1、第4節(jié) 能量之源光與光合作用一、光合作用的過程光反應(yīng)暗反應(yīng)劃分依據(jù):反應(yīng)過程是否需要光能新課光合作用的全過程葉綠體中的色素供氫酶供能還原多種酶參加催化（CH2O）ADP+Pi酶ATP2C3C5固定CO2H2OO2水在光下分解H光反應(yīng)過程暗反應(yīng)過程光能H2O類囊體膜酶Pi ADPATP1.光反應(yīng)階段酶光色素葉綠體內(nèi)的類囊體薄膜上水的光解：H2O H + O2光能（還原劑）ATP的合成：ADPPi 能量（光能） ATP酶條件 ：場所：物質(zhì)變化：能量變化：光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能HCO2糖類 五碳化合物 C5 蛋白質(zhì)脂質(zhì)CO2的固定三碳化合物 2C3C3的還原 基質(zhì)多種酶H2O類囊體膜酶Pi

2、ADPATPHCO2糖類 五碳化合物 C5 蛋白質(zhì)脂質(zhì)CO2的固定三碳化合物 2C3C3的還原 基質(zhì)多種酶HATP2.暗反應(yīng)階段CO2的固定：CO2C5 2C3酶C3的還原：ATPH 、ADP+Pi條件：場所：物質(zhì)變化：能量變化：葉綠體的基質(zhì)中多種酶、 ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷惖?有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能2C3 (CH2O)酶糖類H 、ATP 整個光合作用過程中的物質(zhì) 變化和能量變化分別是什么？物質(zhì)變化：無機(jī)物能量變化：光能轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變光合作用的實(shí)質(zhì)：有機(jī)物糖類等有機(jī)物中的化學(xué)能葉綠體中的色素光合作用的過程光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段光能co22c3H2O水在光下分解C5ATPADP+Pi酶供能H供氫O

3、2 固 定還 原多種酶參加催化(CH2O)氨基酸,脂肪酶光照和CO2濃度變化對植物細(xì)胞內(nèi)C3、C5、H、ATP、O2、(CH2O)ADP+PiATP葉綠體中的色素H2O O2H酶酶多種酶C5CO22C3(CH2O)供氫酶光反應(yīng)暗反應(yīng)酶酶酶小結(jié)色素 酶聯(lián) 系能量變化 物質(zhì)變化場所條件光暗 反 應(yīng) 光 反 應(yīng)過程項(xiàng)目需要光 色素、酶有光無光都可以進(jìn)行 酶類囊體膜上基質(zhì)中水的光解；ATP的合成CO2的固定；C3的還原 ATP中活 躍化學(xué)能ATP中活 躍化學(xué)能光能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能光反應(yīng) 為 暗反應(yīng) 提供 H 和ATP，暗反應(yīng) 為 光反應(yīng) 提供 ADP 和Pi 。2、光合作用中光反應(yīng)階段為暗反應(yīng)階段提

4、供了（ ） AO2和C3化合物 B葉綠體色素 CH20和O2 DH和ATP3、光合作用的暗反應(yīng)階段被氫直接還原的是 （ ） A. CO2 B. C3 化合物 C. C5 化合物 D. C6 化合物DB4、光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列說法正確的是（ ） A.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng) B.葉綠體類囊體膜上進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng) C.葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng) D.葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行暗反應(yīng),不進(jìn)行光反應(yīng)D5、光合作用過程中，產(chǎn)生ADP和消耗ADP的 部位在葉綠體中依次為 ( ) 外膜 內(nèi)膜 基質(zhì) 類囊體膜 A B C DB6.下 圖是光合作用過程圖解，請分析后回答

5、下列問題：圖中B是， 它來自于的分解。圖中C是，它被傳遞到葉綠體的 部位，用于 。圖中D是，在葉綠體中合成D所需的能量來自 圖中的H表示， H為I提供光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水H基質(zhì)C3的還原ATP色素吸收的光能光反應(yīng)H和ATP 三、影響光合作用的因素學(xué)習(xí)目標(biāo)1.嘗試探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。2.說出光合作用原理的應(yīng)用。學(xué)習(xí)重難點(diǎn)1.學(xué)習(xí)重點(diǎn)影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。2.學(xué)習(xí)難點(diǎn)探究影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。本節(jié)任務(wù) 1.影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素。2.光合作用在生產(chǎn)實(shí)踐上的應(yīng)用光能CO2+H2O葉綠體（CH2O）+O2光合作用強(qiáng)度表示方法1、單位時間內(nèi)光合作用吸收

