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1、光合作用,考核要求光合作用的基本过程影响光合作用速率的环境因素,一、捕获光能的色素和结构,双层膜,基粒,基质,含色素和光反应的酶类囊体增大膜的面积,与暗反应有关的酶 少量的DNA和RNA,1、结构？,色素：只分布在叶绿体囊状结构的薄膜上,酶：在叶绿体基质和基粒上都有。,（一）叶绿体的结构和功能,2、功能？,光合作用的场所,叶绿体,液泡,具有色素的细胞器？,是不是所有的光合作用都需要叶绿体？,有些原核生物，如：蓝藻 光合细菌没有叶绿体也能进行光合作用。,二、光合作用探索历程,海尔蒙特：植物从水中取得生长所需物质。,没有考虑到空气对光合作用的作用。,不足？,1771年，英国约瑟夫普里斯特利的实验,
2、结论：绿色植物可以更新空气。,有人重复做这个实验，有的成功，有的失败。说明本实验不遵循什么实验原则？从实验设计角度看，它没有遵循什么原则？,重复性,单一变量,1779年，荷兰英格豪斯重复了普里斯特利的实验 500多次。,结论？,只有在有阳光照射，且有绿叶的条件下才能更新污浊的空气。,准确地说，应该是净光合量0时，才能更新空气。,直到1785年，人们发现了空气的组成。终于明确了绿叶在光下吸收CO2，放出O2。,1845年，德国梅耶根据能量转换和守恒定律指出：植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。,1864年，德国萨克斯的实验,酒精脱色碘蒸汽薰蒸,曝光的一半深蓝色遮光的一半呈不变色,现
3、象？,结论？,光合作用中产生了淀粉（糖类）；光合作用需要光。,处理：,1、暗处理目的？（饥饿处理）消耗完植物体中原有淀粉。2、本实验的光照时间不宜过长，为什么？避免曝光处合成的淀粉运输至遮光处。,3、实验的自变量、因变量分别是什么？自变量是光照，因变量是合成有机物(淀粉)的量4、用酒精加热脱绿的目的？排除绿色对实验结果的干扰，便于观察。5、本实验可以得出哪些结论？光合作用的产物是淀粉；光合作用需要光照条件。,1880，恩吉尔曼（美）实验,现象？好氧性细菌集中分布在叶绿体光照部位好氧性细菌均匀分布在叶绿体周围,结论？光合作用产生氧气；氧气由叶绿体释放，叶绿体是光合作用的场所；光合作用需要光照；,
4、恩吉尔曼的实验有没有设计对照实验？如果有，指出自变量和因变量。,有对照：（黑暗和完全嚗光；照光处和不照光处）自变量：为光照；因变量：好氧细菌的分布。,实验分析,1、选用水绵用为实验材料有什么好处？,水绵具有细而长的带状叶绿体，叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析。,排除环境中光线和氧的影响。,能准确判断出水绵细胞中释放氧的部位。,对照，明确实验结果完全是由光照引起的。,2、为什么将临时装片放在黑暗并且没有空气的环 境中？,3、为什么先用极细的光束照射，并且用好氧细菌 进行检测？,4、为什么要进行黑暗和曝光的处理？,恩吉尔曼实验在设计上的巧妙之处,实验分析,1939年，美国鲁宾和卡门的实验
5、,光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。,光合作用释放的O2是来自H2O还是气体的CO2？,同位素标记法,方法？,结论？,用14CO2供小球藻进行光合作用，最终探明了CO2中碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，称卡尔文循环。,请依据用文字和箭头表示CO2中的C元素在光合作用的转移途径：,CO2 C3（CH2O）,20世纪40年代，美国 卡尔文,植物可以更新空气,植物在光合作用时把光能转 变成化学能储存起来,只有在光照下只有绿叶才 可以更新空气,绿色叶片光合作用产生淀粉,氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所,光合作用释放的氧来自水,光合产物中有机物的碳来自CO2,学案P127 左下,CO
6、2、H2O,糖类，O2,光,叶绿体,光合作用的总反应式？,注：以上表示高等植物的光合作用。,【能力提升】,1、下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关比较不正确的是,A.Y2的质量大于Y3的质量B.中小球藻的质量大于中小球藻的质量C.中水的质量大于中水的质量D.试管的质量大于试管的质量,C,学案P1284,2、生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块叶绿体，抽去叶内气体，做下列处理（见图及图注），这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是,C,小叶片浮起来的原理是？,3、现有四个实验装置，若要验证绿色植物产生O2需要光和验证
