能量之源光与光合应用

关于能量之源光与光合应用第1页，共63页，2023年，2月20日，星期五自养生物:以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着的能量。异养生物:只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。所需的能量来源不同（光能、化学能）光能自养生物绿色植物硝化细菌化能自养生物例如人、动物、真菌及大多数的细菌。第2页，共63页，2023年，2月20日，星期五§4能量之源——光与光合作用光合作用原理在农业生产中的应用：提高光合作用强度，增加农作物产量。例如：控制光照的强弱和温度的高低，适当增加作物环境中二氧化碳的浓度，等等。影响光合作用的主要外界因素：1）光照2）CO23）温度第3页，共63页，2023年，2月20日，星期五影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用

考点四：影响光合作用的因素第4页，共63页，2023年，2月20日，星期五叶龄OA段：AB段：BC段：幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断提高

壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，可降低其细胞呼吸消耗有机物。第5页，共63页，2023年，2月20日，星期五影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用

考点四：影响光合作用的因素第6页，共63页，2023年，2月20日，星期五★单因子变量对光合作用的影响

光合作用强度表示方法1、单位时间内光合作用产生有机物（糖）的数量（即植物重量或有机物的增加量）。2、单位时间内光合作用吸收C02的量(或实验容器内CO2减少量)。3、单位时间内光合作用放出02的量(或实验容器内02增加量)。第7页，共63页，2023年，2月20日，星期五★单因子变量对光合作用的影响

①光照时间：②光照强度：③光质：时间越长，产生的光合产物越多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。[1]光照第8页，共63页，2023年，2月20日，星期五→光反应光照强度②光照强度光合速率0光强光强CO2吸收CO2释放A0BC→NADPH、ATP→暗反应

C3还原（CH20）←第9页，共63页，2023年，2月20日，星期五②光照强度A点：AB段：B点：BC段：C点：光照强度为0时只进行细胞呼吸，释放C02量代表此时的呼吸强度

随光照强度增强，光合作用逐渐增强，C02的释放量逐渐减少,因一部分用于光合作用

光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率

随光照强度不断增强，光合作用不断增强

光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用不再增强

净第10页，共63页，2023年，2月20日，星期五②光照强度净真正光合速率＝净光合速率+呼吸速率

第11页，共63页，2023年，2月20日，星期五→光反应光照强度②光照强度光合速率0光强光强CO2吸收CO2释放A0BC光补偿点光饱和点→NADPH、ATP→暗反应

C3还原（CH20）←第12页，共63页，2023年，2月20日，星期五不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方第13页，共63页，2023年，2月20日，星期五第14页，共63页，2023年，2月20日，星期五→光反应光照强度②光照强度光合速率0光强光强CO2吸收CO2释放A0BC阳生植物阴生植物光补偿点光饱和点→NADPH、ATP→暗反应

C3还原（CH20）←第15页，共63页，2023年，2月20日，星期五从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ），测定了每种类型的光合作用，如下图所示。在最深处采集到的是哪种类型的浮游植物？光照强度光合速率ⅠⅡⅢⅣ第16页，共63页，2023年，2月20日，星期五→光反应光照强度据光照强度可制定的农作物增产措施②光照强度→NADPH、ATP→暗反应

C3还原（CH20）←(1)白天：适当增强光照(2)阴雨天：适当补光(5)种植时：★合理密植(4)间作套种时农作物的种类

搭配，林带树种的配置(3)冬季温室栽培避免高温

第17页，共63页，2023年，2月20日，星期五过度密植减产的原因从生理学角度看：过度密植使得植物下半部的叶片受到的光照强度过弱（小于光补偿点），使这部分叶片光合作用强度小于呼吸作用强度造成大量消耗有机物导致农作物减产。第18页，共63页，2023年，2月20日，星期五③光的性质白光>红光、蓝紫光>……>绿光⑴温室大棚塑料薄膜的颜色最好是：无色透明⑵绿色植物生理实验的安全灯颜色：绿色⑶水域植物（藻类—水深）的垂直分布：绿藻红藻褐藻第19页，共63页，2023年，2月20日，星期五[2]光照面积OA段：A点：OB段：BC段：OC段：…随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大光合作用面积的饱和点

