光合作用的原理和应用第课时课件.ppt

1、1.1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_ _ 和和_;_;形成的形成的_和和_ _ 提供给暗反应。提供给暗反应。2.2.光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把_和和_转变转变为有机物，把为有机物，把_转变成转变成_,_,贮藏在有贮藏在有机物中。机物中。3.3.在光合作用中，葡萄糖是在在光合作用中，葡萄糖是在_中形成中形成的，氧气是在的，氧气是在_中形成的，中形成的，ATPATP是在是在_中形成的，中形成的，COCO2 2是在是在_固定的。固定的。水的光解水的光解形成形成ATPHATPCO2H2O光能光能化学能化学能暗反应暗反应光反应光反应光反应光反应暗反应暗

2、反应下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中图中A A是是_,B_,B是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中C C是是_，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶绿体的_部位，用部位，用于于_ _。图中图中D D是是_，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自_图中图中G_,FG_,F是是_,J_,J是是_图中的图中的H H表示表示_，I I表示表示_，H H为为I I提供提供_光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水水H基质基质用作还原剂，还原用作还原剂，还原C3ATP光能光能光反应光反应H和和AT

3、P色素色素C5化合物化合物C3化合物化合物糖类糖类暗反应暗反应3过程分析过程分析 填空填空 化能合成作用化能合成作用自养生物自养生物 以以光光为能源，以为能源，以CO2和和H2O（无机物无机物）为原料合成）为原料合成糖类（糖类（有机物有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如例如绿色植物绿色植物。异养生物异养生物 只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自身的生来维持自身的生命活动。例如命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌人、动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用化能合成作用 利用环境中某些利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量无机

4、物氧化时所释放的能量来来制造有机物。少数的制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌细菌，如硝化细菌。光能自养生物光能自养生物化能自养生物化能自养生物所需的能量来源不同（光能、化学能）所需的能量来源不同（光能、化学能）温度温度pH强度强度频率频率浇水浇水Mg2+施肥施肥空气空气中的中的浓度浓度单因子变量对光合作用的影响单因子变量对光合作用的影响 光照时间：光照时间：光照强度：光照强度：光质：光质：时间越长，产生的光合产物越多时间越长，产生的光合产物越多在一定光照强度范围内，增加在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。光照强度可提高光合作用速率。11光照光照实验假设实验假设实验步骤实验步骤

5、实验结果实验结果实验结论实验结论在一定范围内随光照强度的增强，在一定范围内随光照强度的增强，光合作用强度也增强光合作用强度也增强案例：案例：探究光照强弱对光合作用强度的影响探究光照强弱对光合作用强度的影响实验假设实验假设实验步骤实验步骤取生长旺盛的绿叶，用打孔器取生长旺盛的绿叶，用打孔器 打出小圆片打出小圆片3030片。片。将小圆形叶片置于注射器内，将小圆形叶片置于注射器内，抽拉出小圆形叶片内的气体，抽拉出小圆形叶片内的气体，重复几次。重复几次。叶叶圆圆片片实验假设实验假设实验步骤实验步骤将气体逸出的小圆形叶片，放入将气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处黑暗处盛有清水盛有清水的烧杯中待用。的烧杯中

6、待用。取取3 3只小烧杯只小烧杯(培养皿培养皿)，分别倒入，分别倒入20mL20mL富含富含COCO2 2的的清水。清水。分别向分别向3 3只小烧杯中各放入只小烧杯中各放入1010片小圆形叶片，然后片小圆形叶片，然后分别对这分别对这3 3个实验装置进行强、中、弱三种光照。个实验装置进行强、中、弱三种光照。实验假设实验假设实验步骤实验步骤30cm30cm60cm60cm90cm90cm观察并记录同一时间段内各实验装置观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶中小圆形叶片浮起的数量片浮起的数量。实验假设实验假设实验步骤实验步骤30cm30cm60cm60cm90cm90cm实验结果实验结果实验结论

7、实验结论A A中上浮叶圆片最多，其次是中上浮叶圆片最多，其次是B B，C C中最少。中最少。光合作用的强度受光照强度的影响，光合作用的强度受光照强度的影响，在在一定光照强度范围内一定光照强度范围内，随光照强度升高，随光照强度升高光合作用速率逐渐增强。光合作用速率逐渐增强。光反应光反应光照强度光照强度光照强度光照强度光合速率光合速率0 0光强光强光强光强COCO2 2吸吸收收COCO2 2释释放放A A0 0B BC CNADPHNADPH、ATPATP暗反应暗反应 C C3 3还原还原（CHCH2 20 0）光照强度光照强度A A点：点：ABAB段：段：B B点：点：BCBC段：段：C C点：