7、O2是否由绿色植物释放，应选用的实验组合分别是,B,A、和B、和 C、和D、和,【典例1】(2013海南高考)某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48 h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是(),Aa、b和dBa、c和e Cc、d和 eDb、c和e,B,思维发散：1、图中哪两处对照可证明光合作用需要光？2、哪两处对照可证明光合作用必须有叶绿体？,d(b)与e对照,a与d(b)对照,【思考交流3】,【典例2】在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量转化
8、和守恒定律，曾提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。以下科学实验能证明这一假说的是()A英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分B恩格尔曼证明光合作用的有效光是红橙光和蓝紫光C萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉D鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自于水,C,P127 T3,1恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气和光照条件下一段时间，然后用极细的光束照射水绵不同部位，观测到一些部位有好氧细菌积聚，另一些部位没有积聚，由此得出的结论是(),跟进题组,A光合作用产生淀粉，场所是叶绿体B光合作用产生氧气，场所是叶绿体C光合作用产生淀粉，需要水和光照D光合作用产生氧气，需
9、要二氧化碳,B,P128 左栏【典型例题】,21880年恩格尔曼将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路的是(),A细菌对不同的光反应不一样，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强B好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强C好氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强D好氧细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速度快，则该种光有利于光合作用,B,P128 T3,（二）叶绿体中色素的提取与分离,橙黄色,黄色,蓝绿色,黄绿色,主要吸收红橙光、蓝紫光,主要吸收蓝紫光,胡萝卜素,叶黄素,叶绿素a,叶绿素b
10、,叶绿体中色素提取和分离的实验结果,结果分析：色素带的条数与色素 有关，四条色素带说明什么？色素带的宽窄与色素 有关，色素带越宽说明什么？色素带扩散速度与色素 有关，速度越快说明什么？相邻两条色素带之间的距离最远的是？最近的是？,种类,含量,溶解度,类胡萝卜素,叶绿素,1、该实验的原理是什么？,注意：本实验有两个原理（提取和分离）不要混淆提取和分离两个不同的实验过程,2、为什么选择新鲜、颜色深绿的叶片？,保证含有较多的色素,提取原理：色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇提取色素分离原理：各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离,（
11、二）叶绿体中色素的提取与分离,3、研磨中加入无水乙醇、CaCO3、石英砂的目的？加无水乙醇是提取色素；加CaCO3的是防止研磨时色素被破坏；加石英砂使研磨更加充分。4、滤纸条剪去两个角的原因是？使滤纸条两边的扩散速率和中央相同，控制层析速度。5、画滤液细线的要求是？细、直、齐（避免色素带重叠）；重复1-2次（增加色素，使色素带清晰）。6、层析时，为什么盖盖？层析液中含有有毒的化学物质。,（二）叶绿体中色素的提取与分离,7、滤纸上的滤液细线为什么不能没入层析液中？滤液细线中的色素分子溶解到层析液中,滤纸条上得不到色素带,9.本实验中圆形滤纸中央滴一滴层析液，对叶绿体中的色素进行层析，会得到什么样