随叶面积的增大，光合作用不再增强，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下…干物质量随光合作用增强而增加随叶面积的不断增加，干物质积累量不断降低随叶面积的不断增加，呼吸量不断增加第20页，共63页，2023年，2月20日，星期五[2]光照面积应用：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶片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21页，共63页，2023年，2月20日，星期五→C3的生成CO2浓度→暗反应C3还原→（CH20）光合速率0CO2浓度AB[3]CO2浓度A点：AB段：B点：进行光合作用所需CO2的最低浓度在一定范围内，随C02浓度的提高，植物的光合速率加快

表示C02的饱和点，CO2超过该浓度，光合速率达到最大不再提高。第22页，共63页，2023年，2月20日，星期五→C3的生成CO2浓度→暗反应C3还原→（CH20）光合速率0CO2浓度ABCO2饱和点CO2补偿点？第23页，共63页，2023年，2月20日，星期五→C3的生成CO2浓度→暗反应C3还原→（CH20）光合速率0CO2浓度AB思考：1、在温度适宜、CO2含量超过B点对应的浓度的条件下，如何进一步提高光合效率？2、若光照充足、温度适宜，造成B点的原因是什么？3、若再绘另一光照更弱条件下的该曲线，则图中A点向什么方向移动。[3]CO2浓度第24页，共63页，2023年，2月20日，星期五[3]CO2浓度应用：农作物增产措施（2）温室栽培，晴天适当增加

CO2浓度①施有机肥（农家肥）②施用NH4HCO3肥料（1）合理密植使农田通风良好“正其行，通其风”光合速率0CO2浓度AB③CO2发生器第25页，共63页，2023年，2月20日，星期五[4]H2O→H+的生成H2O→暗反应C3还原→（CH20）→NADPH的生成含水量1、光合作用的原料；2、植物体内各种生化反应的介质；3、影响气孔的开闭。应用：根据作物需水规律合理灌溉；预防干旱洪涝OA段：在一定范围内，水越充足，光合作用速率越快第26页，共63页，2023年，2月20日，星期五[5]矿质元素矿质元素矿质元素直接或间接影响光合作用。如可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，作为酶的激活剂等，提高光合作用速率。应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。

第27页，共63页，2023年，2月20日，星期五[6]温度→酶活性1、温度→NADPH、ATP生成量暗反应（CH20）生成量→光反应主次2、温度是影响气孔开闭的因素之一第28页，共63页，2023年，2月20日，星期五[6]温度应用：农作物增产措施⑴晴天：白天适当升温，晚上适当降温以保持较高的昼夜温差⑵连续阴雨天：白天和晚上均降温1、适时播种；2、温室栽培：3、防止“午休”现象第29页，共63页，2023年，2月20日，星期五★多因子对光合作用速率的影响P点：Q点：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高

横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法第30页，共63页，2023年，2月20日，星期五★多因子对光合作用速率的影响温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加C02，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和C02浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度，调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的

第31页，共63页，2023年，2月20日，星期五第32页，共63页，2023年，2月20日，星期五6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2叶绿体光能C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶O2、C6H12O6CO2关于光合作用和呼吸作用的关系各项生命活动第33页，共63页，2023年，2月20日，星期五第34页，共63页，2023年，2月20日，星期五光合作用与细胞呼吸的联系AB

