《第4節(jié) 光合作用與能量轉(zhuǎn)化 第2課時(shí) 光合作用的原理和應(yīng)用》課件（共三套）

第2課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)用第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用光合作用的概念

光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存能量的有機(jī)物并且釋放出氧的過(guò)程。光合作用的反應(yīng)簡(jiǎn)式（CH2O）+O2CO2+H2O光能葉綠體代表糖類(lèi)*O*O2光合作用生成葡萄糖的反應(yīng)式C6H12O6+6O26CO2+12H2O光能葉綠體+6H2O光合作用過(guò)程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù)：反應(yīng)過(guò)程是否需要光能類(lèi)囊體膜酶Pi＋ADPATP光反應(yīng)階段光、色素、酶葉綠體內(nèi)的類(lèi)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(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能貯存在A(yíng)TP中場(chǎng)所：條件：能量變化物質(zhì)變化進(jìn)入葉綠體基質(zhì)，參與暗反應(yīng)供暗反應(yīng)使用H2OO2[H]CO2五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2C3C3的還原葉綠體基質(zhì)多種酶H2O類(lèi)囊體膜酶Pi＋ADPATP[H]糖類(lèi)卡爾文循環(huán)暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2＋C5

2C3酶C3的還原：ATP[H]、ADP+Pi葉綠體的基質(zhì)中ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷?lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3

（CH2O）酶糖類(lèi)[H]、ATP、酶場(chǎng)所：條件：能量變化物質(zhì)變化CO2五碳化合物C5CO2的固定三碳化合物2C3葉綠體基質(zhì)多種酶糖類(lèi)ATP[H]聯(lián)系比較光反應(yīng)、暗反應(yīng)光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段條件場(chǎng)所物質(zhì)變化能量變化光、色素、酶酶、[H]、ATP葉綠體類(lèi)囊體膜葉綠體基質(zhì)中水的光解；ATP的生成CO2的固定；C3的還原ATP中活躍化學(xué)能光能ATP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng)是暗反應(yīng)的基礎(chǔ)，為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。光合作用中H、C、能量的轉(zhuǎn)移途徑H2O中H的轉(zhuǎn)移途徑：CO2中C的轉(zhuǎn)移途徑：能量的轉(zhuǎn)移途徑：H2O[H]（CH2O）CO2C3（CH2O）光能ATP中活躍的化學(xué)能（CH2O）中穩(wěn)定的化學(xué)能影響光合作用的環(huán)境因素光合作用的實(shí)質(zhì)：能量轉(zhuǎn)化：無(wú)機(jī)物（CO2和水）糖類(lèi)、氧氣物質(zhì)轉(zhuǎn)化：光照、溫度、CO2濃度、水、礦質(zhì)元素等光能糖類(lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能光能ATP中活躍的化學(xué)能光反應(yīng)暗反應(yīng)糖類(lèi)等有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能（5）防止?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)強(qiáng)，導(dǎo)致葉面互相遮擋，呼吸強(qiáng)于光合，影響生殖生長(zhǎng)在生產(chǎn)上的應(yīng)用1.光照作為光合作用的動(dòng)力（1）間作套種（2）通過(guò)輪作，延長(zhǎng)光合作用時(shí)間（3）通過(guò)合理密植，增加光合作用面積（4）溫室大棚，使用無(wú)色透明玻璃（1）適時(shí)播種（2）溫室栽培植物時(shí)，白天適當(dāng)提高溫度，晚上適當(dāng)降溫溫度的適當(dāng)提高可以大幅度提高酶的催化效率，從而提高光合作用的強(qiáng)度。在生產(chǎn)上的應(yīng)用2.溫度溫度會(huì)直接影響酶的活性。（1）多施有機(jī)肥（2）溫室栽培植物時(shí)還可使用CO2發(fā)生器等（3）大田中還要注意通風(fēng)透氣在生產(chǎn)上的應(yīng)用3.CO2CO2是光合作用的原料在生產(chǎn)上的應(yīng)用4.水（1）預(yù)防干旱（2）合理灌溉（1）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)（3）水還影響氣孔的開(kāi)閉，間接影響CO2進(jìn)入植物體在生產(chǎn)上的應(yīng)用5.礦質(zhì)元素（1）N元素合理施肥酶、蛋白質(zhì)、葉綠素、ATP的組成成分ATP的組成成分可維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能葉綠素的重要組成成分（2）P元素（3）Mg元素光合作用原理的應(yīng)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(qiáng)度的措施（1）適當(dāng)提高光照強(qiáng)度、延長(zhǎng)光照時(shí)間（3）適當(dāng)提高CO2濃度（4）適當(dāng)提高溫度（白天提高溫度，晚上降低溫度）（5）適當(dāng)增加植物體內(nèi)的含水量（6）適當(dāng)增加礦質(zhì)元素的含量（2）合理密植小結(jié)：第2課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)用內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)對(duì)接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平1.分析光合作用的過(guò)程，比較光反應(yīng)和暗反應(yīng)。2.分析影響光合作用的環(huán)境因素。3.舉例說(shuō)明光合作用原理的實(shí)踐應(yīng)用。1.科學(xué)思維——分析與綜合：分析光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)過(guò)程，認(rèn)同兩個(gè)階段既有區(qū)別又有聯(lián)系。水平二2.科學(xué)探究——根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究光合作用的影響因素，會(huì)分析相關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。水平三3.社會(huì)責(zé)任——能夠根據(jù)光合作用原理指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。水平三葉綠體光合作用的原理研讀教材·梳理探究———————————————知識(shí)梳理———————————————1.光合作用概念(1)概念：綠色植物通過(guò)_________，利用_____，把_________轉(zhuǎn)化成___________________，并且釋放氧氣的過(guò)程。(2)反應(yīng)式：_____________________________(3)光合作用可分為_(kāi)________和_________(也叫作碳反應(yīng))兩個(gè)階段光能CO2和水儲(chǔ)存能量的有機(jī)物光反應(yīng)暗反應(yīng)2.光合作用物質(zhì)轉(zhuǎn)化探索(1)實(shí)驗(yàn)方法：________________(2)探究過(guò)程：同位素標(biāo)記法18O2O2H2O3.光反應(yīng)階段(1)場(chǎng)所：葉綠體的____________上。(2)條件：必須在________才能進(jìn)行