12、的结果？,10、若取得叶片是黄化叶，进行同样的实验，能在滤纸条上得到几条带？从上到下颜色依次是什么？,滤纸条只会出现两个色素带，橙黄色、黄色。（不会出现四个色素带）,近似同心的四个色素环，由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。,实验拓展：,1、实验中如果没有加入CaCO3，结果是什么？黄绿色（部分叶绿素被破坏）2、实验中没有加入石英砂，结果如何？浅绿色（研磨不充分，释放的色素少）3、实验中用水代替了无水乙醇，结果是什么？几乎为无色（色素不溶于水）,请分析最终色素带很浅的原因,（二）叶绿体中色素的提取与分离,1、取材时没有选择鲜嫩、富含色素的叶子2、称取的绿叶过少或加入的无水乙醇过多3、研
13、磨不充分(没有加入SiO2),提取的色素少4、未加碳酸钙或加入过少，部分色素被破坏5、画滤液细线的次数少 6、滤液细线触及到层析液,实验过程中哪些因素可以导致提取的色素的颜色过浅？,实验拓展：,（二）叶绿体中色素的提取与分离,实验中各种药剂的作用,SiO2:研磨充分；CaCO3:可防止研磨中色素被破坏；（保护色素）无水乙醇（提取液）：作为有机溶剂，溶解、提取色素；层析液：溶解色素，在滤纸上扩散；,【夯实基础】,1、从叶绿体中提取色素，选取下列哪一种叶片效果最好A.厚、革质的叶片B.衰老、黄绿色的叶片C.新鲜、幼嫩、浓绿色的叶片D.肥嫩多汁或有特殊气味的绿色叶片,C,3、下列关于“绿叶中色素的提
14、取和分离”的实验描述中，不属于实验要求的是A.提取高等植物叶绿体中的色素 B.用纸层析法分离色素 C.了解各种色素的吸收光谱 D.验证叶绿体中所含色素的种类及颜色,C,4、在“绿叶中色素的提取与分离”实验中得到的色素带颜色较浅，分析其原因可能是加入的丙酮太多用无水乙醇代替丙酮层析液没及滤液细线研磨时没有加入 CaCO3研磨时没有加入SiO2取的叶片的叶脉过多，叶肉细胞过少画滤液细线的次数少使用放置数天的波菜叶A、B、C、D、,C,【能力提升】,1、如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的改进装置，下列与之有关的叙述中，错误的是A.应向培养皿中倒入层析液B.应将滤液滴在a处，而不能滴在b
15、处C.实验结果应是得到四个不同颜色的同心圆（近似圆形）D.实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色,D,3(2011江苏高考)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射、光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是()A光吸收差异显著，色素带缺第2条 B光吸收差异不显著，色素带缺第2条 C光吸收差异显著，色素带缺第3条 D光吸收差异不显著，色素带缺第3条,B,实验表明：叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。,叶绿体中色素的吸收光谱,叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,叶绿体中色素的作用：,吸收、传递、转化光能；,吸收的是可见光；叶
16、绿素主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光；将光能转化成电能；,1将提取的绿叶中色素滤液装入试管中，一束白光穿过该滤液后经三棱镜对光进行色散，哪条光谱的颜色明显减弱？A.绿光 B.黄光 C.红光、蓝紫光 D.紫外光,C,【夯实基础】,B,结论？,植物绿色叶片主要吸收蓝紫光和红光，对绿色光吸收最少。,科学家将一盆绿色植物放在不同波长的光下照射，然后测量该植物对不同光质的吸光率，结果列于下表：,【能力提升】,红色,绿色,黄色,无色,在什么颜色玻璃钟罩下，植物的光合作用最强？最差？为什么？,不同颜色温室大棚与光合作用效率,不同颜色温室大栅的光合效率（1）无色透明大栅日光中各色光均能透过，有色