CDCO2O2CO2O2①实验容器中O2增加量（实测的氧气释放量）②实验容器中CO2减少量1、植物净光合量=总光合量—呼吸量第35页，共63页，2023年，2月20日，星期五10203040012345ab温度光合作用量相对值·····呼吸作用量相对值练习7、右图a曲线表示一定光照强度、不同温度条件下，某植物光合作用的合成量（单位时间内同化的CO2的量）；b曲线表示同等条件下的呼吸作用量（单位时间内释放的CO2量）。据图可获得的结论之一是：（）A、在20℃时，植物光合作用速率最高B、在20℃与30℃时，有机物积累的速率相同C、在25℃时，有机物积累的速率最快D、在40℃时，有机物的积累量呈负增长D··第36页，共63页，2023年，2月20日，星期五18O2H218OH218O光合作用呼吸作用光合作用用H218O灌溉，一定时间内18O的去向？光合作用有关18O转移的途径：透明玻璃罩C6H12O6C18O2C6H1218O6C18O2呼吸作用光合作用O2、玻璃罩中H2O（水蒸气）、CO2、蒸腾作用有氧呼吸18O2H218O光合作用蒸腾作用第37页，共63页，2023年，2月20日，星期五光合作用与有氧呼吸的比较光合作用有氧呼吸区别场所所需条件物质变化能量变化联系光合作用为有氧呼吸提供、；呼吸作用为光合作用提供。叶绿体主要在线粒体光、温度、酶等O2、温度、酶等无机物合成有机物有机物分解成无机物光能转变成稳定的化学能有机物中的化学能释放出来，转移给ATP有机物O2CO2第38页，共63页，2023年，2月20日，星期五注意以下几条基本原理：⑴光合作用、呼吸作用的速率一般为一段时间内CO2、O2和葡萄糖的变化量计算。⑵在有光和无光条件下，植物都能够进行呼吸作用。⑶净生产量=实际光合作用量－呼吸作用量。⑷计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的反应式，然后列出方程予以计算。有关光合作用和呼吸作用的计算第39页，共63页，2023年，2月20日，星期五1、根据光合作用反应式进行有关物质的计算2、根据光合作用反应式进行有关能量的计算3、光合作用与呼吸作用的综合计算光合作用实际产O2量＝实测O2释放量＋呼吸作用耗O2量光合作用实际CO2消耗量＝实测CO2消耗量＋呼吸作用CO2释放量光合作用C6H12O6净生产量＝光合作用实际C6H12O6生产量－呼吸作用C6H12O6消耗量

光合作用的指标是光合速率,通常以每小时每平方分米叶面及吸收CO2毫克数表示。真正光合速率=表观(净)光合速率+呼吸速率第40页，共63页，2023年，2月20日，星期五例1、将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：（1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是

mg。（2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是

mg。（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）

。（4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是：

。024.5减少①延长光照时间②降低夜间温度③增加CO2浓度第41页，共63页，2023年，2月20日，星期五例2、下图是在一定的CO2浓度和温度下，某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：（1）该植物的呼吸速率为每小时释放CO2

mg/dm2。（2）b点表示光合作用与呼吸作用速率

。5

10

15

20

25

30

352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照强度（Klx）abcd（3）若该植物叶面积为10dm2，在光照强度为25Klx条件下光照1小时，则该植物光合作用吸收CO2

mg/dm2；合成葡萄糖

mg。5相等250170.5第42页，共63页，2023年，2月20日，星期五5

10

15

20

25

30

352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照强度（Klx）abcd（4）若白天光照强度较长时期为b该植物能否正常生长？为什么？（5）若该植物为阴生植物，则b点应向

移动。不能正常生长。白天光照强度为b时，无有机物积累，而夜间消耗有机物，从全天来看，有机物的消耗多于积累，不能正常生长。左第43页，共63页，2023年，2月20日，星期五氧气释放量（CO2吸收量、葡萄糖生产量）=光合量-呼吸量在暗处或植物体的非绿色部分：氧气吸收量（CO2释放量、葡萄糖消耗量）=呼吸量光合作用、呼吸作用都进行只进行呼吸作用第44页，共63页，2023年，2月20日，星期五4.（04北京）在相同光照和温度条件下，空气中CO2含量与植物光合产量（有机物积累量）的关系如图所示。理论上某种C3植物能更有效地利用CO2，使光合产量高于m点的选项是

A.若a点在a2，b点在b2时

B.若a点在a1，b点在b1时

C.若a点在a2，b点在b1时

D.若a点在a1，b点在b2时D第45页，共63页，2023年，2月20日，星期五4．（04广东）下列关于光合作用和呼吸作用的叙述，正确的是A．光合作用和呼吸作用总是同时进行B．光合作用形成的糖类能在呼吸作用中被利用C．光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用D．光合作用与呼吸作用分别在叶肉细胞和根细胞中进行C5．（04广东）光合作用暗反应阶段中直接利用的物质是