6、CO2的量2、單位時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量3、單位時間內(nèi)光合作用放出O2的量AB光照強(qiáng)度0吸收CO2陽生植物陰生植物應(yīng)根據(jù)植物的生活習(xí)性因地制宜地種植植物。C光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn) ： 陽生植物 陰生植物釋放CO21.影響光合作用效率的因素光照強(qiáng)度圖中A點(diǎn)含義： ；B點(diǎn)含義： ；C點(diǎn)表示： ；若甲曲線代表陽生植物，則乙曲線代表 植物。 光照強(qiáng)度為0，只進(jìn)行呼吸作用光合作用與呼吸作用強(qiáng)度相等，稱為光補(bǔ)償點(diǎn)光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)，稱為光飽和點(diǎn)陰生光合速率0CO2濃度ACO2濃度A點(diǎn)：進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度 。B思考：在溫度適宜、CO2含量超過B點(diǎn)對應(yīng)的濃度的條件下，如何進(jìn)一

7、步提高光合效率？ 應(yīng)用：農(nóng)作物增產(chǎn)措施溫室栽培：晴天適當(dāng)增加CO2濃度大田：合理密植使農(nóng)田通風(fēng)良好，“正其行，通其風(fēng)” 施有機(jī)肥（農(nóng)家肥）施用干冰CO2發(fā)生器 CO2飽和點(diǎn)溫度酶活性1）溫度2）溫度是影響氣孔開閉的因素之一光合作用強(qiáng)度應(yīng)用：農(nóng)作物增產(chǎn)措施a 適時播種:b 溫室栽培：盛夏的中午，溫度高，氣孔大多關(guān)閉，植物因?yàn)槿鄙貱O2而光合作用強(qiáng)度下降。晴天：連續(xù)陰雨天：“午休”現(xiàn)象白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫以保持較高的晝夜溫差白天和晚上均降溫光合作用是在 的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響 ；B點(diǎn)表示： ；BC段表示： ； 酶的活性酶此溫度條件下，光合速率最高超過最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降光

8、合作用是在 的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響 ；B點(diǎn)表示： ；BC段表示： ； 酶的活性酶此溫度條件下，光合速率最高超過最適溫度，光合速率隨溫度升高而下降 H2O植物缺水時會引起植物葉片氣孔關(guān)閉，植物因?yàn)镃O2不足而光合作用強(qiáng)度下降。 礦質(zhì)元素作為反應(yīng)物對光合作用的影響較小。N：P：Mg：光合作用有關(guān)的酶、ATP、葉綠素、類囊體膜的構(gòu)成葉綠素的重要組分維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能應(yīng)用：合理施肥，適時灌溉。溫度pH強(qiáng)度波長澆水Mg2+施肥空氣中的濃度哪些外界因素會影響光合作用的進(jìn)行施肥光（光強(qiáng)、光質(zhì)）、溫度、CO2濃度、礦質(zhì)元素、水等提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法（4）降低有機(jī)物消耗，增加有機(jī)物積累量（1）提高光

9、合作用強(qiáng)度（2）增加光合作用面積合理密植（3）延長光合作用時間應(yīng)用：間作（套種）應(yīng)用：一年一熟改為一年兩熟或三熟等多因子對光合作用速率的影響P點(diǎn)：Q點(diǎn)：限制光合速率的因素為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨該因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高 橫坐標(biāo)所表示的因素，不再是影響光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取適當(dāng)提高圖示中的其他因子的方法 考題1：下圖甲、乙、丙分別表示幾個環(huán)境因素對小麥光合作用達(dá)率的影響，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在適中范圍。下列分析不正確的是A.甲圖P點(diǎn)限制小麥光合作用速率的因素為光照強(qiáng)度B.乙圖Q點(diǎn)在高CO2濃度下要進(jìn)一步提高小麥光合作用速率，可適當(dāng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度C.丙圖Q點(diǎn)

10、之后3條曲線的走勢是都會隨著溫度升高而呈逐漸下降趨勢D.干旱初期，小麥光合作用速率下降的主要原因可以用甲圖來說明甲 乙 丙D考題2:下圖示某植物光合作用速度與環(huán)境因素之間的關(guān)系，據(jù)圖分析，下列不正確的是 A.甲圖表示在光線弱的情況下，光合作用速率受光強(qiáng)度的限制B.甲圖可見，強(qiáng)光照下因光反應(yīng)階段受到限制光合作用速率不再增加BD乙圖出現(xiàn)CD段的原因是溫度過高影響光合作用有關(guān)的酶的活性C.乙圖中C點(diǎn)表示光照強(qiáng)度為甲圖的B時，植物光合作用的最適溫度光合作用原理的應(yīng)用影響光合作用強(qiáng)度的因素？CO2的濃度，光照的長短與強(qiáng)弱；光的成分；溫度的高低、必需礦物質(zhì)元素、水分等。例：適當(dāng)提高CO2的濃度（溫室大棚）

