光反应碳反应环境因素影响光合

叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光太阳光太阳光当前1页，总共37页。波长/nm对不同波长光的吸收值吸收光谱各种色素对光的吸收情况不同，可根据色素的吸收光谱来分析绿叶中色素的种类。叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素当前2页，总共37页。叶绿体色素吸收可见的太阳光类胡萝卜素主要吸收蓝紫光叶绿素主要吸收红光和蓝紫光当前3页，总共37页。一、光合作用的过程多种酶ADP+PiATP酶色素分子可见光吸收2H2OO2NADPH光解C52C3CO2固定光反应还原(CH2O)+H2O能酶碳反应当前4页，总共37页。第一阶段：第二阶段：光反应碳反应根据上图回答光合作用的两个阶段的场所、反应物和生成物。场所：叶绿体类囊体膜反应物：氧气、ATP、NADPH生成物：水叶绿体基质CO2

、ATP、NADPH糖类等有机物场所：反应物：生成物：当前5页，总共37页。能量变化：H2O2H＋+1/2O2+2e-光1.光反应场所：叶绿体类囊体膜条件：光、酶、水、色素（光系统Ⅰ和光系统Ⅱ)物质变化：ADP＋PiATP酶＋电能NADP＋＋H＋＋2e-NADPH酶光能电能ATP、NADPH中活跃的化学能当前6页，总共37页。2.碳反应场所：叶绿体基质（1）CO2的固定（2）三碳分子的还原（3）五碳分子的再生三碳糖运至叶绿体外当前7页，总共37页。物质变化：能量变化：条件：ATP、NADPH、CO2、酶ATP、NADPH中活跃的化学能3CO2+3C5NADPHNADP+ATPADP+Pi6三碳糖1三碳糖5三碳糖6C3有机物中稳定的化学能（三碳糖磷酸）（三碳分子）叶绿体内叶绿体外淀粉等蔗糖当前8页，总共37页。当前9页，总共37页。梅尔文·卡尔文1961年诺贝尔化学奖获得者，通过化学分析，阐明光合作用中碳化合物的合成过程，即发现卡尔文循环。当前10页，总共37页。光反应碳反应场所条件物质变化能量变化联系叶绿体基粒类囊体膜上叶绿体基质光、水、色素和酶CO2、ATP、NADPH和酶光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能ATP和NADPH中活跃的化学能转变成三碳糖中稳定的化学能光反应为碳反应提供NADPH和ATP水的光解、释放O2CO2的固定、三碳糖的还原、RuBP的再生合成ATP、NADPH碳反应为光反应提供NADP+

、ADP、Pi光反应和碳反应的比较当前11页，总共37页。二、影响光合速率的环境因素当前12页，总共37页。光合速率：又称光合强度，是指一定量的植物（如一定叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少氧气、消耗多少二氧化碳）。

6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O2原料条件产物怎样才能提高光合速率？CO2浓度

水分

光照

矿质元素

温度当前13页，总共37页。1.光照强度B：光补偿点C2：光饱和点光照强度0吸收量CO2C2ABC1cabb(总光合量)=a(净光合量)+c(呼吸作用)光补偿点：光合作用吸收的CO2和呼吸放出的CO2相等时的光照强度。光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光照强度。当前14页，总共37页。2.温度(1)光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性；(2)B点表示：此温度条件下，光合速率最高；(3)BC段表示：超过最适温度，光合速率随温度升高而下降。

一定范围内提高温度可以提高酶的活性，加快反应速率。光合速率温度O1020304050ABC当前15页，总共37页。

将生长状况相同的水稻幼苗分成若干组，分别置于不同日温和夜温下生长，其他条件相同且适宜。一段时间后测定统计每组幼苗的平均高度，结果如下：日温(℃)夜温(℃)11172330—33.2cm19.9cm2330.7cm24.9cm15.8cm1716.8cm10.9cm—

温室栽培中，白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，适当提高昼夜温差，从而提高作物产量(有机物积累量)。当前16页，总共37页。分析:CO2浓度是如何影响光合作用速率的？二氧化碳含量很低时，绿色植物不能制造有机物，随着CO2浓度的增加,光合作用加强,但达到一定值后,光合作用强度不再随CO2浓度的增加而加强。3.CO2浓度光合作用的强度二氧化碳的含量当前17页，总共37页。(1)如何提高农田和温室中的CO2含量?CO2浓度在A以内时，光合速率会随CO2浓度增加而增加。(2)请在图上画出更弱光照强度下光合速率的曲线。CO2浓度光合速率0AB答案：（1）农田的农作物应确保良好通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。当前18页，总共37页。H2O是光合作用的原料。在一定范围内,H20越多，光合速率越快，但到达A点时，即H2O达到饱和时，光合速率不再增加。4.H2O光合速率含水量OA当前19页，总共37页。N：酶及NADPH和ATP的重要组分P：磷脂、NADPH和ATP的重要组分；维持叶绿体的正常结构和功能Mg：叶绿素的重要组成成分5.矿质元素当前20页，总共37页。综合因素和主要因素光照强度、温度和CO2浓度对光合作用的影响是综合性的，但在某些情况下会有一个起限制性作用的主要因素。如：夏季早晨和正午光合作用下降，主要因素分别是光照强度、CO2浓度等。当前21页，总共37页。QQQ30℃20℃10℃当前22页，总共37页。【例2】(2013•重庆高考)下图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述,正确的是(

