光合作用效率与光照强度-牡丹江一中课件

光合作用的过程光合作用的概念：

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。光合作用的反应式概括为：光能CO2+H2O

（CH2O）+O2叶绿体原料——CO2+H2O产物——（CH2O）+O2动力——太阳光场所——叶绿体光合作用H20C0202光(CH20)n为能源物质几乎不含能量光合作用过程光反应暗反应划分依据: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、无光都能反应探究点二：光合作用的过程（难点）

答案：场所：叶绿体片层结构薄膜上。条件：需要光、H2O、色素分子和酶。物质变化：水的光解：2H2O→4[H]+O2能量转换：光能→ATP和[H]中的活跃的化学能问题1.请说出光反应发生的场所、条件、物质变化和能量变化。叶绿体中的色素光能H2O〔H〕O2直接释放到空气中为第二阶段提供还原剂为第二阶段提供能量光反应阶段:水在光下分解ADP+PiATP酶2.ATP的合成1.水的光解光能→ATP中活跃的化学能酶问题2.请说出暗反应发生的场所、条件、物质变化和能量变化。答案：场所：叶绿体基质中。条件：需要光反应的产物ATP、[H]、多种酶和CO2。物质变化：二氧化碳的固定和三碳化合物的还原能量转换：ATP、[H]中的活跃的化学能→有机物中的稳定的化学能。问题3.请总结出光合作用的实质。答案：物质变化：CO2和H2O等无机物转为以糖类为主的有机物。能量变化：光能转变为稳定的化学能（储存在以糖类为主的有机物中）。多种酶参加催化

2C3

CO2C5还原固定（CH2O）暗反应阶段

供氢酶〔H〕ATP供能酶固定固定光反应阶段1.二氧化碳的固定2.三碳化合物被还原ADP+PiCO2+C5→2C3酶2C3+〔H〕→（CH2O）+C5酶ATP

ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能叶绿体中的色素光合作用的过程光反应阶段暗反应阶段光能co22c3H2O 水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能[H]供氢O2固定还原多种酶参加催化(CH2O)[有机物]

(类囊体膜）（叶绿体基质）光反应H2O→2[H]+1/2O2水的光解：+Pi+光能ATP酶ADP光合磷酸化：暗反应CO2的还原：

2C3+[H](CH2O)+C5酶ATPCO2的固定：

CO2+C5→2C3酶（2）原料和产物的对应关系：（CH2O）OCO2CCO2HH2OO2H2O能量的转移途径：碳的转移途径：光能ATP中活跃的化学能(CH2O)中稳定的化学能CO2C3（CH2O）光反应阶段与暗反应阶段的比较基粒(囊状结构的薄膜上)叶绿体基质中需光,色素，酶和水ATP，[H]，CO2和多种酶2H2O光4[H]+O2CO2的固定：CO2+C52C3C3的还原：2C3（CH2O）

[H]，ATP酶光能转变为活泼的化学能，储存在ATP中光ADP+PiATP酶ATP中活泼的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能C5注意:光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系,缺一不可。光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂[H]，暗反应阶段产生的ADP和Pi为光反应阶段合成ATP提供原料。思考题将一棵在暗处放置了很久的植物，突然从暗处移到光下，其叶绿体中C3和C5的含量变化如何？如果将在强光下放置很久的一棵植物，突然从光下移到暗处，C3和C5的含量又将发生什么变化？

针对训练1．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生成量的变化是（）A．C3突然增加，C6H12O6减少B．C3与C6H12O6都减少C．C3与C6H12O6都增加D．C3突然减少，C6H12O6增加2．绿色植物在光合作用中固定C02的过程发生在()。A.有光条件下B．无光条件下C．有光或无光条件下D．蓝紫光和红光条件下

3．在光合作用过程中，以分子态释放出氧及ATP的产生都离不开()。A．叶绿体中的色素和CO2B．水和CO2C．叶绿体中的色素和光能D．水、光能和CO24下列关于光合作用的叙述中，错误的是（）A．光合作用产物中有氧气B．光反应不需要酶C．光反应中有［H］和ATP产生D．光合作用产生的氧气来自水的分解问题1.什么是自养生物？什么是异养生物？自养生物与异养生物的本质区别是什么？答案：自养生物是指能将无机物转化为有机物的生物；异养生物是指只能利用环境中的有机物来维持自身生命活动的生物。两者最本质的区别是是否能将无机物转化成有机物。

