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5.4.2 光合作用课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1
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分子与细胞第4节 光合作用和能量转化第2课时第五章 细胞的能量供应和利用学习目标1.说出光合作用的概念和反应式2.简述光合作用的过程。3.说明影响光合作用的因素。光合作用指绿色植物通过______，利用_____，把________和____转化成储存着______的______，并且释放出_____的过程。①概念：②反应式：③实质：合成有机物，储存能量注：（CH2O）表示糖类， 光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖.(P104)叶绿体光能二氧化碳水能量有机物氧气光合作用光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？探究光合作用原理的部分实验资料1：19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。 探究光合作用原理的部分实验1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。初步判断：氧来自二氧化碳的可能性较小，较可能来源于水。探究光合作用原理的部分实验资料2：1937年，英国科学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称作希尔反应。探究光合作用原理的部分实验不能。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。讨论1. 希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？探究光合作用原理的部分实验 能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。讨论2：希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？探究光合作用原理的部分实验思考：光合作用生成的O2中的氧元素到底来自H2O还是CO2？如何设计实验进行探究？同位素示踪法希尔反应结论：水的光解产生氧气。氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。探究光合作用原理的部分实验资料3：1941年，美国科学家鲁宾（S.Ruben)和卡门（M.Kamen)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记成H218O和C18O2。然后，进行了两组实验：第一组给植物提供H2O和C18O2，第二组给同种植物提供H218O和CO2。在其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是O2,第二组释放的都是18O2。对比实验相互对照探究光合作用原理的部分实验光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，并不来源于CO2讨论3. 分析鲁宾和卡门做的实验得出什么结论？探究光合作用原理的部分实验资料4：1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，当向反应体系供给ADP、Pi时，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。讨论4.尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。探究光合作用原理的部分实验光合作用原理根据是否需要光能，光合作用过程分为：光反应和暗反应（碳反应）。光合作用原理1.光反应阶段 光合作用第一阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。氧化型辅酶Ⅱ还原型辅酶Ⅱ要区别于呼吸作用：NAD+ 氧化型辅酶Ι NADH 还原型辅酶Ι 光合作用原理光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+叶绿体的类囊体薄膜上水的光解：ATP的合成：场 所：条 件：物质变化：能量变化：光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能NADPH的合成：光能→活跃的化学能H+ + NADP+ NADPH1.光反应阶段光合作用原理光合作用第二阶段的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。2C3多种酶参加催化2.暗反应阶段光合作用原理如何确定二氧化碳中的C先转移到C3、C5和C6中的哪个化合物呢？缩短反应时间资料5：20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻(小球藻是一种单细胞的绿藻）做试验研究：用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性:情境1：卡尔文光照30秒后检测产物，检测到了多种带14C标记的化合物，有三碳化合物（C3）、五碳化合物（C5）和六碳糖(C6)。 在光照条件下，突然降低CO2的浓度，C3和C5含量有如右图变化：说明CO2与C5结合形成C3化合物2.暗反应阶段光合作用原理情境2：反应进行到5秒光照时，卡尔文等检测到同时含有放射性的C5化合物和C6化合物。缩短工作时间到几分之一秒时，90%以上的放射性14C集中在一种C3化合物上。大致描述CO2转化成有机物过程中，C的转移途径。2.