第5章第4节光合作用3.

1、主要内容：主要内容：1、捕获光能的色素和结构、捕获光能的色素和结构2、光合作用基本的过程、光合作用基本的过程3、影响光合作用速率的环境因素及其应用、影响光合作用速率的环境因素及其应用4、光合作用和呼吸作用的比较、光合作用和呼吸作用的比较知识解析：知识解析： 光合作用与有氧呼吸的关系光合作用与有氧呼吸的关系1.1.区别区别2.2.联系联系(1)(1)物质方面：物质方面：C C：COCO2 2 (CH (CH2 2O) CO) C3 3H H4 4O O3 3 COCO2 2O O：H H2 2O OO O2 2 H H2 2O OH H：H H2 2O O H H (CH(CH2 2O) O)

2、H H H H2 2O O 暗反应 呼吸 呼吸 光反应 呼吸 光反应 暗反应 呼吸、 呼吸(2)(2)能量方面：能量方面：光能光能 ATPATP中活跃化学能中活跃化学能 (CH(CH2 2O)O)中稳定的化学中稳定的化学能能 光反应 暗反应细胞呼吸热能热能ATPATP中活跃化学能中活跃化学能 各项生命活动各项生命活动 光合作用为呼吸作用提供有机物和光合作用为呼吸作用提供有机物和O2，呼吸作，呼吸作用为光合作用提供原料用为光合作用提供原料CO2，两者密切联系，两者密切联系【高考警示】【高考警示】(1)(1)在在黑暗中黑暗中测得单位时间测得单位时间COCO2 2释放量即为释放量即为呼吸速呼吸速率率

3、，没有说明的情况下，白天也是一样的呼吸速，没有说明的情况下，白天也是一样的呼吸速率。率。(2)(2)白天植物并不只进行光合作用白天植物并不只进行光合作用。植物在白天。植物在白天时同时进行光合作用和细胞呼吸。时同时进行光合作用和细胞呼吸。COCO2 2的吸收量的吸收量是指植物从外界环境中吸收的是指植物从外界环境中吸收的COCO2 2量，量，代表植物代表植物的净光合速率的净光合速率，植物实际光合速率应该包含植物，植物实际光合速率应该包含植物呼吸产生的呼吸产生的COCO2 2量和从外界环境中吸收的量和从外界环境中吸收的COCO2 2量。量。知识解析：知识解析：呼吸速率和光合速率的关系呼吸速率和光合速

4、率的关系1.光合作用和呼吸作用的关系光合作用和呼吸作用的关系（1）植物光合作用所制造的有机物可以用于呼吸作用；）植物光合作用所制造的有机物可以用于呼吸作用；（2）光合作用产生的）光合作用产生的O2可以用于呼吸作用；可以用于呼吸作用；（3）呼吸作用产生的）呼吸作用产生的CO2可以用于光合作用。可以用于光合作用。2.2.相关概念相关概念（1）呼吸速率呼吸速率：生物体单位体积单位时间内的呼吸消耗：生物体单位体积单位时间内的呼吸消耗量。表示方法：有机物消耗量、量。表示方法：有机物消耗量、O2消耗量、消耗量、CO2产生量。产生量。（2）光合速率光合速率：植物单位体积单位时间内的光合生产量。：植物单位体积

5、单位时间内的光合生产量。真正光合速率（真正光合速率（总光合速率总光合速率）的表示方法：有机物产）的表示方法：有机物产生量、生量、O2产生量、产生量、CO2固定量。固定量。表观光合速率（表观光合速率（净光合速率净光合速率）的表示方法：有机物积）的表示方法：有机物积累量、累量、O2释放量、释放量、CO2吸收量。吸收量。3.3.相互关系相互关系（1）净光合速率真正光合速率呼吸速率）净光合速率真正光合速率呼吸速率（2）有机物积累量光合作用的有机物产生量）有机物积累量光合作用的有机物产生量呼吸作用的有机物消耗量呼吸作用的有机物消耗量（3）O2释放量光合作用的释放量光合作用的O2 产生量呼吸作产生量呼吸作

6、用的用的O2消耗量消耗量（4）CO2吸收量光合作用的吸收量光合作用的CO2 固定量呼吸固定量呼吸作用的作用的CO2产生量产生量【练【练1 1】(2013(2013阜阳模拟阜阳模拟) )某同学做了一个测定不同光某同学做了一个测定不同光照强度对植物光合作用影响的实验。他将若干小球藻、照强度对植物光合作用影响的实验。他将若干小球藻、水草及小鱼各一份，分别水草及小鱼各一份，分别( (完全相同完全相同) )放入甲、乙两个放入甲、乙两个相同的盛有河水的玻璃缸内，使之处于气密状态，并相同的盛有河水的玻璃缸内，使之处于气密状态，并对乙缸进行对乙缸进行遮光遮光处理。实验在温度适宜的暗室中进行，处理。实验在温度适