(3)(4)能量變化：光能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____________儲(chǔ)存在______中類(lèi)囊體薄膜光下NADPHNADH活躍化學(xué)能ATP4.暗反應(yīng)階段(1)場(chǎng)所：_________________。(2)物質(zhì)變化：光合作用光反應(yīng)消耗水，暗反應(yīng)的C3還原過(guò)程產(chǎn)生水①CO2的固定1分子CO2＋1分子_____________→2分子_____________。②三碳化合物的還原：在酶的催化下，三碳化合物接受________和NADPH釋放的能量并被____________還原形成五碳化合物和_______等。③ATP被消耗重新形成________和Pi。(3)能量變化：_____________轉(zhuǎn)變成糖類(lèi)等有機(jī)物中的_____________。葉綠體基質(zhì)五碳化合物三碳化合物ATPNADPH糖類(lèi)ADP活躍化學(xué)能穩(wěn)定化學(xué)能———————————————素養(yǎng)提升———————————————生命觀(guān)念——光合作用的過(guò)程如圖為光合作用過(guò)程，請(qǐng)分析回答：(1)光反應(yīng)和暗反應(yīng)都需要光嗎？原料分別有哪些？提示光反應(yīng)需要光，暗反應(yīng)有光無(wú)光都可以；原料：光反應(yīng)：H2O、ADP、Pi；暗反應(yīng)：CO2以及光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、[H]。(2)光反應(yīng)和暗反應(yīng)的酶分布在葉綠體的什么部位？

提示光反應(yīng)的酶分布于葉綠體的類(lèi)囊體薄膜上，暗反應(yīng)的酶分布在葉綠體的基質(zhì)中。(3)光反應(yīng)的產(chǎn)物有哪些？產(chǎn)物的去向用途如何？