暗反应阶段光合作用原理卡尔文最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环卡尔文循环：CO2 → C3 → (CH2O)光合作用原理CO2的固定：C3的还原：叶绿体的基质中NADPH 、ATP、酶、CO2场所：条件：物质变化：能量变化：2.暗反应阶段ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能NADP+活跃的化学能→有机物中稳定的化学能相关信息：C3是指3-磷酸甘油酸；C5是指核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）光合作用原理叶绿体中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原光反应（类囊体薄膜）暗反应（叶绿体基质）NADP+NADPH酶可见光供氢供能供能3.光合作用过程光合作用原理项目叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+NADPH 、ATP、酶、CO2光能→ATP、NADPH中的化学能ATP、NADPH中的化学能→糖类中的化学能光反应为暗反应提供ATP和NADPH暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+等原料过程NADP＋＋H+＋2e-→NADPHADP＋Pi＋能量→ATP酶光合作用原理4.光合作用中元素的转移①H的转移：H2O → NADPH→ (CH2O ) ②C的转移：CO2 → C3 →（CH2O）③O的转移：CO2 → C3 →（CH2O）H2O → O2 6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O2光合作用原理5.光合作用中物质含量的变化ATP、NADPHCO2光反应阶段产生ATP和NADPH；暗反应阶段消耗ATP和NADPH；C3C5减少减少减少减少减少减少增加增加增加增加增加增加光合作用原理(1)C3量高于C5量，一般C3量为C5量的2倍。(2)对光合作用有利，则(CH2O)合成增加，反之则减少。水分光质光照强度光照时间光照面积影响光合作用的因素光合作用强度的表示方法：1.固定CO2的量2.制造或产生有机物（糖类）量3.产生O2的量单位时间内光合作用影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响根据单位时间小圆形叶片浮起的数量的多少，探究光照强度与光合作用强度的关系。叶片含有空气，上浮一、光照强度：影响光反应阶段，进而影响光合作用1.实验原理影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响打孔器、注射器、5W LED台灯、米尺、烧杯、绿叶等2.材料用具影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响3.实验变量分析（1）自变量：（2）控制自变量：（3）因变量：（4）检测因变量：（5）无关变量：光照强度通过调整台灯与烧杯之间的距离来进行控制光合作用强度单位时间内叶片上浮的数量或者浮起相同数量的叶片所用时长叶片大小、溶液的量等保持一致影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响（1）打小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径＝0.6cm)叶圆片4.方法步骤（2）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) 影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响（3）将小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用 4.方法步骤（4）取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响4.方法步骤（5）向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，分别置于强、中、弱光下影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响5.实验结果多中少影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响6.实验结论 在一定光照强度范围内，光合作用强度随着光照强度增加而增强。影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响问题：实验所测是否为叶片实际光合作用强度？用这种方法观察到的O2的产生量，实际是光合作用的O2释放量，与植物光合作用实际产生的O2量不同，没有考虑到植物自身呼吸作用对O2的消耗。实际光合速率=净光合速率+呼吸速率影响光合作用的因素线粒体叶绿体吸收O2（可以测得，呼吸作用）叶肉细胞释放CO2（可以测得，呼吸作用）黑暗条件影响光合作用的因素线粒体叶绿体产生O2释放O2（可以测得，净光合作用）叶肉细胞CO2吸收CO2（可以测得，净光合作用）影响光合作用的因素O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量O2产生量、CO2固定量、有机物制造量O2吸收量、CO2释放量、有机物消耗量实际光合速率 = 净光合速率 + 呼吸作用速率影响光合作用的因素A点：光照强度为0，只进行呼吸作用。OA段表示呼吸作用强度呼吸速率影响光合作用的因素AB段：光合作用强度＜呼吸作用强度。影响光合作用的因素B点：光补偿点(光合作用=呼吸作用)光合作用强度达到与呼吸作用强度相等时，所对应的光照强度（光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长）影响光合作用的因素C点：光饱和点(光照强度达到C点后，光合作用强度不再随光照强度增强而增强)。BC段：光合作用强度＞呼吸作用强度。