機物中穩(wěn)定的化學能葉綠體中的色素光合作用的過程光反應階段暗反應階段光能co22c3H2O 水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能[H]供氫O2固定還原多種酶參加催化(CH2O)[有機物]

(類囊體膜）（葉綠體基質(zhì)）光反應H2O→2[H]+1/2O2水的光解：+Pi+光能ATP酶ADP光合磷酸化：暗反應CO2的還原：

2C3+[H](CH2O)+C5酶ATPCO2的固定：

CO2+C5→2C3酶（2）原料和產(chǎn)物的對應關(guān)系：（CH2O）OCO2CCO2HH2OO2H2O能量的轉(zhuǎn)移途徑：碳的轉(zhuǎn)移途徑：光能ATP中活躍的化學能(CH2O)中穩(wěn)定的化學能CO2C3（CH2O）光反應階段與暗反應階段的比較基粒(囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上)葉綠體基質(zhì)中需光,色素，酶和水ATP，[H]，CO2和多種酶2H2O光4[H]+O2CO2的固定：CO2+C52C3C3的還原：2C3（CH2O）

[H]，ATP酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛顫姷幕瘜W能，儲存在ATP中光ADP+PiATP酶ATP中活潑的化學能轉(zhuǎn)化為糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能C5注意:光反應和暗反應是一個整體,二者緊密聯(lián)系,缺一不可。光反應是暗反應的基礎(chǔ)，光反應階段為暗反應階段提供能量（ATP）和還原劑[H]，暗反應階段產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應階段合成ATP提供原料。思考題將一棵在暗處放置了很久的植物，突然從暗處移到光下，其葉綠體中C3和C5的含量變化如何？如果將在強光下放置很久的一棵植物，突然從光下移到暗處，C3和C5的含量又將發(fā)生什么變化？

針對訓練1．將置于陽光下的盆栽植物移至黑暗處，則細胞內(nèi)三碳化合物與葡萄糖生成量的變化是（）A．C3突然增加，C6H12O6減少B．C3與C6H12O6都減少C．C3與C6H12O6都增加D．C3突然減少，C6H12O6增加2．綠色植物在光合作用中固定C02的過程發(fā)生在()。A.有光條件下B．無光條件下C．有光或無光條件下D．藍紫光和紅光條件下

3．在光合作用過程中，以分子態(tài)釋放出氧及ATP的產(chǎn)生都離不開()。A．葉綠體中的色素和CO2B．水和CO2C．葉綠體中的色素和光能D．水、光能和CO24下列關(guān)于光合作用的敘述中，錯誤的是（）A．光合作用產(chǎn)物中有氧氣B．光反應不需要酶C．光反應中有［H］和ATP產(chǎn)生D．光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水的分解問題1.什么是自養(yǎng)生物？什么是異養(yǎng)生物？自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物的本質(zhì)區(qū)別是什么？答案：自養(yǎng)生物是指能將無機物轉(zhuǎn)化為有機物的生物；異養(yǎng)生物是指只能利用環(huán)境中的有機物來維持自身生命活動的生物。兩者最本質(zhì)的區(qū)別是是否能將無機物轉(zhuǎn)化成有機物。

問題2.自養(yǎng)生物有哪些類型？它們的主要區(qū)別是什么？答案：自養(yǎng)生物有能進行光合作用的植物和化能合成作用的一些細菌。它們的主要區(qū)別是能量來源不同，光合作用的能量來自光能，而化能合成作用的能量來自某些無機物氧化時所釋放的能量。探究點三：化能合成作用（重點）問題3.請舉例說出你對化能合成作用的理解。答案：自然界中少數(shù)種類的細菌，如硝化細菌雖然細胞內(nèi)沒有葉綠素，不能進行光合作用，但是能利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，2NH3＋3O2→2HNO2＋2H2O＋能量2HNO2＋O2→2HNO3＋能量6CO2＋6H2O→C6H12O6＋6O2下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：①圖中A是______,B是_______,它來自于______的分解。②圖中C是_______，它被傳遞到葉綠體的______部位，用于____________________

。③圖中D是____，在葉綠體中合成D所需的能量來自______④圖中G________,F是__________,J是_____________⑤圖中的H表示_______，H為I提供__________光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水[H]基質(zhì)用作還原劑，還原C3ATP色素吸收的光能光反應[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖類A如圖是鐵硫桿菌體內(nèi)發(fā)生的生化反應，據(jù)此判斷其代謝類型是()A．自養(yǎng)厭氧型 B．異養(yǎng)厭氧型C．自養(yǎng)需氧型 D．異養(yǎng)需氧型答案：C解析：由圖示可知：該生物能夠利用無機物CO2和H2O合成有機物(CH2O)，并釋放氧氣，屬于自養(yǎng)型，而且是需氧氣氧化黃鐵礦的能量來合成(CH2O)，所以是需氧型。問題1.請同學們思考影響光合作用強度的外界因素有哪些？答案：影響光合作用強度的外界因素有光照強度、光質(zhì)、溫度、CO2濃度、礦質(zhì)元素、水分等。問題2.影響光合作用的內(nèi)部因素又有哪些？答案：內(nèi)部因素有酶的種類數(shù)量、葉綠素含量、葉片含水量、葉的發(fā)育階段等等。探究點一：影響光合作用的因素（難點）光合作用原理的應用探究環(huán)境因素對光合作用的影響實驗原理：利用真空滲入法排除葉內(nèi)細胞間隙的空氣，充以水分，使葉片沉于水中。在光合作用過程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在細胞間積累,結(jié)果使原來下沉的葉片上浮，根據(jù)上浮所需的時間長短，即能比較光合作用的強弱。實驗步驟：打出小圓形葉片(30片)：用打孔器在生長旺盛的綠葉上打出(直徑＝1cm)