7、宜的暗室中进行，在距玻璃缸在距玻璃缸0.3 m0.3 m处用不同功率的灯泡分别给予光照处用不同功率的灯泡分别给予光照1 1 h h，期间用仪器记录容器内氧气含量的变化，期间用仪器记录容器内氧气含量的变化( (单位是单位是g gh)h)，结果如下表。下列叙述错误的是，结果如下表。下列叙述错误的是( )( )A.A.甲缸和乙缸中都有生产者、消费者和分解者甲缸和乙缸中都有生产者、消费者和分解者B.B.实验中乙缸用来测定该生态系统中生物的细胞呼吸的实验中乙缸用来测定该生态系统中生物的细胞呼吸的耗氧量耗氧量C.C.甲缸在甲缸在30 W30 W时生产者的细胞呼吸与光合作用强度相等时生产者的细胞呼吸与光合作

8、用强度相等D.D.光照强度为光照强度为45 W45 W时，氧气的产生量是消耗量的时，氧气的产生量是消耗量的2 2倍倍C【练【练2 2】(2013(2013杭州模拟杭州模拟) )将一植物放在密闭的玻璃罩将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，用内，置于室外进行培养，用COCO2 2浓度测定仪测得了该玻浓度测定仪测得了该玻璃罩内璃罩内COCO2 2浓度的变化情况，绘成下图曲线。下列有关浓度的变化情况，绘成下图曲线。下列有关说法正确的是说法正确的是( )( )BCBC段较段较ABAB段段COCO2 2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱吸作用减弱COCO2

9、 2浓度下降从浓度下降从DEDE段开始，说明植物进行光合作用是段开始，说明植物进行光合作用是从从D D点开始的点开始的FGFG段段COCO2 2浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片对浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片对COCO2 2的吸收减少的吸收减少H H点点COCO2 2浓度最低，说明此时植物对浓度最低，说明此时植物对COCO2 2的吸收最多，光的吸收最多，光合作用最强合作用最强A.A. B. B. C. C. D. D.C【方法归纳】【方法归纳】从以下两个角度综合分析光合作用从以下两个角度综合分析光合作用和细胞呼吸的曲线：和细胞呼吸的曲线：(1)(1)光合作用与细胞呼吸典型曲线上各点的

10、分析：光合作用与细胞呼吸典型曲线上各点的分析：有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中，最典有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中型的就是夏季的一天中COCO2 2的吸收和释放变化曲线图，的吸收和释放变化曲线图，如图如图1 1所示。所示。曲线的各点含义及形成原因分析如下：曲线的各点含义及形成原因分析如下：a a点：点：凌晨凌晨3 3时时4 4时，时，温度降低，细胞呼吸强度减弱温度降低，细胞呼吸强度减弱， COCO2 2释放减少；释放减少；b b点：点：上午上午6 6时左右，太阳出来，时左右，太阳出来，开始进行光合作用开始进行光合作用；bcbc段：段：光合作用强度小于

11、细胞呼吸强度；光合作用强度小于细胞呼吸强度；c c点：点：上午上午7 7时左右，光合作用强度等于时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度；cece段段：光合作用强度大于细胞呼吸强度光合作用强度大于细胞呼吸强度；d d点：点：温度过高，部分温度过高，部分气孔关闭气孔关闭，出现，出现“午休午休”现象；现象；e e点：点：下午下午6 6时左右，时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度光合作用强度等于细胞呼吸强度；efef段：段：光合作用强度小于细胞呼吸强度；光合作用强度小于细胞呼吸强度；fgfg段：段：太阳落山，太阳落山，光合作用停光合作用停止，只进行细胞呼吸。止，只进行细胞呼吸。(2)(2)有机物产生与消

12、耗情况的分析有机物产生与消耗情况的分析( (见图见图2)2)：积累有机物时间段：积累有机物时间段：ce段。c c点和点和e e点时，光合作用强点时，光合作用强度与细胞呼吸强度相等，度与细胞呼吸强度相等，c ce e由于光照强度的增强，光由于光照强度的增强，光合作用强度大于细胞呼吸强度，故不断积累有机物。合作用强度大于细胞呼吸强度，故不断积累有机物。制造有机物时间段：制造有机物时间段：bf段。b b点大约为早上点大约为早上6 6点，太阳点，太阳升起，有光照，开始进行光合作用；升起，有光照，开始进行光合作用；f f点大约为下午点大约为下午6 6点，点，太阳落山，无光，停止光合作用。太阳落山，无光，