光合作用强度达到最大时，所对应的光照强度影响光合作用的因素C点之后限制光合速率的因素是CO2浓度等限制因素：拐点之前看横轴，拐点之后看其他AC段限制光合速率的因素是光照强度影响光合作用的因素讨论条件改变时各点的移动方向：①A点代表呼吸作用强度，条件变好，A点下移。②若条件变好，补偿饱和两边跑。③条件若是变不好，补偿饱和中间移。④阴生植物均左移影响光合作用的因素①阴雨天，温室大棚中适当提高光照强度可以增加光合作用强度，使作物增产。应用:②一般阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物的低，间作套种时应注意农作物的种类搭配，合理利用光能。③合理密植，增大光合作用面积。影响光合作用的因素C点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度）；D点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加）此时受限于光照强度等B点 ：进行光合作用所需CO2的最低浓度二、CO2浓度：影响暗反应阶段C3的合成，进而影响光合作用影响光合作用的因素A点：CO2补偿点光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度。B点：CO2饱和点(CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度的增加而增加)。影响光合作用的因素A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B′点：CO2饱和点(CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度的增加而增加)。影响光合作用的因素②农业生产时可通过“正其行（合理安排植株的间距），通其风（补充新鲜的CO2）”，即提高CO2浓度、增加产量；应用:①增施有机肥或农家肥；（微生物呼吸） ③温室栽培时适当提高CO2的浓度（投放干冰或与鸡舍相连）影响光合作用的因素三、温度：主要影响光合作用有关酶的活性，从而影响光合作用B点：对应温度为光合作用相关酶的最适温度，光合速率最大。一定范围内，光合速率随温度升高而升高。超过最适温度，光合速率随温度升高而下降。影响光合作用的因素①适时播种。应用:②温室栽培植物时，白天适当提高温度，提高净光合速率，夜间适当降温，降低呼吸消耗，保证植物有机物的积累。影响光合作用的因素四、水分：（1）水既是光合作用的原料，又是体内多种化学反应的介质，如植物体内自由水减少会导致包括光合作用在内的代谢水平下降；（2）水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO₂进入叶肉细胞，进而影响光合作用。缺水→气孔关闭→限制CO2进入叶片→光合作用受影响影响光合作用的因素合理灌溉应用:光合作用原理的应用五、矿质元素矿质元素主要通过影响与光合作用有关的化合物的合成，直接或间接地影响光合作用。如Mg可以影响叶绿素的合成，N是光合酶及NADP+和ATP的重要组分等。应用：合理施肥影响光合作用的因素六、多因子变量对光合速率的影响P点时，限制光合速率的因素应主要为 所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。横坐标影响光合作用的因素六、多因子变量对光合速率的影响Q点时， 所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所代表的因子横坐标经典曲线分析hi1.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线图经典曲线分析a点：b点：bc段：c点： ce段：d点： e点：ef段： fg段：bf段： ce段：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。有微弱光照，植物开始进行光合作用。光合作用强度小于细胞呼吸强度。上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。光合作用强度大于细胞呼吸强度。温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。光合作用强度小于细胞呼吸强度。没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。制造有机物的时间段。积累有机物的时间段，积累有机物最多的点e点经典曲线分析c→h上升的原因：d→i上升的原因：h→d下降的原因：i→e下降的原因：光照强度增加，光合作用强度增加。光照强度减弱，光合作用强度减弱。光照过强，气孔关闭，CO2进入量减少，光合作用强度减弱。光照减弱，气孔打开，CO2进入量增加，光合作用强度增加。经典曲线分析一昼夜有机物的积累量＝S1－(S2＋S3)(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。经典曲线分析2.密闭环境中植物光合作用曲线CABDCO2含量或O2含量经典曲线分析2.密闭环境中植物光合作用曲线CABDCO2含量纵坐标为CO2含量：曲线升，CO2产生速率大于CO2消耗速率，呼吸作用强度大于光合作用强度。曲线降，CO2产生速率小于CO2消耗速率，光合作用强度大于呼吸作用强度。经典曲线分析2.密闭环境中植物光合作用曲线CABDCO2含量纵坐标为CO2含量：B、C拐点：光合作用强度=呼吸作用强度若A＜D，则总体CO2含量上升，总呼吸作用大于光合作用，有机物消耗。若A＞D，则总体CO2含量下降，总光合作用大于呼吸作用，有机物积累。若纵坐标为O2浓度，结论相反。经典曲线分析曲线c：净光合速率曲线d：呼吸速率E点：净光合速率等于呼吸速率总光合速率是净光合速率的2倍3.其他光合作用曲线经典曲线分析曲线a、b的差值：净光合作用强度光合作用强度=呼吸作用强度D点：净光合作用强度为03.其他光合作用曲线化能合成作用（1）概念：某些细菌能够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的合成作用。 （2）实例：硝化细菌的化能合成作用。能利用氧化 __ 释放的化学能将___ 合成为糖类，供自身利用。 硝化细菌NH3CO2和H2O