A．O2和C3化合物B．叶绿体色素

C．H20和O2 D．氢[H]和ATPD第46页，共63页，2023年，2月20日，星期五7．（04江苏）光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是 （）

A．叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应

B．叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应

C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应

D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应第47页，共63页，2023年，2月20日，星期五l．（04湖南）下列关于光合作用强度的叙述，正确的是A．叶片从幼到老光合作用强度不变B．森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异C．光合作用强度是由基因决定的，因此是固定不变的D．在相同光照条件下，各种植物的光合作用强度相同B21．（上海）叶绿体含多种色素，其中一种色素能接受其它色素所吸收的光能，该色素是A．胡萝卜素B．叶黄素C．叶绿素aD．叶绿素bC第48页，共63页，2023年，2月20日，星期五2.（06北京）夏季，在晴天、阴天、多云.高温干旱四种天气条件下，猕猴桃的净光合作用强度（实际光合速率与呼吸速率之差）变化曲线不同，表示晴天的曲线图是B5、（05北京）为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是①实验组②对照组③黑暗中培养④在光下培养⑤生长育好⑥生长不良A、②③⑤B、①③⑥C、①④⑤D、②④⑥B第49页，共63页，2023年，2月20日，星期五例1：科学家用14C标记二氧化碳，发现碳原子在一般植物体内光合作用中的转移途径是A．二氧化碳→叶绿素→葡萄糖B．二氧化碳→ATP→葡萄糖C．二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖D．二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖D§4能量之源——光与光合作用第50页，共63页，2023年，2月20日，星期五例2：在一定时间，绿色植物在一定强度的_________的照射下，放出的氧最多

A．白光

B．红光和蓝紫光

C．蓝紫光和绿光

D．红光和绿光A§4能量之源——光与光合作用第51页，共63页，2023年，2月20日，星期五例3：生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，如图，这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是A§4能量之源——光与光合作用第52页，共63页，2023年，2月20日，星期五例4：将一株植物培养在H218O中并进行光照，过一段时间后18O存在于A．光合作用生成的水中B．仅在周围的水蒸气中C．仅在植物释放的氧气中D．植物释放的氧气和周围的水蒸气中D§4能量之源——光与光合作用第53页，共63页，2023年，2月20日，星期五例5：将置于阳光下的盆栽植物移至黑暗处，则细胞内三碳化合物与葡萄糖的生成量的变化是A．C3增加，葡萄糖减少B．C3与葡萄糖都减少C．C3与葡萄糖都增加D．C3突然减少，葡萄糖突然增加A§4能量之源——光与光合作用第54页，共63页，2023年，2月20日，星期五

(1)该装置进行的实验是_______________。

(2)该实验中用煮沸又冷却的葡萄糖溶液的目的是______________________。

(3)图中溶液A是

。

(4)酵母菌产生的气体是

。写出其反应式例6：根据下图回答问题：酵母菌能否无氧呼吸?产物是否有CO2杀灭葡萄糖液中的其它生物,除掉溶液中的氧气。澄清石灰水CO2C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶§4能量之源——光与光合作用第55页，共63页，2023年，2月20日，星期五例7：下图表示某植物生理作用与环境因素之间的关系。请据图回答问题：(1)甲图中，A点表示植物只能进行

作用，B点表示

与_________________达到相等。呼吸呼吸作用释放的CO2量光合作用吸收的CO2量§4能量之源——光与光合作用第56页，共63页，2023年，2月20日，星期五(2)上述甲、乙两图表示影响光合作用的因素包括

。(3)甲图曲线E、F表示20℃和30℃的环境中所得到的曲线，其中表示20℃时光合作用效率的是

曲线。光照强度，CO2浓度，温度F§4能量之源——光与光合作用第57页，共63页，2023年，2月20日，星期五

1、叶绿体的色素中含量最多的是（）A、叶绿素aB、叶绿素bC、胡萝卜素D、叶黄素A

2、将小球藻置于什么光的照射下光合效率最高（）；在什么光的照射下，光合效率最低（）。A、红光和蓝紫光B、白光C、红光和绿光D、绿光BD练习第58页，共63页，2023年，2月20日，星期五

3、花生种子和水稻种子相比，在播种时不可过深埋于土壤中的原因是（