光合作用3光合作用過程和影響因素課件

第四節(jié)能量之源——光與光合作用過程光合作用的總反應式:

CO2+H2O(CH2O)+O2光能葉綠體光合作用過程劃分依據(jù):反應過程是否需要光能光反應暗反應H2O類囊體膜酶Pi

＋ADPATP光反應階段光、色素、酶葉綠體內的類囊體薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（還原劑）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能轉變?yōu)榛钴S的化學能貯存在ATP中[H]場所：條件：能量變化物質變化進入葉綠體基質，參與暗反應供暗反應使用暗反應階段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的還原：ATP[H]、ADP+Pi葉綠體的基質中ATP中活躍的化學能轉變?yōu)樘穷惖?/p>

有機物中穩(wěn)定的化學能2C3(CH2O)＋C5

酶糖類[H]、ATP、酶場所：條件：能量變化物質變化CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物

2C3葉綠體基質多種酶糖類ATP[H]色素分子可見光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定還原酶光反應暗反應光合作用總過程：光反應階段與暗反應階段的比較項目光反應階段暗反應階段區(qū)別場所條件物質變化能量轉化類囊體的薄膜上葉綠體的基質中需光、色素和酶不需光、色素;需多種酶光能轉變?yōu)锳TP中活潑的化學能ATP中活潑的化學能轉化為糖類等有機物中穩(wěn)定的化學能水的光解：2H2O

光

4[H]+O2光ADP+PiATP酶CO2的固定：CO2+C52C3C3的還原：2C3

（CH2O）

[H]，ATP酶ATPADP+Pi酶聯(lián)系1、光反應是暗反應的基礎，光反應為暗反應的進行提供[H]和ATP2、暗反應是光反應的繼續(xù)，暗反應為光反應的進行提供合成ATP的原料ADP和Pi3、兩者相互獨立又同時進行，相互制約又密切聯(lián)系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化合物糖類自養(yǎng)生物

以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉換來的能量。例如綠色植物。異養(yǎng)生物

只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細菌?；芎铣勺饔?/p>

利用環(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。少數(shù)的細菌，如硝化細菌硫細菌、鐵細菌。光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物所需的能量來源不同（光能、化學能）光合作用能將無機物轉變成有機物，來維持自身的生命活動。

從植物細胞中提取葉綠體，放入含有ADP、磷酸鹽以及氫的載體等物質的溶液中，按圖示控制條件進行光合作用的有關實驗并不斷測定有機物的合成量，用此數(shù)據(jù)繪成曲線圖如下，請你用已學的光合作用知識根據(jù)曲線各段特點回答：（1）ab段由于缺乏CO2，使光合作用過程中的

不能進行，因此無有機物生成。

（2）bc段在提供了CO2之后，由于ab段已積累了大量的

，所以有機物能快速合成。

（3）cd段在無光照條件下，由于光合作用過程中的

無法進行，無法繼續(xù)提供

又由于ab段所積累的物質

的原因，使有機物的合成逐漸下降至0。暗反應[H]和ATP光反應新的[H]和ATP被逐漸用完

有機物生成量時間有光照無CO2無光照有CO2abcd能力提高題：ATP和【H】C3C5(CH2O)停止光照CO2不變增加光照CO2不變光照不變CO2減少光照不變CO2增加下降下降下降下降下降下降下降下降上升上升上升上升上升上升上升上升1、將置于陽光下的盆栽植物移至黑暗處，則細胞內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+PiATP2H2OO24[H]（CH2O）CO2吸收能固定酶多種酶還原酶2、炎熱夏季的上午10：00至正午12：00，植物光合作用強度減弱，在這一時間段內，葉綠體中的[H]、C3、C5的含量變化是

A、降低、升高、降低

B、升高、降低、升高

C、降低、降低、升高

D、升高、升高、降低色素分子光能C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]CO2吸收能固定酶多種酶還原酶（CH2O）影響光合作用強弱的因素

光合速率或光合速度：是衡量光合作用強弱的指標。其的大小可用單位時間、單位葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量表示,亦可用單位時間、單位葉面積所積累的干物質量表示。光合作用強度1、總光合作用=凈光合作用+呼吸作用；