提示光反應(yīng)的產(chǎn)物有ATP、[H]以及O2；ATP、[H]將進(jìn)入葉綠體基質(zhì)參與暗反應(yīng)用于C3的還原；而O2則進(jìn)入線(xiàn)粒體參與細(xì)胞呼吸，或以氣體形式從植物表皮的氣孔釋放進(jìn)入大氣。(4)光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個(gè)有機(jī)的整體，如何理解？提示光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi。如果沒(méi)有光反應(yīng)，則不能為暗反應(yīng)提供光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和[H]，暗反應(yīng)就不能進(jìn)行；同樣如果沒(méi)有暗反應(yīng)，光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]會(huì)大量積累，也會(huì)抑制光反應(yīng)的進(jìn)行。所以光反應(yīng)和暗反應(yīng)是一個(gè)有機(jī)的整體。(5)科學(xué)研究表明，光合作用的產(chǎn)物除了糖類(lèi)(包括淀粉、葡萄糖等)和O2外，蛋白質(zhì)和脂質(zhì)也是光合作用的產(chǎn)物。我們用實(shí)驗(yàn)怎樣證明這種觀(guān)點(diǎn)呢？

提示根據(jù)同位素標(biāo)記法，以14C標(biāo)記參加光合作用的CO2，測(cè)定其帶放射性的產(chǎn)物中是否有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)。[典例1]

甲圖表示光合作用部分過(guò)程的圖解，乙圖表示改變光照后，與光合作用有關(guān)的五碳化合物(C5)和三碳化合物(C3)在細(xì)胞內(nèi)的變化曲線(xiàn)。據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)圖中A表示的物質(zhì)是

，它是由

產(chǎn)生的，其作用主要是

。(2)圖中ATP形成所需的能量最終來(lái)自于

。若用同位素標(biāo)記14CO2，則14C最終進(jìn)入的物質(zhì)是

。光合作用產(chǎn)生的ATP只能用于暗反應(yīng)，其他生命活動(dòng)消耗的ATP來(lái)自細(xì)胞呼吸。(3)圖中曲線(xiàn)a表示的化合物是

，在無(wú)光照時(shí)，其含量迅速上升的原因是_____________________________________________________________________。(4)曲線(xiàn)b表示的化合物是

，在無(wú)光照時(shí)，其含量下降的原因是_____________________________________________________________________。解析分析甲圖可以看出，過(guò)程②為C3的還原，它需要ATP和[H]，[H]是水在光下分解產(chǎn)生的。CO2首先被C5固定生成C3，然后被還原生成葡萄糖等有機(jī)物。根據(jù)圖乙，黑暗條件下光反應(yīng)停止，產(chǎn)生的[H]和ATP迅速減少，使C3的還原受阻，而此時(shí)CO2仍在不斷地被C5固定成C3而使C3的含量迅速上升，可見(jiàn)a應(yīng)是C3含量的變化曲線(xiàn)，那么b則是C5含量的變化曲線(xiàn)。答案(1)[H]水在光下分解用于C3的還原和提供能量(2)太陽(yáng)光能(CH2O)

(3)C3無(wú)光時(shí)，C3還原受阻，C3合成仍在進(jìn)行(4)C5

C5與CO2結(jié)合形成C3，且C3不能被還原為C5[變式訓(xùn)練1]