17、大栅主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大栅时，植物光合效率最高。（2）叶绿素对绿光吸收最少，因此绿色大栅光合效率最低。,【能力提升】,1下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是,A叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小 B叶绿体的类囊体薄膜上含有自身光合作用所需的各种色素C光照下叶绿休中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的D在日光下，叶片中的叶绿素等量吸收不同波长的光。,B,【能力提升】,2、将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块，置于不同的试管中，按下表进行实验,着色最浅叶片所在的试管是,D,注：“+”表示具有该条件。,A.B.C.D.,叶绿素a,
18、C55H22O5N4Mg,叶绿素b,C55H20O6N4Mg,影响叶绿素合成的因素？,1.光照：光是合成叶绿素的必要条件，黑暗不能合成叶绿素2.温度：低温，叶绿素分子易破坏，使叶子变黄；低温还影响酶的活性3.必需元素：叶绿素含N、Mg，催化叶绿素合成的酶含有Fe,（四）影响叶绿素合成的因素,注意：Mg是合成叶绿素的必需元素！,叶片为什么一般是绿色的？秋天变黄变红是怎么回事？叶片是绿色的原因有二个：一是叶绿素是类胡萝卜素含量的三倍；二是色素不吸收绿光被反射回来。秋天叶片变黄是低温使叶绿素遭到破坏，呈现出类胡萝卜素的颜色，变红则是液泡中花青素的颜色。,想一想：,【夯实基础】,1、关于叶绿素合成与功
19、能的叙述中，错误的是A、光是叶绿素合成的必要条件B、低温抑制叶绿素的合成C、矿质元素影响叶绿素的合成D、提取的叶绿素溶液，给予适宜的温度、光照二氧化碳，可以进行光合作用,D,2、磷是组成原生质的主要元素，与植物体的光合作用也有十分密切的关系。关于磷与光合作用的关系，下列叙述不恰当的是.磷是叶绿体膜的重要组成元素.磷是光合作用过程中的重要原料.磷是叶绿体中DNA的重要组成元素.磷在光合作用的能量转换中起重要作用,B,请画出光合作用过程图解，2个过程，4个反应的名称及反应式。,三、光合作用的过程,P128【课堂活动二】,叶绿体的类囊体薄膜上。,光、酶、色素。,氧气、ATP、H,光反应阶段：,场所：
20、,条件：,物质变化：,能量变化：,产物：,水的光解,光能转变成ATP中活跃的化学能,叶绿体基质。,多种酶、ATP、H,葡萄糖等。,暗反应阶段：,场所：,条件：,产物：,物质变化：,能量变化：,ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能；,叶绿体类囊体薄膜,叶绿体基质,光、酶、色素,酶、ATP、H,光能 ATP活跃化学能,ATP活跃化学能 有机物中稳定化学能,光反应是暗反应的基础，提供ATP和H；暗反应影响光反应，提供ADP、Pi,光合作用：最基本的物质代谢和能量代谢,光、暗反应比较,P129【思考交流3】,2.反应式及元素转移去向：,（1）氧元素：（2）碳元素：（3）氢元素：,H2O O2
21、CO2（CH2O）、H2OCO2 C3（CH2O）H2O H（CH2O）/H2O,P129【思考交流2】,能量转换:光能 电能 ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能物质转换:无机物(CO2和H2O)有机物和O2,光反应产生的ATP能用于主动运输等生命活动吗？,光反应产生的ATP不能用于除了暗反应以外的其它任何生命活动。线粒体产生的ATP为其它细胞器的生命活动提供能量，但却不能为叶绿体提供能量。,3、能量和物质的转换过程,【夯实基础】,1、光合作用的实质是A.把CO2转换成ATP B.产生化学能、储存在有机物中 C.把光能转变成化学能，储存在ATP中 D.把无机物转化成有机物，把光能转变成
22、化学能,D,【夯实基础】,2、光合作用的产物中，O2、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧分别来自于CO2 气孔直接吸引 水的分解 叶绿素的分解 A.B.C.D.,C,【夯实基础】,3、光合作用过程中，能够保证暗反应连续进行的是 A.CO2的固定B.C3的还原 C.葡萄糖的产生D.C5的再生,D,4、在光合作用的暗反应中，没有消耗的物质是AH和ATPBH和CO2C五碳化合物和酶D三碳化合物和五碳化合物,C,【夯实基础】,5、绿色植物在暗室中不能利用的物质是A.ATP B.CO2 C.O2 D.葡萄糖,B,6.光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP 的部位在叶绿体中依次为 外膜 内膜 基质