11、，增加光照時間和光照強(qiáng)度，農(nóng)作物間距合理，選擇適當(dāng)?shù)墓庠吹?。光合作用和?xì)胞呼吸 植物氣體代謝特點(diǎn)只有呼吸作用呼吸作用光合作用1.黑暗:2.很弱光照:3.一定光照:4.較強(qiáng)光照:呼吸作用光合作用呼吸作用光合作用CO2吸收量OCO2釋放量光照強(qiáng)度ABC在黑暗中呼吸所放出的CO2光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)凈光合量 總光合量陽生植物陰生植物A B C D若上圖示植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25和30，該曲線表示該植物在25時光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若將溫度提高到30的條件下（原光照強(qiáng)度和CO2濃度不變），理論上圖中相應(yīng)點(diǎn)的移動分別是：c點(diǎn) （填“上移”、“下移”或“不移”）；a點(diǎn) （填“左移”、

12、“右移”或“不動”）；f點(diǎn) （填“上移”、“下移”或“不動”）。下移右移下移溫度改變時，光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)的變化3.（06四川）將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調(diào)節(jié)小室CO2濃度，在適宜光照強(qiáng)度下測定葉片光合作用的強(qiáng)度（以CO2吸收速率表示）,測定結(jié)果如下圖。下列相關(guān)敘述，正確的是A如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)左移B如果光照強(qiáng)度適當(dāng)降低，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移C如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增加，a點(diǎn)右移，b點(diǎn)右移D如果光照強(qiáng)度適當(dāng)增加，a點(diǎn)左移，b點(diǎn)右移D小結(jié)：一般來說，改變條件，利于光合作用的進(jìn)行時，光補(bǔ)償點(diǎn)和CO2補(bǔ)償點(diǎn)要左移，光飽和點(diǎn)和CO2飽和點(diǎn)要右移（07山東）以CO2吸收量與釋放量為

13、指標(biāo)，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響。下列正確的是A.光照相同時間，35時光合作用制造的有機(jī)物的量與30時相等B.光照相同時間，在20條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C.溫度高于25時，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少D.兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等A凈光合與總光合光合作用的日變化典型題:下圖表示的是一晝夜北方某作物植株CO2吸收量的變化。甲圖為盛夏某一晴天，乙圖是在春季的某一晴天。對兩圖的相關(guān)原因分析不正確的是 A甲圖中有機(jī)物積累最多的是G點(diǎn)，兩圖中B點(diǎn)植物干重均低于A點(diǎn)時的干重B植株有機(jī)物總積累可用橫軸上、下曲線圍成的有關(guān)面積表示，適當(dāng)提高溫度可

14、增加OA的絕對值C兩圖中DE時間段葉綠體中三碳化合物含量均大大減少D甲圖中E點(diǎn)與G點(diǎn)相比，葉綠體中的ATP含量較多C請你預(yù)期一天內(nèi)大棚中CO2濃度變化的最可能情況是圖中哪條曲線所示 變式：時間時間A下列有關(guān)說法不正確的是A.H點(diǎn)CO2濃度最低，說明此時植物積累有機(jī)物最多 B.BC段較AB段CO2濃度增加減慢，是因?yàn)榈蜏厥怪参?呼吸作用減弱C.FG段CO2濃度下降不明顯，是因?yàn)闅饪钻P(guān)閉，葉片 對CO2的吸收減少D.CO2濃度下降從DE段開始，說明植物進(jìn)行光合作用 是從D點(diǎn)開始的典型題:D夏季，在晴天、陰天、多云、高溫干旱四種天氣條件下，獼猴桃的凈光合作用強(qiáng)度（實(shí)際光合速率與呼吸速率之差）變化曲線

15、不同，表示晴天的曲線圖是 B下圖示某植物光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系。據(jù)圖回答：（1）甲圖在光線弱的情況下，光合作用速率隨 的增加，成正比例增加。這種情況下，可以認(rèn)為此時主要影響的是光合作用過程的 階段。 光照強(qiáng)度光反應(yīng) （2）從甲圖可見，在光照超過某一強(qiáng)度時，光合作用的速率不再增加，具有穩(wěn)定發(fā)展的趨勢，這種變化主要決定于 ，此時主要是光合作用的 階段受到限制。下圖示某植物光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系。據(jù)圖回答：溫度的高低暗反應(yīng) 下圖示某植物光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系。據(jù)圖回答：（3）乙圖中C點(diǎn)表示植物生長的 。出現(xiàn)CD段的原因是 。（4）在甲圖中繪制溫度50的條件下，植物光合作