下圖是黑藻光合作用過(guò)程示意圖(用字母代表物質(zhì))。請(qǐng)分析回答：(1)反應(yīng)Ⅰ發(fā)生的場(chǎng)所是

，其中產(chǎn)物B是

。(2)在反應(yīng)Ⅱ中C5不斷被利用，但含量仍能保持穩(wěn)定的原因是

。光合作用合成的C3，大部分運(yùn)至葉綠體外轉(zhuǎn)變成蔗糖，還有一部分在葉綠體中轉(zhuǎn)變成

。(3)若要分析黑藻葉綠體的色素種類(lèi)，制備色素提取液時(shí)需要加入

可使研磨充分。將提取到的濾液收集到試管中，塞上橡皮塞，將試管置于適當(dāng)?shù)墓庹諚l件下2～3min后，試管內(nèi)氧氣的含量

(填“增加”“減少”“不變”)(4)給黑藻提供C18O2和H2O，釋放的氧氣中含有18O是由于_________________________________________________________________________________________。聯(lián)想質(zhì)疑★光合作用能夠制造有機(jī)物，進(jìn)行光合作用的生物有原核生物中的藍(lán)細(xì)菌、光合細(xì)菌和真核生物中的綠色植物。巧記光合作用過(guò)程的“一、二、三、四”★在光照條件下，綠色植物才能進(jìn)行光合作用，吸收CO2，放出O2；在無(wú)光照的時(shí)候，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，吸收O2，放出CO2。光合作用過(guò)程中元素的轉(zhuǎn)移途徑①光合作用過(guò)程中O元素的轉(zhuǎn)移途徑探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響———————————————知識(shí)梳理———————————————1.光合作用強(qiáng)度的表示方法2.探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響自變量：光照強(qiáng)度(1)實(shí)驗(yàn)原理：抽去小圓形葉片中的氣體后，葉片在水中_______，光照下葉片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生氧氣，充滿(mǎn)細(xì)胞間隙，葉片又會(huì)_______。光合作用越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)小圓形葉片_______的數(shù)量越多。下沉上浮上浮(2)實(shí)驗(yàn)流程：打出小圓形葉片抽出葉片內(nèi)氣體各放入10片強(qiáng)、中、弱三種光照避開(kāi)大的葉脈一般要重復(fù)2~3次遵循平行重復(fù)性原則可利用小燒杯與光源的距離來(lái)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度全部沉到水底CO2小圓形葉片浮起的數(shù)量(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果分析：光照越強(qiáng)，燒杯內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量______，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度_________。越多不斷增強(qiáng)———————————————素養(yǎng)提升———————————————科學(xué)思維——光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響結(jié)合細(xì)胞呼吸，

人們用下面的曲線(xiàn)來(lái)表示光照強(qiáng)度和光合作用強(qiáng)度之間的關(guān)系，請(qǐng)分析：1.圖中A、B、C各點(diǎn)代表的生物學(xué)意義分別是什么？提示

A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為零，只進(jìn)行細(xì)胞呼吸。B點(diǎn)：光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn)：是光合作用達(dá)到最大值時(shí)所需要的最小光照強(qiáng)度，即光飽和點(diǎn)。2.OA段的含義是什么？其大小主要受哪種環(huán)境因素的影響？

提示

OA段代表呼吸作用強(qiáng)度。其大小主要受溫度的影響。3.DE段的含義是什么？如果此時(shí)想增加光合作用強(qiáng)度，可以采取哪些措施？

提示

DE段光合作用強(qiáng)度達(dá)到飽和，不再隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整溫度和增加CO2濃度等措施增加光合作用強(qiáng)度。4.若光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，這是在25℃測(cè)得的曲線(xiàn)，若溫度升至30℃，曲線(xiàn)中A點(diǎn)，B點(diǎn)將如何變化？

提示

A點(diǎn)下移，B點(diǎn)右移。5.通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得一片葉子在不同光照強(qiáng)度下氣體吸收和釋放的情況如下圖所示。那么曲線(xiàn)中AB段(不包括A、B兩點(diǎn))中哪些過(guò)程是存在的(用如圖字母表示)？提示

c、d、e、f。[典例2]

甲圖表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，乙圖表示該植物葉肉細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)(圖中M和N代表兩種氣體)。據(jù)圖判斷，下列說(shuō)法正確的是(注：不考慮無(wú)氧呼吸)(

