1、1光合作用原理的应用和化能合成作用2一、光合作用的重要意义一、光合作用的重要意义为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源来源和能量来源维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定促进生物进化促进生物进化 从物质转变和能量转化的过程来看，光合作用从物质转变和能量转化的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。3 二、影响光合作用的因素二、影响光合作用的因素1.1.光照强度光照强度真正光合速率真正光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率呼吸速率42.2.温度
2、温度光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用t t吸收或释放量吸收或释放量COCO2 2一定范围内提高一定范围内提高温度可以提高酶温度可以提高酶的活性，加快反的活性，加快反应速率。应速率。5acbde3.CO3.CO2 2浓度浓度b:COb:CO2 2的光补偿点的光补偿点c:COc:CO2 2的光饱和点的光饱和点 a ab:b:CO CO2 2的浓度太低，农作物消耗光合产物；的浓度太低，农作物消耗光合产物；b bc:c:随随COCO2 2的浓度增加，光合作用强度增强；的浓度增加，光合作用强度增强；c cd:d:CO CO2 2浓度再增加，光合作用强度保持不变；浓度再增加，光合作用强度保持不变；d de
3、:e:CO CO2 2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。气孔关闭，抑制光合作用。6N N：NADPNADP+和和ATPATP的重要组分的重要组分P P：NADPNADP+和和ATPATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能功能K K：促进光合产物向贮藏器官运输促进光合产物向贮藏器官运输MgMg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分4.4.矿质元素矿质元素7三、影响光能利用率的因素在生产中的应用三、影响光能利用率的因素在生产中的应用延长光合作用时间延长光合作用时间增加光合作用面积增加光合作用面积光光能能
4、利利用用率率光合作用效率光合作用效率(轮作轮作 )(合理密植：间种、套种合理密植：间种、套种 )（1 1）光照强度、光质）光照强度、光质（2 2）COCO2 2浓度浓度（3 3）温度）温度（4 4）矿质元素）矿质元素（合理施肥）（合理施肥）（5 5）水）水（合理灌溉）（合理灌溉）8例题例题1 1：合理施肥的实质是提高了光能的利用率。下列：合理施肥的实质是提高了光能的利用率。下列叙述与提高光合作用效率密切相关的是（叙述与提高光合作用效率密切相关的是（）氮使叶面积增大，增大了光合作用的面积氮使叶面积增大，增大了光合作用的面积氮是光合作用产物蛋白质的必需元素氮是光合作用产物蛋白质的必需元素磷是磷是N
5、ADPNADP和和ATPATP的组成成分，可提高光合作用能力的组成成分，可提高光合作用能力钾促进光合作用产物的运输钾促进光合作用产物的运输A A B BC C D DC C9A AB B光照强度光照强度0 0吸收量吸收量COCO2 2阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物B B：光补偿点：光补偿点C C：光饱和点：光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物C C光补偿点、光饱和点：阳生植物光补偿点、光饱和点：阳生植物 阴生植物阴生植物 10四、光合作用和呼吸作用中的化学计算四、光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式：光合作用反应式：6CO6CO2 21
6、2H12H2 2O CO C6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O O呼吸作用反应式：呼吸作用反应式：有氧：有氧：C C6 6H H1212O O6 66O6O2 26H6H2 2O 6COO 6CO2 212H12H2 2O+O+能量能量无氧：无氧：C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C3 3H H6 6O O3 3少量能量少量能量或或C C6 6H H1212O O6 6 2C 2C2 2H H5 5OHOH2CO2CO2 2 少量能量少量能量实测实测COCO2 2吸收量吸收量光合作用光合作用COCO2 2吸收量吸收量-呼吸作用呼吸作用COCO2 2释放
