能量之源光与光合作用 能量之源光与光合作用

本文格式为Word版，下载可任意编辑——能量之源光与光合作用能量之源光与光合作用》光合作用的定义,总结光合作用的回响式,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。,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,二、光合作用的过程,光回响：,暗回响：,1、划分依据:回响过程是否需要光能,光回响在白天可以举行吗？夜间呢？暗回响在白天可以举行吗？夜间呢？,有光才能回响,有光、无光都能回响,,H2O,类囊体膜,酶,,,,,光、色素、酶,叶绿体内的类囊体薄膜上,,水的光解：,（恢复剂）,ATP的合成：,光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中,场所：,条件：,物质变化,能量变化：,进入叶绿体基质，参与暗回响,供暗回响使用,光能,2、光回响阶段,,CO2,五碳化合物C5,CO2的固定,三碳化合物2C3,,,C3的恢复,糖类,卡尔文循环,3、暗回响阶段,3、暗回响阶段,CO2的固定：,C3的恢复：,叶绿体的基质中,,[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,[H],C3的恢复,色素分子,可见光,,,,,C5,2C3,,,,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4[H],,多种酶,酶,,(CH2O),CO2,,吸收,光解,能,固定,恢复,酶,,,光回响,暗回响,光合作用总过程：,,,,,4、对比光回响、暗回响,光回响阶段,暗回响阶段,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的恢复,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,光回响是暗回响的根基，为暗回响供给[H]和ATP，暗回响为光回响供给ADP和Pi。,,5、光合作用回响式及元素去向,下图是光合作用过程图解，请分析后回复以下问题：,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供给__________,Ｏ2,水,[H],基质,用作恢复剂，恢复C3,ATP,色素吸收的光能,光回响,[H]和ATP,色素,C5化合物,C3化合物,糖类,三、光回响和暗回响中C3、C5、ATP和CO2之间的转化关系,(1)中断光照、CO2供给不变：,短时间内,,C3：

C5：

ATP：

ADP：,增加裁减裁减增加,(2)中断CO2供给、光照不变：,短时间内,,C3：

C5：

ATP：

ADP：,裁减增加增加裁减,⑶突然巩固光照，CO2供给不变时：,短时间内，ATP，ADP，C3，C5,⑷突然增加CO2供给，光照不变：,↑↓↓↑,短时间内，ATP，ADP，C3，C5,↓↑↑↓,例：在其他条件适合的处境下，在供试植物正常举行光合作用时突然中断光照，并在黑暗中立刻开头连续取样分析，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都急速裁减B.C3和C5都急速增加C.C3急速增加，C5急速裁减D.C3急速裁减，C5急速增加,C,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、适量地供给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：在外界条件一致的处境下，光合作用速率由弱到强依次是幼苗期、养分生长期、开花期。,②应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶使蔬菜实时换新叶，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。,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，选用无色通明的玻璃(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：在确定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。,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，此时只举行细胞呼吸，释放CO2量表示此时的呼吸强度。,AB段说明光照强度加强，光合作用巩固强，但光合作用强度仍小于呼吸作用强度；

,BC段说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，光合作用强度达成最大,,,,Ⅱ.应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点对比低，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，冬季温室栽培制止高温等都与光补偿点有关。,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呼吸速率根本不变，条件的变更使光合速率下降时，CO2(光)补偿点右移；

条件的变更使光合速率上升时，CO2(光)补偿点左移。,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′点表示举行光合作用所需CO2的最低浓度。

③两图中的B和B′点都表示CO2饱和点，两图都表示在确定范围内，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。,3．光照面积Ⅰ.曲线分析：

①OA段说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，理由是有好多叶被遮挡，光照缺乏。,④OB段说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，制止徒长。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，造成不必要的滥用。,4．必需矿质元素Ⅰ.曲线分析：在确定浓度范围内，增大必需矿质元素的供给，可提高光合作用速率，但当超过确定浓度后，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。,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。,(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，在确定光照强度下，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，当温度适合时，要适当提高光照强度和CO2浓度以提高光合速率。总之，可根据概括处境，通过提高光照强度、调理温度或增加CO2浓度等来充分提高光合速率，以达到增产的目的。,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，其次要留神对“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：常用确定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。

(2)真正光合速率：常用确定时间内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,2．光合速率与呼吸速率的关系(1)曲线,(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。,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，那么每小时吸收CO2的量为()A．0molB．0.02molC．0.03molD．0.04mol,解析：光照强度为a时，实际光合作用每小时消耗的CO2为0.08mol；

光照强度为1/2a时，光合作用每小时消耗的CO2为0.04mol，有0.02mol是细胞呼吸供给，需从外界吸收0.02mol。,B,2、如右图所示为光照强度对植物光合作用的影响。以下有关曲线的相关表达中，错误的是()A．b代表光下植物干物质积累量B．a的大小与外界温度紧密相关C．n点之后植物吸收CO2的量不再增加与叶绿体中酶数量等有关D．若植物长