分子与细胞第4节 光合作用和能量转化第2课时第五章 细胞的能量供应和利用学习目标1.说出光合作用的概念和反应式2.简述光合作用的过程。3.说明影响光合作用的因素。光合作用指绿色植物通过______，利用_____，把________和____转化成储存着______的______，并且释放出_____的过程。①概念：②反应式：③实质：合成有机物，储存能量注：（CH2O）表示糖类， 光合作用产物一部分是淀粉，一部分是蔗糖.(P104)叶绿体光能二氧化碳水能量有机物氧气光合作用光合作用释放的氧气，是来自原料中的水还是二氧化碳呢？探究光合作用原理的部分实验资料1：19世纪末，科学界普遍认为，在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖。 探究光合作用原理的部分实验1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。初步判断：氧来自二氧化碳的可能性较小，较可能来源于水。探究光合作用原理的部分实验资料2：1937年，英国科学家希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。像这样，离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称作希尔反应。探究光合作用原理的部分实验不能。该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也并没有直接观察到氧元素的转移。讨论1. 希尔的实验说明水的光解产生氧气，是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？探究光合作用原理的部分实验 能够说明。希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的，悬浮液中有H2O，没有合成糖的另一种必需原料CO2，因此，该实验说明水的光解并非必须与糖的合成相关联，暗示着希尔反应是相对独立的反应阶段。讨论2：希尔的实验是否说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应？探究光合作用原理的部分实验思考：光合作用生成的O2中的氧元素到底来自H2O还是CO2？如何设计实验进行探究？同位素示踪法希尔反应结论：水的光解产生氧气。氧气的产生和糖类的合成不是同一个化学反应，而是分阶段进行的。探究光合作用原理的部分实验资料3：1941年，美国科学家鲁宾（S.Ruben)和卡门（M.Kamen)用同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源。他们用16O的同位素18O分别标记成H218O和C18O2。然后，进行了两组实验：第一组给植物提供H2O和C18O2，第二组给同种植物提供H218O和CO2。在其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是O2,第二组释放的都是18O2。对比实验相互对照探究光合作用原理的部分实验光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水，并不来源于CO2讨论3. 分析鲁宾和卡门做的实验得出什么结论？探究光合作用原理的部分实验资料4：1954年，美国科学家阿尔农发现，在光照下，当向反应体系供给ADP、Pi时，叶绿体可合成ATP。1957年，他发现这一过程总是与水的光解相伴随。讨论4.尝试用示意图来表示ATP的合成与希尔反应的关系。探究光合作用原理的部分实验光合作用原理根据是否需要光能，光合作用过程分为：光反应和暗反应（碳反应）。光合作用原理1.光反应阶段 光合作用第一阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。氧化型辅酶Ⅱ还原型辅酶Ⅱ要区别于呼吸作用：NAD+ 氧化型辅酶Ι NADH 还原型辅酶Ι 光合作用原理光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+叶绿体的类囊体薄膜上水的光解：ATP的合成：场 所：条 件：物质变化：能量变化：光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能NADPH的合成：光能→活跃的化学能H+ + NADP+ NADPH1.光反应阶段光合作用原理光合作用第二阶段的化学反应，有没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。2C3多种酶参加催化2.暗反应阶段光合作用原理如何确定二氧化碳中的C先转移到C3、C5和C6中的哪个化合物呢？缩短反应时间资料5：20世纪40年代，美国科学家卡尔文等用小球藻(小球藻是一种单细胞的绿藻）做试验研究：用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性:情境1：卡尔文光照30秒后检测产物，检测到了多种带14C标记的化合物，有三碳化合物（C3）、五碳化合物（C5）和六碳糖(C6)。 在光照条件下，突然降低CO2的浓度，C3和C5含量有如右图变化：说明CO2与C5结合形成C3化合物2.暗反应阶段光合作用原理情境2：反应进行到5秒光照时，卡尔文等检测到同时含有放射性的C5化合物和C6化合物。缩短工作时间到几分之一秒时，90%以上的放射性14C集中在一种C3化合物上。大致描述CO2转化成有机物过程中，C的转移途径。2.暗反应阶段光合作用原理卡尔文最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，这一途径称为卡尔文循环卡尔文循环：CO2 → C3 → (CH2O)光合作用原理CO2的固定：C3的还原：叶绿体的基质中NADPH 、ATP、酶、CO2场所：条件：物质变化：能量变化：2.