8、点：光照强度为光照强度为0 0时只进行时只进行细胞呼吸，释放细胞呼吸，释放C0C02 2量量代表此时的呼吸强度代表此时的呼吸强度 随光照强度增强，光随光照强度增强，光合作用逐渐增强，合作用逐渐增强，C0C02 2的释放量逐渐减少的释放量逐渐减少,因因一部分用于光合作用一部分用于光合作用 光补偿点光补偿点,此时此时细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的COCO2 2全部用于全部用于光合作用，即光合作用，即光合作用速率光合作用速率=细胞呼吸速率细胞呼吸速率 随光照强度不断增强，光合作用不断增强随光照强度不断增强，光合作用不断增强 光饱和点光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用光照强度达到一定值时，光合作用

9、不再增强不再增强 净净光照强度光照强度净净真正光合速率净光合速率真正光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率 光反应光反应光照强度光照强度光照强度光照强度光合速率光合速率0 0光强光强光强光强COCO2 2吸吸收收COCO2 2释释放放A A0 0B BC C光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点NADPHNADPH、ATPATP暗反应暗反应 C C3 3还原还原（CHCH2 20 0）光反应光反应光照强度光照强度光照强度光照强度光合速率光合速率0 0光强光强光强光强COCO2 2吸吸收收COCO2 2释释放放A A0 0B BC C阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点NAD

10、PHNADPH、ATPATP暗反应暗反应 C C3 3还原还原（CHCH2 20 0）光反应光反应光照强度光照强度据光照强度可制定据光照强度可制定的农作物增产措施的农作物增产措施光照强度光照强度NADPHNADPH、ATPATP暗反应暗反应 C C3 3还原还原（CHCH2 20 0）(1)(1)白天：适当增强光照白天：适当增强光照(2)(2)阴雨天：适当补光阴雨天：适当补光(5)(5)种植时：种植时：合理密植合理密植(4)(4)间作套种时农作物的种类间作套种时农作物的种类 搭配，林带树种的配置搭配，林带树种的配置 (3)(3)冬季温室栽培避免高温冬季温室栽培避免高温 过度密植减产的原因过度密

11、植减产的原因从生理学角度看：从生理学角度看：过度密植使得植物下半部的叶片受到的过度密植使得植物下半部的叶片受到的光照强度光照强度过弱过弱（小于光补偿点），（小于光补偿点），使这使这部分叶片部分叶片光合作用强度小于呼吸作用强光合作用强度小于呼吸作用强度度造成大量消耗有机物导致农作物减产。造成大量消耗有机物导致农作物减产。光的性质光的性质白光白光 红光、蓝紫光红光、蓝紫光 绿光绿光温室大棚塑料薄膜的颜色最好是：温室大棚塑料薄膜的颜色最好是：无色透明无色透明绿色植物生理实验的安全灯颜色：绿色植物生理实验的安全灯颜色：绿色绿色水域植物水域植物（藻类藻类水深水深）的垂直分布：的垂直分布：绿藻绿藻红藻红藻

12、褐藻褐藻22光照面积光照面积 OAOA段：段：A A点：点：OBOB段：段：BCBC段：段：OCOC段：段：随叶面积的不断增大，随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大光合作用实际量不断增大 光合作用面积的饱和点光合作用面积的饱和点 随叶面积的增大，光合随叶面积的增大，光合作用不再增强，原因是有作用不再增强，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下 干物质量随光合作用增强而增加干物质量随光合作用增强而增加 随叶面积的不断增加，干物质积累量不断降低随叶面积的不断增加，干物质积累量不断降低 随叶面积的不断增加，呼吸量不断增加随叶面积的不断增加，呼吸量不断增

13、加 22光照面积光照面积 应用：应用：适当间苗、修剪适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶片所封行过早，使中下层叶片所受的光照往往在受的光照往往在光补偿点以光补偿点以下下，白白消耗有机物，造成，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。不必要的浪费。C C3 3的生成的生成COCO2 2浓度浓度暗反应暗反应C C3 3还原还原（CHCH2 20 0）光合速率光合速率0 0COCO2 2浓度浓度A AB B3CO3CO2 2浓度浓度A A点：点：ABAB段：段：B B点：点：进行光合作用所需进行光合作用所需COCO2 2的最低浓度的最低浓度 在在一定范围

14、内一定范围内，随，随C0C02 2浓度的提高，植物的浓度的提高，植物的光合速率加快光合速率加快 表示表示C0C02 2的饱和点，的饱和点，COCO2 2超过该浓度，光合速率超过该浓度，光合速率达到最大不再提高。达到最大不再提高。C C3 3的生成的生成COCO2 2浓度浓度暗反应暗反应C C3 3还原还原（CHCH2 20 0）光合速率光合速率0 0COCO2 2浓度浓度A AB B思考：思考：1 1、在温度适宜、在温度适宜、COCO2 2含量超过含量超过B B点对点对应的浓度的条件下，如何进一步提高应的浓度的条件下，如何进一步提高光合效率？光合效率？2 2、若光照充足、温度适宜，造成、若光照