)A.甲圖中的縱坐標(biāo)數(shù)值對(duì)應(yīng)乙圖中的m4B.甲圖中C點(diǎn)時(shí)，乙圖中有m1＝n1＝m4＝n4C.甲圖中E點(diǎn)以后，乙圖中n4不再增加，其主要原因是m1值太低D.甲圖中A、B、C、D、E任意一點(diǎn)，乙圖中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0解析分析題圖可知，乙圖中上面的細(xì)胞器是線(xiàn)粒體，下面的細(xì)胞器是葉綠體。M代表CO2，N代表O2。甲圖中的縱坐標(biāo)數(shù)值為凈光合作用量，故當(dāng)光照強(qiáng)度小于C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度時(shí)，對(duì)應(yīng)圖乙中的m2，當(dāng)光照強(qiáng)度大于C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度時(shí)，對(duì)應(yīng)圖乙中的m3，即從外界吸收的CO2量，A錯(cuò)誤；甲圖中C點(diǎn)既沒(méi)有CO2的釋放也沒(méi)有CO2的吸收，因此m1＝n1＝m4＝n4，B正確；甲圖中E點(diǎn)以后，乙圖中n4不再增加，說(shuō)明光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加，其主要原因不是m1值太低，而是受外界CO2量的影響，也就是受m3的影響，C錯(cuò)誤；甲圖中A、B、C、D、E任意一點(diǎn)，乙圖中都有m1＝n1>0，但由于D、E點(diǎn)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度小于光合作用強(qiáng)度，應(yīng)為m3＝n3>0，C點(diǎn)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度，m3＝n3＝0，C、D、E點(diǎn)時(shí)都有m2＝n2＝0，D錯(cuò)誤。答案B[變式訓(xùn)練2]

植物的光合作用受光強(qiáng)度、CO2濃度等環(huán)境因素的影響(如圖)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.A點(diǎn)條件下NADPH的合成速率大于B點(diǎn)B.B點(diǎn)條件下C5的再生速率小于C點(diǎn)C.X一般大于大氣中CO2濃度D.A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度一般大于全日照解析

A點(diǎn)光照強(qiáng)度大于B點(diǎn)，光反應(yīng)強(qiáng)，NADPH的合成速率也較大，A正確；B點(diǎn)CO2濃度小于C點(diǎn)，碳反應(yīng)較弱，C5的再生速率較小，B正確；CO2為X濃度條件下植物光合速率較大，因此X一般大于大氣中CO2濃度，C正確；A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)度下，光合速率最大，為光飽和點(diǎn)，但全日照的光強(qiáng)度，根據(jù)題意無(wú)法判斷，故選D。答案

D聯(lián)想質(zhì)疑★葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車(chē)間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響曲線(xiàn)①關(guān)鍵點(diǎn)：A點(diǎn)光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，單位時(shí)間內(nèi)釋放的CO2量表示呼吸速率。B點(diǎn)細(xì)胞呼吸釋放的CO2量和光合作用吸收的CO2量相等，此時(shí)的光照強(qiáng)度稱(chēng)為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn)時(shí)已經(jīng)達(dá)到了光飽和點(diǎn)，此時(shí)光照強(qiáng)度增加，光合作用強(qiáng)度不再增加。②關(guān)鍵線(xiàn)段：AB段光合作用的強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度；BC段光合作用的強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。微觀(guān)分析光合作用與細(xì)胞呼吸之間的氣體變化低影響光合作用的因素及應(yīng)用———————————————知識(shí)梳理———————————————一、影響光合作用的環(huán)境因素