16、用速率變化的曲線。 高溫破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，酶活性降低，光合作用速率降低 。 最適溫度下圖示某植物光合作用速率與環(huán)境因素之間的關(guān)系。據(jù)圖回答：（5）根據(jù)甲圖，在乙圖中繪制光照強(qiáng)度為A時，不同溫度下光合作用速率變化的曲線。（6）限制光合作用速率的環(huán)境因素，此外還有 、 等。CO2濃度礦質(zhì)元素的供應(yīng) 甲、乙、丙三圖分別表示幾個環(huán)境因素對小麥光合作用速率的影響，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在適中范圍。請據(jù)圖回答以下問題： (1)甲圖P點(diǎn)之前，限制小麥光合作用速率的因素為 ；乙圖Q點(diǎn)，高CO2濃度條件下，若要進(jìn)一步提高小麥光合作用速率，可嘗試采取的措施是 . 光照強(qiáng)度適當(dāng)升溫 甲、乙、丙三圖分別表

17、示幾個環(huán)境因素對小麥光合作用速率的影響，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在適中范圍。請據(jù)圖回答以下問題：預(yù)計(jì)丙圖Q點(diǎn)之后三條曲線的走勢為 。三條曲線都會隨著溫度升高而呈逐漸下降趨勢(2)干旱初期，小麥光合作用速率下降的主要原因可以用（ ）圖來說明，其具體解釋是： (3)除上述因素外， 也是影響光合作用速率的主要因素之一 乙干旱初期，小麥葉片氣孔逐漸關(guān)閉，導(dǎo)致體內(nèi)CO2濃度降低，光合作用速率下降。必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)（05上海）回答有關(guān)光合作用的問題。下圖表示當(dāng)影響光合作用的因素X、Y和Z變化時，光合作用合成量和光強(qiáng)度的關(guān)系。（1）圖中X1、X2、X3的差異是由于_ 影響了光合作用的_所導(dǎo)致。要

18、提高大棚作物的光合作用合成量，由X3增加為X1，最常采取的簡便而有效的措施是_。CO2濃度和溫度暗反應(yīng)施放干冰，增加二氧化碳濃度（或燃燒柴草）或適當(dāng)升溫（2）圖中Y1、Y2、Y3的差異是由于_ _ _影響了光合作用的_所致。（05上海）回答有關(guān)光合作用的問題。下圖表示當(dāng)影響光合作用的因素X、Y和Z變化時，光合作用合成量和光強(qiáng)度的關(guān)系。光波長（或光質(zhì)）光反應(yīng)光反應(yīng)和暗（3）圖中Z1、Z2、Z3的差異表現(xiàn)在光合作用中_ 反應(yīng)的不同，如果Z因素代表植物生長發(fā)育期，則代表幼苗期、營養(yǎng)生長和現(xiàn)蕾開花期的曲線依次是_。（05上海）回答有關(guān)光合作用的問題。下圖表示當(dāng)影響光合作用的因素X、Y和Z變化時，光合作

19、用合成量和光強(qiáng)度的關(guān)系。Z3、Z2、Z1.O光照強(qiáng)度CO2吸收CO2釋放ABCO光合作用速率CO2濃度ABO光合作用速率10 20 30 40 50 溫度（C）ABC光合作用的實(shí)際量2 4 6 8葉面積指數(shù)O物質(zhì)的量呼吸量干物質(zhì)量O光合作用速率葉齡ABCO光合作用速率水和礦質(zhì)元素濃度A單一因素對光合作用影響的圖象實(shí)測O2釋放量實(shí)測CO2消耗量光合作用C6H12O6凈生產(chǎn)量(有機(jī)物的積累)光合速率，通常以吸收CO2mg/h*cm2表示真正光合速率= 凈光合速率+呼吸速率關(guān)于呼吸作用和光合作用的計(jì)算光合作用實(shí)際產(chǎn)O2量呼吸作用耗O2量光合作用實(shí)際CO2消耗量呼吸作用CO2釋放量光合作用實(shí)際C6H12O6生產(chǎn)量呼吸作用C6H12O6消耗量下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜中某作物植株對CO2的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請據(jù)圖回答問題：1甲圖曲線中C點(diǎn)和E點(diǎn)處，植株處于何種生理活動狀態(tài)_2根據(jù)甲圖推測該植物接受光照的時間是曲線中的 段，其中光合作用強(qiáng)度最高的是 點(diǎn)，植株積累有機(jī)物最多的是 點(diǎn)。 3乙圖中F-G段CO2吸收量逐漸減少是因?yàn)?，以致光反應(yīng)產(chǎn)生的 和 逐漸減少，從而影響了暗反應(yīng)強(qiáng)度，使化合物數(shù)量減少，影響了CO2固定。 4乙圖曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