2、(光合作用)制造的有機物=合成的有機物=積累的有機物+消耗的有機物(呼吸作用)；

3、葉綠體固定的CO2=光合作用所需要的CO2=從外界吸收的CO2+呼吸釋放的CO2；這里有幾個關鍵的生物量你要搞清楚：

4、光合作用所產生的O2=釋放到外界的O2+被細胞呼吸利用的O25．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，容器內二氧化碳的含量每小時減少440mg；放在黑暗中的時候，容器內二氧化碳含量每小時增加88mg1）在上述光照條件下，這株植物每小時制造mg葡萄糖，積累mg葡萄糖360300O2CO2CO2O2〖例〗將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時增加8mg，給予充足光照后，容器內CO2的含量每小時減少36mg，若上述光照條件下光合作用每小時能產生葡萄糖30mg，請回答：（1）比較在上述條件下，光照時呼吸作用的強度與黑暗時呼吸作用的強度

。（2）在光照時，該植物每小時葡萄糖凈生產量是

mg。（3）若一晝夜中先光照4小時，接著放置在黑暗情況下20小時，該植物體內有機物含量變化是（填增加或減少）

。

相等24.5減少１．內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的生長發(fā)育階段植物種類不同（陰生、陽生）葉齡葉齡在生產上的應用對光合作用的影響內因

作物后期,適當摘除老葉、殘葉，降低呼吸。1.幼葉不斷生長,葉綠體(素)不斷增加,光合速率不斷加快；2.老葉葉綠體破壞,光合速率減慢。ABC葉齡光合作用強度O葉齡對光合作用的影響

在一定的范圍內，作物的產量隨葉面積指數(shù)的增大而提高。當葉面積增加到一定的限度后，呼吸作用加強。

葉面積指數(shù):單位土地面積上植物的總葉面積２．外部因素光、CO2濃度、溫度、水、必需礦質元素等影響光合作用的主要外部因素①.光質(光的波長)1.光照對光合作用的影響復色(白色)光﹥紅光﹥藍紫光﹥綠光②光照時間：時間越長，產生的光合產物越多在一定光照強度范圍內，增加光照強度可提高光合作用速率。③光照強度：總光合作用=凈光合作用+呼吸作用消耗真正光合速率=實測二氧化碳吸收量+呼吸速率光合作用的有關計算在光照條件下，人們測得的CO2吸收量是指植物從外界環(huán)境吸收的CO2總量，不是真正光合速率0吸收量光照強度A1B1C1B：光補償點C：光飽和點CO2陽生植物陰生植物陽生植物的光補償點和光飽和點大于陰生植物的光補償點和光飽和點。A2B2C2釋放量CO2在強光環(huán)境中生長發(fā)育健壯，在陰蔽和弱光條件下生長發(fā)育不良的植物稱陽生植物。

在較弱的光照條件下能夠生長良好的植物叫陰生植物。應用：注重陰、陽生植物間作套種間作：在一塊地上，同時期按一定行數(shù)的比例間隔種植兩種以上的作物套種：是在一種作物生長的后期，種上另一種作物，其共同生長的時間短下圖為四種植物（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）在不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（）A．ⅠB．ⅡC．ⅢD．ⅣⅠⅡⅢⅣ光照強度光合作用速度D點評：由于Ⅳ曲線代表的植物光飽和點較低利用光照對光合作用的影響在生產上的應用1.注重陰、陽生植物間作套種2.一年之內輪作,延長光合作用時間3.通過合理密植,增加光合作用面積4.溫室大棚,使用無色透明玻璃5.防止營養(yǎng)生長過強,導致葉面互相遮擋.a—b:b—c:c—d:d—e:acbdeCO2的補償點CO2的飽和點b點c點CO2太低，農作物消耗光合產物；隨CO2的濃度增加，光合作用強度增強；CO2濃度再增加，光合作用強度保持不變；CO2濃度超過一定限度，將引起原生質體中毒或氣孔關閉，抑制光合作用。CO2濃度對光合作用的關系補充CO2濃度在生產上的應用對光合作用的影響外因⑴溫室：①燃燒植物桔桿；②使用二氧化碳發(fā)生器；③與豬舍雞舍鴨棚連通。⑵溫室與大田：①確保良好通風；②增施有機肥料；③深施“碳銨”。CO2是光合作用的原料.CO2濃度0CO2的含量光合作用的強度BC例在相同光照和溫度條件下，空氣中CO2含量與植物光合產量（有機物積累量）的關系如圖所示。理論上某種C3植物能更有效地利用CO2，使光合產量高于m點的選項是A．若a點在a2，b點在b2時B．若a點在a1，b點在b1時C．若a點在a2，b點在b1時D．若a點在a1，b點在b2時D水在生產上的應用對光合作用的影響外因預防干旱合理灌溉1.水是光合作用的原料2.水是體內各種化學反應的介質3.水還影響氣孔的開閉,間接影響CO2進入植物體水例2：例：下圖是夏季晴朗的白天，某種綠色植物葉片光合作用強度的曲線圖。分析回答：