15、充足、温度适宜，造成B B点点的原因是什么？的原因是什么？3 3、若再绘另一光照更弱条件下的该若再绘另一光照更弱条件下的该曲线，则图中曲线，则图中A A点向什么方向移动点向什么方向移动。3CO3CO2 2浓度浓度3CO2浓度浓度应用：农作物增产措施应用：农作物增产措施（2 2）温室栽培，晴天适当增加）温室栽培，晴天适当增加 COCO2 2浓度浓度施有机肥（农家肥）施有机肥（农家肥）施用施用NHNH4 4HCOHCO3 3肥料肥料（1 1）合理密植使农田通风良好）合理密植使农田通风良好 “正其行，通其风正其行，通其风”光合速率光合速率0 0COCO2 2浓度浓度A AB BCOCO2 2发生器发

16、生器 4 H2OH H+的生成的生成H H2 2O O暗反应暗反应C C3 3还原还原（CHCH2 20 0）NADPHNADPH的生成的生成 含水量含水量1 1、光合作用的原料；、光合作用的原料；2 2、植物体内各种生化、植物体内各种生化 反应的介质；反应的介质；3 3、影响气孔的开闭。、影响气孔的开闭。应用：应用：根据作物需水规律根据作物需水规律合理灌溉；合理灌溉；预防干旱洪涝预防干旱洪涝OAOA段：段：在一定范围内，水在一定范围内，水越充足，光合作用速率越快越充足，光合作用速率越快 5 5 矿质元素矿质元素矿质元素直接或间接影响光矿质元素直接或间接影响光合作用。如可促进叶片面积合作用。如

17、可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增大，提高酶的合成速率，作为酶的激活剂等，提高光作为酶的激活剂等，提高光合作用速率。合作用速率。应用：应用：根据作物的需肥规律，根据作物的需肥规律，适时、适时、适量适量地增施肥料，可提高农作物产量。地增施肥料，可提高农作物产量。66温度温度酶活性酶活性1 1、温度、温度NADPHNADPH、ATPATP生成量生成量暗反应暗反应（CHCH2 20 0）生成量生成量光反应光反应主主次次2 2、温度是、温度是影响气孔开闭影响气孔开闭的因素之一的因素之一66温度温度应用：应用：农作物增产措施农作物增产措施晴天：晴天：白天适当升温，晚上适当白天适当升温，晚上适当 降

18、温以保持较高的昼夜温差降温以保持较高的昼夜温差连续阴雨天：连续阴雨天：白天和晚上均降温白天和晚上均降温1 1、适时播种；、适时播种；2 2、温室栽培：、温室栽培：3 3、防止、防止“午休午休”现象现象多因子对光合作用速率的影响多因子对光合作用速率的影响P P点：点：Q Q点：点：限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高随该因子的不断加强，光合速率不断提高 横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图示中的

19、其他因子的方法示中的其他因子的方法 多因子对光合作用速率的影响多因子对光合作用速率的影响温室栽培时，在一定温室栽培时，在一定光照强度光照强度下，白天适当提高下，白天适当提高温度温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加C0C02 2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和光照强度和C0C02 2浓度以提高光合速率。总之，可根据具体浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，情况，通过通过增加光照强度增加光照强度，调节温度调节温度或或增加增加COCO2 2浓度浓度来充来充分分提

20、高光合速率提高光合速率，以达到，以达到增产增产的目的的目的 影响影响光合作用强度光合作用强度的因素？的因素？光照的长短与强弱；光的成分；光照的长短与强弱；光的成分；COCO2 2的浓度；温度的浓度；温度的高低、必需矿物质元素（的高低、必需矿物质元素（N N、P P、MgMg）、水分等。）、水分等。1、适当、适当提高提高CO2的浓度（温室大棚）；的浓度（温室大棚）；2、增加增加光照时间和光照强度；光照时间和光照强度；3、白天适当、白天适当增加增加温度，夜间适当温度，夜间适当降低降低温度；温度；4、农作物、农作物间距间距合理，选择适当的合理，选择适当的光源光源等；等；5、合理、合理施肥施肥，提供必

21、要的矿物质元素；，提供必要的矿物质元素；6、合理、合理灌溉灌溉，提供适当水分。，提供适当水分。增加农作物产量的几点做法：增加农作物产量的几点做法：哈密瓜盛产于新疆的哈密地区。在该地区农作物的生长季节里，阳光充沛、昼夜温差大。请试分析：n为何当地出产的哈密瓜会比其他地区出产的甜？n如果想在福建地区比较甜的哈密瓜，理论上你认为可以采取哪些措施？1(2019天津高考天津高考)在叶肉细胞中，在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场的固定和产生场所分别是所分别是()叶绿体基质叶绿体基质类囊体薄膜类囊体薄膜线粒体基质线粒体基质线粒体线粒体内膜内膜ABC D解析：光合作用暗反应中二氧化碳的固定场所为叶解析：光合作