问题2.自养生物有哪些类型？它们的主要区别是什么？答案：自养生物有能进行光合作用的植物和化能合成作用的一些细菌。它们的主要区别是能量来源不同，光合作用的能量来自光能，而化能合成作用的能量来自某些无机物氧化时所释放的能量。探究点三：化能合成作用（重点）问题3.请举例说出你对化能合成作用的理解。答案：自然界中少数种类的细菌，如硝化细菌虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，2NH3＋3O2→2HNO2＋2H2O＋能量2HNO2＋O2→2HNO3＋能量6CO2＋6H2O→C6H12O6＋6O2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A如图是铁硫杆菌体内发生的生化反应，据此判断其代谢类型是()A．自养厌氧型 B．异养厌氧型C．自养需氧型 D．异养需氧型答案：C解析：由图示可知：该生物能够利用无机物CO2和H2O合成有机物(CH2O)，并释放氧气，属于自养型，而且是需氧气氧化黄铁矿的能量来合成(CH2O)，所以是需氧型。问题1.请同学们思考影响光合作用强度的外界因素有哪些？答案：影响光合作用强度的外界因素有光照强度、光质、温度、CO2浓度、矿质元素、水分等。问题2.影响光合作用的内部因素又有哪些？答案：内部因素有酶的种类数量、叶绿素含量、叶片含水量、叶的发育阶段等等。探究点一：影响光合作用的因素（难点）光合作用原理的应用探究环境因素对光合作用的影响实验原理：利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累,结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。实验步骤：打出小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径＝1cm)

抽出叶片内气体：用注射器(内有清水、小圆形叶片)抽出叶片内气体(O2等)

小圆形叶片沉水底：将抽出内部气体的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底实验流程实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强(小圆形叶片中产生的O2多，浮起的多)。不同光照强度对光合作用的影响问题3.请说出光照强度是如何影响光合作用强度的？其影响有什么特点？答案：光照强度主要影响光合作用的光反应。光合作用强度随光照强度的变化而变化。光照弱时光合作用减慢，光照逐步增强时光合作用随之加快，但是光照增强到一定程度，光合作用速度不再增加。问题4.不同光质又是怎样影响光合作用的？答案：光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能力最强。单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。影响光合作用的因素①光照强度AB光照强度O吸收CO2阳生植物阴生植物B：光补偿点C：光饱和点C光补偿点、光饱和点：阳生植物阴生植物>D一天的时间光合作用效率O光照强度121311光合作用效率与光照强度、时间的关系ABCDE101514问题5.在生产生活实际中我们是怎样改变光强来改变光合作用强度的？答案：适当提高光照强度、延长光合作用时间、增加光合作用面积——合理密植、对温室大棚用无色透明玻璃；若要降低光合作用则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光,不吸收其他波长的光，光合能力较白光弱，但较其他单色光强。问题6.温度是怎样影响光合作用的？在生产中是怎样利用温度来增加农作物产量的？答案：光合作用的光反应和暗反应是酶促反应，温度直接影响酶的活性，从而影响光合速率。温度过高，还会影响植物叶片气孔开度，影响CO2供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率。在农业生产中可通过适时播种、温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温来提高产量。②温度光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常进行光合作用。问题7.二氧化碳又是怎样影响光合作用强度的？答案：二氧化碳是光合作用的原料之一。环境中二氧化碳浓度的高低明显影响光合速率。在一定范围内，植物的光合速率是随CO2浓度增加而增加，但到达一定程度时再增加CO2浓度，光合速率不再增加。在实际生产中温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度，如施放一定量的干冰或多施农家肥。3.CO2浓度4.叶龄5.水分：直接作用：作为光合作用的原料间接作用：(1)

影响气孔开放(2)

影响光合产物运输(3)

缺水时淀粉水解加强，糖类积累水分亏缺严重时，光合机构受损，电子传递降低，光合磷酸化解偶联。N：光合酶和ATP的重要组分P：ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能Mg：叶绿素的重要组分6.矿质营养P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。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的其他因子光照强度、温度、CO2浓度等综合考虑提高光合作用强度D

光合作用原理的应用（1）影响光合作用的因素光照、CO2、温度、水、矿质元素等（2）提高农作物光合作用强度的措施1、适当提高光照强度、延长光照时间3、适当提高CO2浓度4、适当提高温度5、适当增加植物体内的含水量6、适当增加矿质元素的含量2、合理密植问题.合理密植是提高农作物产量的重要措施。分析农民这样做的原因。答案：合理密植是提高农作物产量的重要措施之一。密植要合理，也就是不能太稀，也不能太密。太稀，群体内每个个体虽能得到较好发展，但单位面积上光能利用不充分，故单位面积不高。太密，叶片过多，互相遮蔽，下层叶片受光少；另外密度过大通风不良，株间温度高，湿度大，易发生病害。所以密植要合理，才能充分