暗反应阶段ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能NADP+活跃的化学能→有机物中稳定的化学能相关信息：C3是指3-磷酸甘油酸；C5是指核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP）光合作用原理叶绿体中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原光反应（类囊体薄膜）暗反应（叶绿体基质）NADP+NADPH酶可见光供氢供能供能3.光合作用过程光合作用原理项目叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质光、色素、酶、水、ADP、Pi、NADP+NADPH 、ATP、酶、CO2光能→ATP、NADPH中的化学能ATP、NADPH中的化学能→糖类中的化学能光反应为暗反应提供ATP和NADPH暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+等原料过程NADP＋＋H+＋2e-→NADPHADP＋Pi＋能量→ATP酶光合作用原理4.光合作用中元素的转移①H的转移：H2O → NADPH→ (CH2O ) ②C的转移：CO2 → C3 →（CH2O）③O的转移：CO2 → C3 →（CH2O）H2O → O2 6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O2光合作用原理5.光合作用中物质含量的变化ATP、NADPHCO2光反应阶段产生ATP和NADPH；暗反应阶段消耗ATP和NADPH；C3C5减少减少减少减少减少减少增加增加增加增加增加增加光合作用原理(1)C3量高于C5量，一般C3量为C5量的2倍。(2)对光合作用有利，则(CH2O)合成增加，反之则减少。水分光质光照强度光照时间光照面积影响光合作用的因素光合作用强度的表示方法：1.固定CO2的量2.制造或产生有机物（糖类）量3.产生O2的量单位时间内光合作用影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响根据单位时间小圆形叶片浮起的数量的多少，探究光照强度与光合作用强度的关系。叶片含有空气，上浮一、光照强度：影响光反应阶段，进而影响光合作用1.实验原理影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响打孔器、注射器、5W LED台灯、米尺、烧杯、绿叶等2.材料用具影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响3.实验变量分析（1）自变量：（2）控制自变量：（3）因变量：（4）检测因变量：（5）无关变量：光照强度通过调整台灯与烧杯之间的距离来进行控制光合作用强度单位时间内叶片上浮的数量或者浮起相同数量的叶片所用时长叶片大小、溶液的量等保持一致影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响（1）打小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径＝0.6cm)叶圆片4.方法步骤（2）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) 影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响（3）将小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用 4.方法步骤（4）取3只小烧杯，分别倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响4.方法步骤（5）向3只小烧杯中各放入10片圆形小叶片，分别置于强、中、弱光下影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响5.实验结果多中少影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响6.实验结论 在一定光照强度范围内，光合作用强度随着光照强度增加而增强。影响光合作用的因素实验：探究光照强度对光合作用强度的影响问题：实验所测是否为叶片实际光合作用强度？用这种方法观察到的O2的产生量，实际是光合作用的O2释放量，与植物光合作用实际产生的O2量不同，没有考虑到植物自身呼吸作用对O2的消耗。实际光合速率=净光合速率+呼吸速率影响光合作用的因素线粒体叶绿体吸收O2（可以测得，呼吸作用）叶肉细胞释放CO2（可以测得，呼吸作用）黑暗条件影响光合作用的因素线粒体叶绿体产生O2释放O2（可以测得，净光合作用）叶肉细胞CO2吸收CO2（可以测得，净光合作用）影响光合作用的因素O2释放量、CO2吸收量、有机物积累量O2产生量、CO2固定量、有机物制造量O2吸收量、CO2释放量、有机物消耗量实际光合速率 = 净光合速率 + 呼吸作用速率影响光合作用的因素A点：光照强度为0，只进行呼吸作用。OA段表示呼吸作用强度呼吸速率影响光合作用的因素AB段：光合作用强度＜呼吸作用强度。影响光合作用的因素B点：光补偿点(光合作用=呼吸作用)光合作用强度达到与呼吸作用强度相等时，所对应的光照强度（光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长）影响光合作用的因素C点：光饱和点(光照强度达到C点后，光合作用强度不再随光照强度增强而增强)。BC段：光合作用强度＞呼吸作用强度。光合作用强度达到最大时，所对应的光照强度影响光合作用的因素C点之后限制光合速率的因素是CO2浓度等限制因素：拐点之前看横轴，拐点之后看其他AC段限制光合速率的因素是光照强度影响光合作用的因素讨论条件改变时各点的移动方向：①A点代表呼吸作用强度，条件变好，A点下移。