7、量释放量实测实测O O2 2释放量释放量光合作用光合作用O O2 2释放量释放量-呼吸作用呼吸作用O O2 2消耗量消耗量光光叶绿体叶绿体酶酶酶酶酶酶11五、化能合成作用五、化能合成作用 自然界中少数种类的自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做这种合成作用，叫做化能化能合成作用。合成作用。硝化细菌硝化细菌12例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌
8、等少数种类的细菌。细菌。6CO6CO2 2+12H+12H2 2O O C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2+6H+6H2 2O O 能量能量酶酶2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO2HNO3 3+能量能量硝化细菌硝化细菌2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌131.1.齐民要术齐民要术中，要求栽种农作物要中，要求栽种农作物要“正其行，正其行，通其风通其风”，原理是（，原理是（）A A确保通风透光，从而有利于提高光合作用的效率确保通风透光，从而有利于提高光合作用的效率B B通风透光，可以增强
9、农作物的呼吸作用通风透光，可以增强农作物的呼吸作用C C可以增强农作物的抗性可以增强农作物的抗性D D增强农作物的蒸腾作用增强农作物的蒸腾作用A A142.2.如图为光合作用与光照强度之间关系的曲线，光如图为光合作用与光照强度之间关系的曲线，光照强度在照强度在B B点时，限制光合作用强度进一步升高的因点时，限制光合作用强度进一步升高的因素是素是()()光照强度光照强度 COCO2 2浓度浓度 温度温度 水分水分A A B B C CD DA A15【解析【解析】B B点表示光合作用的光饱和点，光照超过点表示光合作用的光饱和点，光照超过B B点光合作用强度不再增加，此时的光照强度不再是点光合作用
10、强度不再增加，此时的光照强度不再是限制光合作用强度的因素，而限制光合作用强度的因素，而COCO2 2浓度、温度都可以浓度、温度都可以限制光合作用限制光合作用,一般情况下植物不会因缺水而影响一般情况下植物不会因缺水而影响光合作用。光合作用。163 3大棚栽培中，在适宜的光照、土壤、肥料、温度大棚栽培中，在适宜的光照、土壤、肥料、温度等条件下，为增加粮食的产量，应适当增加（等条件下，为增加粮食的产量，应适当增加（）A A空气中含氧量空气中含氧量B B空气中含氮量空气中含氮量C C空气中含空气中含COCO2 2量量D D土壤中矿质元素含量土壤中矿质元素含量C C17【解析【解析】酶的活性受温度影响，
11、光合作用是一种酶促酶的活性受温度影响，光合作用是一种酶促反应，因此，温度对光合作用的影响是通过影响酶的反应，因此，温度对光合作用的影响是通过影响酶的活性实现的。一些常绿树种，如松类，在冬天低温环活性实现的。一些常绿树种，如松类，在冬天低温环境中也可以进行光合作用。不同植物由于酶的不同，境中也可以进行光合作用。不同植物由于酶的不同，其最适温度也有差异，因此温度对不同植物的光合速其最适温度也有差异，因此温度对不同植物的光合速率影响不同。无论是光反应还是暗反应都是在酶的催率影响不同。无论是光反应还是暗反应都是在酶的催化下进行的，因此，温度对光合作用的光反应和暗反化下进行的，因此，温度对光合作用的光反应和暗反应都有影响。应都有影响。18 植物自身因素植物自身因素 环境因素对光合作用的影响环境因素对光合作用的影响 影响光能利用率的因素在生产中的应用影响光能利用率的因素在生产中的应用（1 1）光照）光照（2 2）温度）温度（3 3）二氧化碳浓度）二氧化碳浓度（4 4）矿质元素）矿质元素(1)(1)延长光合作用时间延长光合作用时间(2)(2)增加光合作用面积增加光合作用面积(3)(3)光合作用效率光合作用效率(轮作轮作 )(合理密植：间种、套种合理密植：间种、套种 )光照强度、光质光照强度、光质COCO2 2浓度浓度温度温度矿质元素矿质元素（合理施肥）（合理施肥）水水（合理灌溉）（合理灌溉）