1．為什么7～10時的光合作用強度不斷增強？

2．為什么12時左右的光合作用強度明顯減弱？

3．為什么14～17時的光合作用強度不斷下降？1．7～10時的光照不斷增強，所以光合作用強度不斷增強。2．12時左右的溫度很高，為減少蒸騰作用，氣孔關閉，二氧化碳供應減少，所以光合作用強度明顯減弱。3．14～17時的光照不斷減弱，所以光合作用強度不斷減弱。t1t2t3t4溫度在生產上的應用對光合作用的影響外因1.適時播種2.溫室栽培時,白天適當提高溫度,晚上適當降溫.溫度會直接影響酶的活性.（主要是影響暗反應）溫度

圖甲、乙、丙分別表示某植物光合作用速率與光照強度之間的關系、溫度與光合速率之間的關系及葉綠體色素對不同波長光線的相對吸收量：（1）由乙圖知，40℃時，植物體_

_(能/不能)顯示生長現(xiàn)象；而5℃時狀態(tài)可用甲圖中____點表示（2）用玻璃大棚種植蔬菜時，應選擇光強為____（甲圖“A/B/C”）、溫度為____℃（乙圖），及____顏色_____的玻璃。不能CB25無透明合理施肥1.N元素2.P元素3.K元素4.Mg元素必需礦質元素在生產上的應用對光合作用的影響外因酶（蛋白質）、葉綠素、ATP、NADPH等的組成成分。ATP、NADPH等的組成成分可維持葉綠體膜的結構和功能對光合作用產物（如糖類）的合成和運輸有重要作用葉綠素的重要組成成分礦質元素多變量坐標圖分析注意：（1）P點光照強度較低，光合作用強度低，不同的二氧化碳濃度在此點的光合速率幾乎相等。（2）Q點光照強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，但不能認為此點是三種濃度下的飽和點，況且三個濃度的飽和點不同。在Q點升高二氧化碳濃度可提高光合速率。光照強度限制外界因素受二氧化碳濃度限制注意：（1）在相同光照條件下，隨二氧化碳濃度（或溫度）升高，光合速率升高。（2）在相同二氧化碳濃度（或溫度）條件下，隨光照增強，光合速率升高。（3）起點光合速率不為零，是因為細胞呼吸釋放二氧化碳或在較低溫度條件下也能進行一定的光合作用。1）甲圖P點，限制小麥光合作用強度的主要因素為

。2）乙圖Q點，高CO2濃度條件下，若要進一步提高光合作用應注意滿足植物生活的

條件（請依據(jù)上述三圖作答）。預計丙圖Q點之后3條曲線的變化趨勢為

。光照強度適宜溫度3條曲線都會隨著溫度升高而呈逐漸下降趨勢圖中甲、乙、丙分別表示幾種環(huán)境因素對小麥光合作用強度的影響，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在小麥生長的適宜范圍。請據(jù)圖回答以下問題：（2）夏天中午光照強烈時，小麥光合作用強度低的主要原因可以用

圖來說明，具體解釋為

。（3）在氣候寒冷時，即使在全日照下玫瑰也不能以最快的速度生長，可以用

圖來說明，這是因為

的緣故。乙光照強烈時小麥葉片氣孔逐漸關閉，導致體內CO2濃度降低，光合作用強度下降甲和丙氣溫較低，酶活性受限制二、光合作用原理的應用（1）影響光合作用的因素有哪些(根據(jù)方程式進行分析)?光照、CO2、溫度、水、礦質元素等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、適當增加植物體內的含水量6、適當增加礦質元素的含量2、間作套種，合理密植光合作用原理的應用探究：環(huán)境因素對光合作用強度的影響增加農作物產量的措施之一提高光合作用的強度（1）影響光合作用的因素有哪些？光照、CO2、溫度、水、礦質元素等（2）如何定量表示光合作用的強度？（一）、探究：環(huán)境因素對光合作用強度的影響1、實驗原理

光合作用的強