環(huán)境因素為影響光合作用的外因，影響光合作用的內(nèi)因包括色素的種類(lèi)和含量，酶的含量和活性等因素。1.光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度低時(shí)，植物光合速率____。光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合速率______；光照強(qiáng)度進(jìn)一步提高，光合速率_______________；光照強(qiáng)度超過(guò)某一定值時(shí)，光合速率__________。變大增加幅度減小不再增加2.CO2的濃度CO2是光合作用的______之一。在__________內(nèi)，植物光合速率隨著CO2濃度的上升而_______，達(dá)到某一定值后，再增加CO2濃度，光合速率_____________(如上圖所示)。原料一定范圍增加不再增加3.溫度溫度影響___________，因而對(duì)光合速率也有明顯的影響。(1)不同植物光合作用的最適溫度________，一般在25～30℃。(2)低溫下植物光合速率變____的原因主要是_________降低。(3)高溫下光合速率變___的原因主要是高溫使植物_________，影響____________，減少了_______進(jìn)入細(xì)胞的量。酶活性不同低酶活性低失水過(guò)多氣孔的開(kāi)閉CO24.水和礦質(zhì)元素會(huì)直接或間接地影響植物光合速率。(1)水是光合作用的________，能_______影響植物光合速率；(2)礦質(zhì)元素：缺少N會(huì)影響酶的合成，缺少P會(huì)影響_______的合成，缺少M(fèi)g會(huì)影響_________的合成。土壤礦質(zhì)元素過(guò)多，會(huì)引起細(xì)胞滲透失水，光合速率下降。原料直接ATP葉綠素二、光合作用原理的應(yīng)用及化能合成作用1.光合作用原理的應(yīng)用(1)大田：利用________________等措施充分吸收陽(yáng)光以達(dá)到目的。(2)大棚：適當(dāng)_______________，提高_(dá)_______________以提高光合作用效率。(3)提供適宜濃度的_______________，如施用含N、P、K、Mn、Zn元素的肥料。套種、合理密植延長(zhǎng)光照時(shí)間CO2濃度和溫度礦質(zhì)元素2.化能合成作用(1)概念：利用體外環(huán)境中的某些_________氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)____________的合成作用。(2)實(shí)例：硝化細(xì)菌能利用____氧化成________，進(jìn)而將亞硝酸氧化成_________，這兩個(gè)過(guò)程中釋放的化學(xué)能將______________合成為糖類(lèi)，供自身利用。無(wú)機(jī)物制作有機(jī)物氨亞硝酸硝酸二氧化碳和水———————————————素養(yǎng)提升———————————————科學(xué)思維——影響光合作用的因素及應(yīng)用科學(xué)家研究光照強(qiáng)度、CO2濃度和溫度對(duì)同一植物光合作用強(qiáng)度的影響，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖，請(qǐng)據(jù)圖分析：(1)結(jié)合光合作用的過(guò)程，解釋曲線(xiàn)Ⅰ形成的原因。提示光照是光合作用光反應(yīng)的條件，主要影響光反應(yīng)。光照強(qiáng)度增加，[H]和ATP生成速率增大，光合作用速率增加，當(dāng)達(dá)到飽和點(diǎn)后，光合作用速率不再增加。(2)光照強(qiáng)度為a時(shí)，曲線(xiàn)Ⅰ和Ⅱ重合說(shuō)明什么？此時(shí)曲線(xiàn)Ⅱ和Ⅲ光合作用強(qiáng)度差異主要由

引起。提示光照強(qiáng)度為a時(shí)，曲線(xiàn)Ⅰ和Ⅱ重合說(shuō)明此時(shí)溫度不是限制因素，光照強(qiáng)度才是限制因素。CO2濃度(3)光照強(qiáng)度為b時(shí)，造成曲線(xiàn)Ⅰ和Ⅱ光合作用強(qiáng)度差異的原因是什么？提示溫度不同?！就卣箲?yīng)用】提高作物產(chǎn)量的四大途徑途徑措施或方法延長(zhǎng)光照時(shí)間補(bǔ)充光照增大光合作用面積間作、合理密植提高光合作用效率提供適宜光照強(qiáng)度、提高CO2濃度(如通風(fēng))、合理施肥(供應(yīng)適量必需礦質(zhì)元素)提高凈光合作用速率維持適當(dāng)晝夜溫差(白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫)[典例3]

下圖甲表示植物光合速率受光照強(qiáng)度影響的變化曲線(xiàn)。圖乙表示植物在不同外界環(huán)境條件下，光合速率受CO2濃度影響的變化曲線(xiàn)。分析回答下列問(wèn)題：(1)圖甲中，當(dāng)光照強(qiáng)度為K點(diǎn)時(shí)，葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是從

移向

。(2)圖乙中，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下，葉肉細(xì)胞中C3含量

于B點(diǎn)；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下，葉肉細(xì)胞中C5含量

于B點(diǎn)；結(jié)合圖甲信息，D點(diǎn)對(duì)應(yīng)條件下，葉肉細(xì)胞中C5含量

于C點(diǎn)。(3)根據(jù)圖甲信息，圖乙中的N線(xiàn)與K線(xiàn)應(yīng)重合，而實(shí)際情況不是這樣的。寫(xiě)出一個(gè)引起圖乙中陰影顯示的差距的主要外界因素

。(4)綜合上述分析，影響植物光合速率的因素包括___________________________。答案(1)葉綠體基質(zhì)葉綠體類(lèi)囊體薄膜(2)低高約等(3)溫度(4)光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度【一題多變】