②若条件变好，补偿饱和两边跑。③条件若是变不好，补偿饱和中间移。④阴生植物均左移影响光合作用的因素①阴雨天，温室大棚中适当提高光照强度可以增加光合作用强度，使作物增产。应用:②一般阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物的低，间作套种时应注意农作物的种类搭配，合理利用光能。③合理密植，增大光合作用面积。影响光合作用的因素C点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度）；D点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加）此时受限于光照强度等B点 ：进行光合作用所需CO2的最低浓度二、CO2浓度：影响暗反应阶段C3的合成，进而影响光合作用影响光合作用的因素A点：CO2补偿点光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度。B点：CO2饱和点(CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度的增加而增加)。影响光合作用的因素A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B′点：CO2饱和点(CO2浓度达到该点后，光合作用强度不再随CO2浓度的增加而增加)。影响光合作用的因素②农业生产时可通过“正其行（合理安排植株的间距），通其风（补充新鲜的CO2）”，即提高CO2浓度、增加产量；应用:①增施有机肥或农家肥；（微生物呼吸） ③温室栽培时适当提高CO2的浓度（投放干冰或与鸡舍相连）影响光合作用的因素三、温度：主要影响光合作用有关酶的活性，从而影响光合作用B点：对应温度为光合作用相关酶的最适温度，光合速率最大。一定范围内，光合速率随温度升高而升高。超过最适温度，光合速率随温度升高而下降。影响光合作用的因素①适时播种。应用:②温室栽培植物时，白天适当提高温度，提高净光合速率，夜间适当降温，降低呼吸消耗，保证植物有机物的积累。影响光合作用的因素四、水分：（1）水既是光合作用的原料，又是体内多种化学反应的介质，如植物体内自由水减少会导致包括光合作用在内的代谢水平下降；（2）水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO₂进入叶肉细胞，进而影响光合作用。缺水→气孔关闭→限制CO2进入叶片→光合作用受影响影响光合作用的因素合理灌溉应用:光合作用原理的应用五、矿质元素矿质元素主要通过影响与光合作用有关的化合物的合成，直接或间接地影响光合作用。如Mg可以影响叶绿素的合成，N是光合酶及NADP+和ATP的重要组分等。应用：合理施肥影响光合作用的因素六、多因子变量对光合速率的影响P点时，限制光合速率的因素应主要为 所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。横坐标影响光合作用的因素六、多因子变量对光合速率的影响Q点时， 所表示的因素不再是影响光合速率的因子，影响因素主要为各曲线所代表的因子横坐标经典曲线分析hi1.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线图经典曲线分析a点：b点：bc段：c点： ce段：d点： e点：ef段： fg段：bf段： ce段：凌晨，温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少。有微弱光照，植物开始进行光合作用。光合作用强度小于细胞呼吸强度。上午7时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。光合作用强度大于细胞呼吸强度。温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。下午6时左右，光合作用强度等于细胞呼吸强度。光合作用强度小于细胞呼吸强度。没有光照，光合作用停止，只进行细胞呼吸。制造有机物的时间段。积累有机物的时间段，积累有机物最多的点e点经典曲线分析c→h上升的原因：d→i上升的原因：h→d下降的原因：i→e下降的原因：光照强度增加，光合作用强度增加。光照强度减弱，光合作用强度减弱。光照过强，气孔关闭，CO2进入量减少，光合作用强度减弱。光照减弱，气孔打开，CO2进入量增加，光合作用强度增加。经典曲线分析一昼夜有机物的积累量＝S1－(S2＋S3)(S1、S2、S3分别表示曲线和横轴围成的面积)。经典曲线分析2.密闭环境中植物光合作用曲线CABDCO2含量或O2含量经典曲线分析2.密闭环境中植物光合作用曲线CABDCO2含量纵坐标为CO2含量：曲线升，CO2产生速率大于CO2消耗速率，呼吸作用强度大于光合作用强度。曲线降，CO2产生速率小于CO2消耗速率，光合作用强度大于呼吸作用强度。经典曲线分析2.密闭环境中植物光合作用曲线CABDCO2含量纵坐标为CO2含量：B、C拐点：光合作用强度=呼吸作用强度若A＜D，则总体CO2含量上升，总呼吸作用大于光合作用，有机物消耗。若A＞D，则总体CO2含量下降，总光合作用大于呼吸作用，有机物积累。若纵坐标为O2浓度，结论相反。经典曲线分析曲线c：净光合速率曲线d：呼吸速率E点：净光合速率等于呼吸速率总光合速率是净光合速率的2倍3.其他光合作用曲线经典曲线分析曲线a、b的差值：净光合作用强度光合作用强度=呼吸作用强度D点：净光合作用强度为03.其他光合作用曲线化能合成作用（1）概念：某些细菌能够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的合成作用。 （2）实例：硝化细菌的化能合成作用。能利用氧化 __ 释放的化学能将___ 合成为糖类，供自身利用。 硝化细菌NH3CO2和H2O
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