22、用暗反应中二氧化碳的固定场所为叶绿体基质；叶肉细胞中有氧呼吸过程的第二阶段才产绿体基质；叶肉细胞中有氧呼吸过程的第二阶段才产生二氧化碳，该过程发生的场所为线粒体基质。生二氧化碳，该过程发生的场所为线粒体基质。答案：答案：A【预习检测】1光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参与暗反应必需的物质是与暗反应必需的物质是()AH2O、CO2、ADPBCO2、H、ATPCH2O、CO2、ATP DH、H2O、ADPB2在植物细胞中，有在植物细胞中，有ATP的分解，但不能合成的分解，但不能合成ATP的部位是的部位是()A细胞质基质细胞质基质 B线粒体线粒体C叶

23、绿体基粒叶绿体基粒 D叶绿体基质叶绿体基质D2(2019新课标全国卷新课标全国卷)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是()A光反应强度升高，暗反应强度降低光反应强度升高，暗反应强度降低B光反应强度降低，暗反应强度降低光反应强度降低，暗反应强度降低C光反应强度不变，暗反应强度降低光反应强度不变，暗反应强度降低D光反应强度降低，暗反应强度不变光反应强度降低，暗反应强度不变解析：镁是叶绿素的组成成分，缺镁会导致叶解析：镁是叶绿素的组成成分，缺镁会导致叶绿素缺少而使光反应

24、强度降低，进而因绿素缺少而使光反应强度降低，进而因H和和ATP合成不足而使暗反应强度降低。合成不足而使暗反应强度降低。答案：答案：B3(2019浙江高考浙江高考)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是确的是()A破坏叶绿体外膜后，破坏叶绿体外膜后，O2不能产生不能产生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，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短时间缩短D离体的叶绿体基质中添加离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和和CO2后，可完后，可

25、完成碳成碳(暗暗)反应反应解析：植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，碳反应解析：植物光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，碳反应(暗暗反应反应)在叶绿体基质中进行，因此破坏叶绿体外膜，不影响在叶绿体基质中进行，因此破坏叶绿体外膜，不影响O2的产生；离的产生；离体的叶绿体基质中含有的碳反应有关的酶，获得体的叶绿体基质中含有的碳反应有关的酶，获得ATP、NADPH和和CO2后，后，可完成碳反应；植物生长过程中，叶绿体中色素的比例会随植物生长期、可完成碳反应；植物生长过程中，叶绿体中色素的比例会随植物生长期、光照、温度等的变化而变化；与夏季相比，植物在冬季光合速率降低的光照、温度等的变

26、化而变化；与夏季相比，植物在冬季光合速率降低的主要原因是温度降低和光照减弱。主要原因是温度降低和光照减弱。答案：答案：D4.一种在叶绿体内与光合作用有关的酶，其活性受到一种在叶绿体内与光合作用有关的酶，其活性受到pH及镁离及镁离子浓度的影响如右图所示。据图分析，试推测与夜晚相比，叶绿子浓度的影响如右图所示。据图分析，试推测与夜晚相比，叶绿体内的体内的pH及镁离子浓度在白天最可能发生下列哪一种变化及镁离子浓度在白天最可能发生下列哪一种变化()ApH不变，镁离子浓度不变不变，镁离子浓度不变BpH下降，镁离子浓度下降下降，镁离子浓度下降CpH下降，镁离子浓度上升下降，镁离子浓度上升DpH上升，镁离子

27、浓度上升上升，镁离子浓度上升解析：植物在白天光合作用旺盛，说明相关酶的解析：植物在白天光合作用旺盛，说明相关酶的催化活性较高，故催化活性较高，故pH上升，镁离子浓度上升。上升，镁离子浓度上升。答案：答案：D5(2019广东高考广东高考)观赏植物蝴蝶兰可通过改变观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并并储储存在细胞中。存在细胞中。(1)依图依图1分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在04时时_(填填“有有”或或“无无”)ATP和和H的合成，原因是的合成，原因是_；此时段；此时段_(填填“有有”或或“无无”)光合作用的暗反应发生，原因是光合作用的暗反应发生，原因是_；1016时无明显时无明显CO2吸收的直接原因是吸收的直接原因是_。(2)从图从图2可知，栽培蝴蝶兰应避免可知，栽培蝴蝶兰应避免_，以利于其较快生长。此外，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当_。