能量之源光与光合作用课件

能量之源光与光合作用课件第一页，共三十二页，2022年，8月28日光合作用的定义总结光合作用的反应式CO2＋H2O（CH2O）＋O2光能叶绿体糖类绿色植物通过叶绿体，利用光能，把CO2和H2O转化成储存能量的有机物，并释放出O2的过程。反应物、条件、场所、生成物光合作用的实质将无机物转换成有机物，将光能转化为稳定的化学能第二页，共三十二页，2022年，8月28日二、光合作用的过程光反应：暗反应：1、划分依据:反应过程是否需要光能光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光、无光都能反应第三页，共三十二页，2022年，8月28日H2O类囊体膜酶Pi

＋ADPATP光、色素、酶叶绿体内的类囊体薄膜上水的光解：H2O[H]+O2光能（还原剂）ATP的合成：ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中[H]场所：条件：物质变化能量变化：进入叶绿体基质，参与暗反应供暗反应使用光能2、光反应阶段第四页，共三十二页，2022年，8月28日CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物2C3C3的还原H2O类囊体膜酶Pi

＋ADPATP[H]糖类卡尔文循环3、暗反应阶段叶绿体基质多种酶第五页，共三十二页，2022年，8月28日3、暗反应阶段CO2的固定：CO2＋C52C3酶C3的还原：ATP[H]、ADP+Pi叶绿体的基质中

ATP中活跃的化学能转变为糖类等

有机物中稳定的化学能2C3(CH2O)酶糖类[H]、ATP、酶场所：条件：物质变化能量变化：CO2

五碳化合物

C5

CO2的固定三碳化合物2C3糖类ATP[H]叶绿体基质多种酶C3的还原第六页，共三十二页，2022年，8月28日色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定还原酶光反应暗反应光合作用总过程：第七页，共三十二页，2022年，8月28日

联系4、比较光反应、暗反应光反应阶段暗反应阶段条件场所物质变化能量变化光、色素、酶不需光、酶、[H]、ATP叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质中水的光解；ATP的生成CO2的固定；C3的还原

ATP中活跃化学能光能ATP中活跃化学能有机物中稳定化学能光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。第八页，共三十二页，2022年，8月28日5、光合作用反应式及元素去向第九页，共三十二页，2022年，8月28日下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：①图中A是______,B是_______,它来自于______的分解。②图中C是_______，它被传递到叶绿体的______部位，用于____________________

。③图中D是____，在叶绿体中合成D所需的能量来自______④图中G________,F是__________,J是_____________⑤图中的H表示_______，H为I提供__________光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水[H]基质用作还原剂，还原C3ATP色素吸收的光能光反应[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖类第十页，共三十二页，2022年，8月28日三、光反应和暗反应中C3、C5、ATP和CO2之间的转化关系(1)停止光照、CO2供应不变：短时间内C3：C5：ATP：ADP：增加减少减少增加第十一页，共三十二页，2022年，8月28日(2)停止CO2供应、光照不变：短时间内C3：C5：ATP：ADP：减少增加增加减少第十二页，共三十二页，2022年，8月28日⑶突然增强光照，CO2供应不变时：短时间内，ATP，ADP，C3，C5⑷突然增加CO2供应，光照不变：↑↓↓↑短时间内，ATP，ADP，C3，C5↓↑↑↓第十三页，共三十二页，2022年，8月28日例：在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是（）A.C3和C5都迅速减少B.C3和C5都迅速增加C.C3迅速增加，C5迅速减少D.C3迅速减少，C5迅速增加C第十四页，共三十二页，2022年，8月28日四、影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用（一）内部因素对光合作用速率的影响②应用：根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时、适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。

1．同一植物的不同生长发育阶段①曲线分析：在外界条件相同的情况下，光合作用速率由弱到强依次是幼苗期、营养生长期、开花期。第十五页，共三十二页，2022年，8月28日②应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶使蔬菜及时换新叶，都是根据其原理，可降低其细胞呼吸消耗的有机物。2．同一叶片的不同生长发育时期①曲线分析：随幼叶发育为壮叶，叶面积增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率增大；老叶内叶绿素被破坏，光合速率随之下降。第十六页，共三十二页，2022年，8月28日②光质：由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多，吸收绿光最少，故不同波长的光对光合作用的影响不一样，建温室时，选用无色透明的玻璃(或塑料薄膜)做顶棚，能提高光能利用率。（二）外界因素对光合作用的影响1．光照——光合作用的动力①光照时间：光照时间越长，产生的光合产物越多。③光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。第十七页，共三十二页，2022年，8月28日B点，光合作用强度＝细胞呼吸强度，B点对应的光照强度称为光补偿点。Ⅰ.曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO2量表示此时的呼吸强度。AB段表明光照强度加强，光合作用增强强，但光合作用强度仍小于呼吸作用强度；BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。C点对应的光照强度称为光饱和点，光合作用强度达到最大第十八页，共三十二页，2022年，8月28日Ⅱ.应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。

阳生植物阴生植物第十九页，共三十二页，2022年，8月28日Ⅲ.外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律：①呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移；呼吸速率减小，CO2(光)补偿点应左移。②呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光)补偿点右移；条件的改变使光合速率上升时，CO2(光)补偿点左移。第二十页，共三十二页，2022年，8月28日2．CO2浓度Ⅰ.曲线分析：①图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；②图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。③两图中的B和B′点都表示CO2饱和点，两图都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度增加而增大。Ⅱ.应用：大田要“正其行，通其风”，多施有机肥；温室内可适当补充CO2，即适当提高CO2浓度可提高农作物产量。第二十一页，共三十二页，2022年，8月28日3．光照面积Ⅰ.曲线分析：①OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大；②A点为光合作用面积的饱和点；③随叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照不足。第二十二页，共三十二页，2022年，8月28日④OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用强度不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC段)。Ⅱ.应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。第二十三页，共三十二页，2022年，8月28日4．必需矿质元素Ⅰ.曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降。Ⅱ.应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。第二十四页，共三十二页，2022年，8月28日5、温度Ⅰ.曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。Ⅱ.应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。第二十五页，共三十二页，2022年，8月28日(三)多因子变量对光合作用速率的影响Ⅰ.曲线分析：①P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。②当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。Ⅱ.应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同时充入适量的CO2，进一步提高光合速率，当温度适宜时，要适当提高光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过提高光照强度、调节温度或增加CO2浓度等来充分提高光合速率，以达到增产的目的。第二十六页，共三十二页，2022年，8月28日五、有关光合作用的坐标曲线题首先要明确纵坐标和横坐标的含义，其次要注意对“四点三趋势”(起点、折点、交点和终点以及升、平、降三种变化趋势)的生物学意义的分析。1．净光合速率和真正光合速率(1)净光合速率：常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。(2)真正光合速率：常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。(3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率第二十七页，共三十二页，2022年，8月28日2．光合速率与呼吸速率的关系(1)曲线第二十八页，共三十二页，2022年，8月28日(2)一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)可用下式表示：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。第二十九页，共三十二页，2022年，8月28日1、某植株在黑暗处每小时释放0.02molCO2，而在光照强度为a的光照条件下(其他条件不变)，每小时吸收0.06molCO2，若在光照强度为1/2a的光照下，光合速度减半，则每小时吸收CO2的量为(

)A．0mol

B．0.02molC．0.03molD．0.04mol解析：光