)D当前23页，总共37页。A.t1→t2,叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加,基质中水光解加快、O2释放增多B.t2→t3,暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照,光合速率将再提高C.t3→t4,光照强度不变,光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果D.t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C3化合物还原后的直接产物含量降低当前24页，总共37页。【解题关键】解答本题应注意以下两点:(1)理解图中条件的变化对光合作用的影响。光照主要影响光反应阶段,CO2主要影响暗反应阶段。(2)理解光反应与暗反应之间的区别和联系。光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应同时为光反应提供ADP和Pi。当前25页，总共37页。【解析】本题以坐标图为信息载体,考查光照、温度、CO2浓度对光合作用的影响及光合作用的过程。水的光解、O2释放发生在叶绿体类囊体膜上,而不是叶绿体基质,A项错误;t2→t3,限制光合速率的因素为CO2浓度,此时光照充足且恒定(即达到光饱和),若增加光照,光合速率不会提高,B项错误;当前26页，总共37页。t3→t4,暗反应增强,一定程度上加快ATP和ADP的转化,同时促进了光反应,C项错误;突然停止光照,光反应停止,类囊体膜上ATP合成受阻,ATP含量减少,ADP和Pi含量升高,被还原的C3化合物减少,直接产物糖类、C5含量降低,D项正确。当前27页，总共37页。叶绿体中的色素H2ONADPHATPADP+Pi水的光解O22C3C5三碳糖CO2还原固定再生多种酶参加催化光反应碳反应光当前28页，总共37页。1.下图为光合作用强度与光照强度之间关系的曲线，光照强度在B点时，限制光合作用强度进一步升高的因素是()①光照强度②CO2浓度③温度④水分A．②③B．③④C．①② D．②④A光照强度AB光合作用强度当前29页，总共37页。【解析】B点表示光合作用的光饱和点，超过B点的光照强度光合作用强度不再增加，此时的光照强度不再是限制光合作用强度的因素，而CO2浓度、温度都可以限制光合作用,一般情况下植物不会因水影响光合作用的。当前30页，总共37页。2．温度是影响光合作用的重要环境因素，下列关于温度对光合作用影响的叙述，不正确的是（）A.温度对光合作用的影响是通过影响酶的活性实现的B.温度降到0℃仍有植物进行光合作用C.温度对不同植物的光合速率影响不同D.温度影响碳反应对光反应没有影响D当前31页，总共37页。【解析】酶的活性受温度影响，光合作用是一种酶促反应，因此，温度对光合作用的影响是通过影响酶活性实现的。一些常绿树种，如松类，在冬天低温环境中也可以进行光合作用。不同植物由于酶的不同，其最适温度也有差异，因此温度对不同植物的光合速率的影响不同。无论是光反应还是碳反应都是在酶的催化下进行的，因此，温度对光合作用的光反应和碳反应都有影响。当前32页，总共37页。3.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃，30℃，如图曲线表示该植物在30℃时光合作用强度（用CO2量表示）与光照强度的关系。若将温度调节到25℃，从理论上讲，图中相应点的移动分别是（）A.a上移，b左移，m值增加B.a不移，b左移，m值不变C.a上移，b右移，m值下降D.a下移，b不移，m值上升A光合作用强度mOab光照强度当前33页，总共37页。4.下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是()A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C.与夏季相比，植物在冬季光合作用速率低的主要原因是光照时间缩短D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应D当前34页，总共37页。【解析】A项，叶绿体类囊体膜上产生O2，而不是外膜；B项，不同季节各色素的比例不同，秋季叶绿素少而胡萝卜素和叶黄素多；C项，影响光合作用速率的因素有光照强度、CO2浓度、温度等，与夏季相比，冬季温度低是光合作用速率低的主要原因；D项，碳反应不仅需要CO2，还需要光反应提供ATP、NADPH，只要离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2，就可以完成碳反应。当前35页，总共37页。5.如图是改变光照和CO2浓度后与光合作用有关的RuBP和三碳分子在细胞内的变化曲线。请回答：O时间O时间物质含量物质含量光1%CO20.03%CO2暗abab当前36页，总共37页。(1)曲线a