13、停止光合作用。消耗有机物时间段：消耗有机物时间段：Og段。一天。一天2424小时，细胞的生命小时，细胞的生命活动时刻在进行，即不停地消耗能量，细胞呼吸始终进活动时刻在进行，即不停地消耗能量，细胞呼吸始终进行。行。一天中有机物积累最多的时间点：一天中有机物积累最多的时间点：e点。白天，光合。白天，光合作用强度大于细胞呼吸强度，积累有机物；作用强度大于细胞呼吸强度，积累有机物；e e点后，随点后，随着光照的减弱，细胞呼吸强度大于光合作用强度，故着光照的减弱，细胞呼吸强度大于光合作用强度，故e e点时积累的有机物最多。点时积累的有机物最多。一昼夜有机物的净积累量表示：一昼夜有机物的净积累量表示：SP

14、SMSN。S SP P表表示白天的净积累量，示白天的净积累量，S SM M和和S SN N表示夜晚的净消耗量，故表示夜晚的净消耗量，故S SP P(S(SM M+S+SN N) )为一昼夜的净积累量。为一昼夜的净积累量。 【易错提醒】【易错提醒】(1)(1)注意区分图注意区分图1 1与典例图中与典例图中纵坐标的含义纵坐标的含义，后者表，后者表示细胞吸收或释放二氧化碳的量，前者表示容器内示细胞吸收或释放二氧化碳的量，前者表示容器内二氧化碳浓度，两者变量不同。二氧化碳浓度，两者变量不同。(2)(2)曲线的曲线的坡度表示反应速率的大小坡度表示反应速率的大小，坡度越大，表，坡度越大，表明光合作用或呼吸

15、作用速率越大。明光合作用或呼吸作用速率越大。(3)(3)典例图中的点典例图中的点D D、H H是曲线的拐点是曲线的拐点，表明光合作用，表明光合作用强度等于细胞呼吸强度，分别对应于图强度等于细胞呼吸强度，分别对应于图1 1中的中的c c、e e点。点。【练【练3 3】某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验，他们对温室内培实验，他们对温室内COCO2 2含量、含量、O O2 2含量及含量及COCO2 2吸收速率吸收速率进行了进行了24 h24 h测定，得到下图所示曲线，则以下说法中正测定，得到下图所示曲线，则以下说法中正确的是确的是( )( )A.c

16、A.c、e e两点的光合速率为零两点的光合速率为零B.cB.c、d d之间的区段光合速率大于呼吸速率之间的区段光合速率大于呼吸速率C.deC.de段光合速率小于呼吸速率段光合速率小于呼吸速率D.D.进行细胞呼吸的区段只有进行细胞呼吸的区段只有abab段和段和fgfg段段B【练【练4】.(2012.(2012山东高考山东高考) )夏季晴朗的一天，甲、乙夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下两株同种植物在相同条件下COCO2 2吸收速率的变化如下吸收速率的变化如下图所示。下列说法正确的是图所示。下列说法正确的是( )( )A.A.甲植株在甲植株在a a点开始进点开始进行光合作用行光合作用B

17、.B.乙植株在乙植株在e e点有机物点有机物积累量最多积累量最多C.C.曲线曲线b bc c段和段和d de e段下降的原因相同段下降的原因相同D.D.两曲线两曲线b bd d段不同的原因可能是甲植段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭株气孔无法关闭D自主学习：自主学习：制造有机物的另种方式（化能合成作用）制造有机物的另种方式（化能合成作用）1.化能合成作用化能合成作用：少数种类的细菌能利用体外环境中：少数种类的细菌能利用体外环境中氧化无机物时释放的能量来制造有机物氧化无机物时释放的能量来制造有机物2.实例：实例：硝化细菌硝化细菌能利用能利用NH3氧化成氧化成HNO2和和HNO3时所释放的时所释

18、放的化学能化学能，将，将CO2和和H2O合成为糖类。合成为糖类。 3.生物的同化作用方式生物的同化作用方式（1）自养生物：能进行）自养生物：能进行光合作用光合作用或或化能合成作用化能合成作用的生物，如绿色植物和硝化细菌等。的生物，如绿色植物和硝化细菌等。（2）异养生物：只能利用环境中）异养生物：只能利用环境中现成有机物现成有机物的生的生物，如动物、真菌、大多数细菌等。物，如动物、真菌、大多数细菌等。1、化能合成作用、化能合成作用 利用环境中某些利用环境中某些无机物氧化无机物氧化时所释放的能量时所释放的能量来制造有机物。来制造有机物。如硝化细菌、铁细菌等如硝化细菌、铁细菌等。所需的能量来源：化学能所需的能量来源：化学能知识解析：知识解析：化能合成作用及生物类型化能合成作用及生物类型2HNO2HNO2 2O O2 2硝化细菌硝化细菌2HNO2