抽出葉片內(nèi)氣體：用注射器(內(nèi)有清水、小圓形葉片)抽出葉片內(nèi)氣體(O2等)

小圓形葉片沉水底：將抽出內(nèi)部氣體的小圓形葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中，小圓形葉片全部沉到水底實驗流程實驗結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強度不斷增強，光合作用強度也不斷增強(小圓形葉片中產(chǎn)生的O2多，浮起的多)。不同光照強度對光合作用的影響問題3.請說出光照強度是如何影響光合作用強度的？其影響有什么特點？答案：光照強度主要影響光合作用的光反應。光合作用強度隨光照強度的變化而變化。光照弱時光合作用減慢，光照逐步增強時光合作用隨之加快，但是光照增強到一定程度，光合作用速度不再增加。問題4.不同光質(zhì)又是怎樣影響光合作用的？答案：光質(zhì)不同影響光合速率，白光為復色光，光合作用能力最強。單色光中紅光作用最快，藍紫光次之，綠光最差。影響光合作用的因素①光照強度AB光照強度O吸收CO2陽生植物陰生植物B：光補償點C：光飽和點C光補償點、光飽和點：陽生植物陰生植物>D一天的時間光合作用效率O光照強度121311光合作用效率與光照強度、時間的關(guān)系A(chǔ)BCDE101514問題5.在生產(chǎn)生活實際中我們是怎樣改變光強來改變光合作用強度的？答案：適當提高光照強度、延長光合作用時間、增加光合作用面積——合理密植、對溫室大棚用無色透明玻璃；若要降低光合作用則用有色玻璃，如用紅色玻璃，則透紅光,不吸收其他波長的光，光合能力較白光弱，但較其他單色光強。問題6.溫度是怎樣影響光合作用的？在生產(chǎn)中是怎樣利用溫度來增加農(nóng)作物產(chǎn)量的？答案：光合作用的光反應和暗反應是酶促反應，溫度直接影響酶的活性，從而影響光合速率。溫度過高，還會影響植物葉片氣孔開度，影響CO2供應，進而影響暗反應，從而影響光合速率。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可通過適時播種、溫室栽培植物時，白天適當提高溫度，晚上適當降溫來提高產(chǎn)量。②溫度光合作用是在酶的催化下進行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常進行光合作用。問題7.二氧化碳又是怎樣影響光合作用強度的？答案：二氧化碳是光合作用的原料之一。環(huán)境中二氧化碳濃度的高低明顯影響光合速率。在一定范圍內(nèi)，植物的光合速率是隨CO2濃度增加而增加，但到達一定程度時再增加CO2濃度，光合速率不再增加。在實際生產(chǎn)中溫室栽培植物時適當提高室內(nèi)CO2的濃度，如施放一定量的干冰或多施農(nóng)家肥。3.CO2濃度4.葉齡5.水分：直接作用：作為光合作用的原料間接作用：(1)

影響氣孔開放(2)

影響光合產(chǎn)物運輸(3)

缺水時淀粉水解加強，糖類積累水分虧缺嚴重時，光合機構(gòu)受損，電子傳遞降低，光合磷酸化解偶聯(lián)。N：光合酶和ATP的重要組分P：ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能Mg：葉綠素的重要組分6.礦質(zhì)營養(yǎng)P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨其因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當?shù)絈點時，橫坐標所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當提高圖示的其他因子光照強度、溫度、CO2濃度等綜合考慮提高光合作用強度D

光合作用原理的應用（1）影響光合作用的因素光照、CO2、溫度、水、礦質(zhì)元素等（2）提高農(nóng)作物光合作用強度的措施1、適當提高光照強度、延長光照時間3、適當提高CO2濃度4、適當提高溫度5、適當增加植物體內(nèi)的含水量6、適當增加礦質(zhì)元素的含量2、合理密植問題.合理密植是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的重要措施。分析農(nóng)民這樣做的原因。答案：合理密植是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的重要措施之一。密植要合理，也就是不能太稀，也不能太密。太稀，群體內(nèi)每個個體雖能得到較好發(fā)展，但單位面積上光能利用不充分，故單位面積不高。太密，葉片過多，互相遮蔽，下層葉片受光少；另外密度過大通風不良，株間溫度高，濕度大，易發(fā)生病害。所以密植要合理，才能充分