根據(jù)圖中的曲線(xiàn)分析，在晴天，大田農(nóng)作物光合作用的主要限制因素是什么？提示CO2濃度聯(lián)想質(zhì)疑★缺水時(shí)氣孔關(guān)閉，影響CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞，從光合產(chǎn)物積累的角度分析，植物缺水導(dǎo)致光合產(chǎn)物輸出緩慢，使光合速率下降?！锎笈镏性黾覥O2濃度有助于提高作物光合作用效率。多因子對(duì)光合速率的影響(1)曲線(xiàn)分析：P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因子不再影響光合速率，要想提高光合速率，可適當(dāng)提高圖中的其他因子。(2)應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時(shí)適當(dāng)增加CO2濃度，進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時(shí)，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和CO2濃度以提高光合速率。大田中植物出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象的原因是什么？提示：大田植物出現(xiàn)光合“午休”是因?yàn)橹形鐨鉁剡^(guò)高，為降低蒸騰作用，氣孔關(guān)閉，導(dǎo)致外界CO2無(wú)法進(jìn)入葉片內(nèi)部。課堂小結(jié)光照光暗酶的活性第2課時(shí)光合作用的原理和應(yīng)用第4節(jié)光合作用與能量轉(zhuǎn)化第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)

1．說(shuō)出光合作用的概念和反應(yīng)式。2．說(shuō)明影響光合作用的因素。1．通過(guò)葉綠體結(jié)構(gòu)和功能相統(tǒng)一的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀(guān)念。2．通過(guò)探究光合作用的歷程，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的科學(xué)探究能力。一、光合作用(1)概念:(2)過(guò)程:指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧氣的過(guò)程。CO2+H2O

（CH2O)+O2

光能葉綠體二、光合作用的原理

葉綠體是如何將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能？又是如何將化學(xué)能儲(chǔ)存在糖類(lèi)等有機(jī)物中的？光合作用釋放的氧氣，是來(lái)自原料中的水還是二氧化碳呢？

19世紀(jì)末，科學(xué)家普遍認(rèn)為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開(kāi)，O2被釋放，C和H2O結(jié)合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖。

1928年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲醛對(duì)植物有毒害作用，而且甲醛不能通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化成糖。

1937年，希爾發(fā)現(xiàn)，在離體葉綠體的懸浮液中加入鐵鹽或其他氧化劑（懸浮液中有H2O，沒(méi)有CO2），在光照下可以釋放出氧氣。希爾反應(yīng)：離體的葉綠體在適當(dāng)?shù)臈l件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)。1、光合作用的探究歷程1、光合作用的探究歷程1940年，魯賓和卡門(mén)（同位素標(biāo)記法）CO2H218O光照射下的小球藻懸液C18O2H2O18O2O2結(jié)論：光合作用釋放的氧來(lái)自水

1954年，阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)，在光照下，葉綠體可合成ATP。

1、光合作用的探究歷程光合作用釋放的O2來(lái)自H2O在光照下，葉綠體可合成ATP。上述實(shí)驗(yàn)表明1957年，發(fā)現(xiàn)這一過(guò)程總是與水的光解相伴隨。H2O光能葉綠體中的色素水在光下分解O2﹝H﹞ADP+PIATP酶供能（CH2O）CO22C3固定C5還原多種酶參加催化光反應(yīng)暗反應(yīng)（類(lèi)囊體的薄膜）（葉綠體基質(zhì)）供氫

酶2、光合作用的過(guò)程色素分子可見(jiàn)光C52C3ADP+PiATPH2OO2[H]多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定還原光反應(yīng)暗反應(yīng)

光合作用的第一階段必須有光才能進(jìn)行光合作用的第二階段，有沒(méi)有光都可以進(jìn)行反應(yīng)階段反應(yīng)部位反應(yīng)條件物質(zhì)變化能量變化產(chǎn)物兩階段相同點(diǎn)光合作用實(shí)質(zhì)光反應(yīng)暗反應(yīng)葉綠體類(lèi)囊體的薄膜上葉綠體基質(zhì)葉綠體色素、酶、光能酶H2O[H]+O2酶ADP+Pi+能量ATP酶ATP→