23、类囊体膜 A B C D,B,图中字母代表的物质分别是?反应的名称是，反应的名称是。,下图为植物光合作用示意图，请据图回答：,水的光解,C3的还原,色素,ATP,O2,H,C3,C5,ADP,CO2,【夯实基础】,既是光反应阶段的产物，又是暗反应阶段必需的物质是，它们被传递到叶绿体的部位，用于步骤；如果做一个实验检测藻类植物的光合作用速率，最好的方法是检测量。,色素,ATP,O2,H,C3,C5,基质,ADP,CO2,H,ATP,c,e,氧气释放,【夯实基础】,思考与讨论:1、叶绿体中哪个部位的磷酸含量比较高?叶绿体基质2、磷酸的运输方向是怎样的？叶绿体基质往叶绿体基粒运输,【典例1】(201
24、4课标)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是()AO2的产生停止 BCO2的固定加快CATP/ADP比值下降 DNADPH/NADP比值下降,B,P129 T1,【典例2】(2014广东理综)观测不同光照条件下生长的柑橘，结果见下表。请回答下列问题：,注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照,(1)CO2以方式进入叶绿体后，与结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供的。(2)在弱光下，柑橘通过和来吸收更多的光能，以适应弱光环境。,自由扩散,C5,H,增加叶面积,提高叶绿素含量,注：括号内的百分数以强光照的数据作为参照,(3)与弱
25、光下相比，强光下柑橘平均每片叶的气孔总数，单位时间内平均每片叶CO2吸收量。对强光下生长的柑橘适度遮阴，持续观察叶色、叶面积和净光合速率，这三个指标中，最先发生改变的是，最后发生改变的是。,较少,较少,净光合速率,叶面积,【夯实基础】,7、某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是 A、CO2 叶绿体 ATPB、CO2 叶绿素 ATPC、CO2 乙醇 糖类D、CO2 三碳化合物 糖类,D,8、在光合作用过程中，能量的转移途径是A、光能 ATP 叶绿素 葡萄糖 B、光能 叶绿素 ATP 葡萄糖 C、光能 叶绿素 CO2 葡萄糖D、光能 ATP CO2 葡萄糖,B,H
26、2O,CO2,H,O2,酶,多种酶,ADP+Pi,ATP,C5,2C3,（CH2O）,H2O,水的光解,形成ATP,CO2的固定,C3的还原,(1)光照条件引起的变化：,积累、增加,消耗、减少,4.光照、CO2的改变，短期内引起的物质含量的变化分析,合成速率,H2O,CO2,H,O2,酶,多种酶,ADP+Pi,ATP,C5,2C3,（CH2O）,H2O,水的光解,形成ATP,CO2的固定,C3的还原,(2)CO2浓度引起的变化,合成速率,【能力提升】,1、在夏季中午光照最强的情况下，绿色植物的光合作用强度略有下降。这时，叶肉细胞内的 C5、C3、ATP 的含量变化依次是 A.升、降、升B.降、
27、升、降 C.降、升、升D.升、降、降,A,【能力提升】,2、将单细胞绿藻置于适宜的条件下培养，经过一段时间后，突然停止光照，发现绿藻体内C3的含量突然上升，这是由于 光反应仍在进行，形成 H 和ATP 光反应停止，不能形成 H 和ATP 暗反应仍在进行，CO2和C5结合，继续形成C3 光反应停止，由于没有 H 和ATP供应，C3不能 形成葡萄糖而积累增加A B C D,B,光合作用速率呼吸作用速率有机物积累,光合作用速率呼吸作用速率有机物不积累,光合作用速率呼吸作用速率有机物负积累,请分析以下三种情况，以1、3图情况为例，标出以CO2、O2为指标的“吸收量”、“消耗量”、“产生量”,四、光合作
28、用的影响因素,四、光合作用的影响因素,植物种类叶面积指数叶龄不同发育阶段光合产物的输出,四、光合作用的影响因素,（一）内因（宏观）,光合作用色素的含量光合作用的酶的数量和活性C5的多少,内因（微观）,1、植物种类（阴生、阳生植物）,（一）影响光合作用的内因（宏观）,作物后期,适当摘除老叶、残叶，降低呼吸作用。,1.幼叶不断生长,叶绿体(素)不断增加,光合速率不断加快；2.老叶叶绿体破坏,光合速率减慢。,2、叶龄（器官和个体水平）,（一）影响光合作用的内因（宏观）,对光合作用的影响？,在生产上的应用,A光合作用实际量,B干物质量,C呼吸量,0 2 4 6 8,叶面积指数,物质的量,叶面积指数=总
29、叶面积土地面积,叶面指数越大说明叶片交错重叠程度越大。,3、光合面积（群体水平）,（一）影响光合作用的内因（宏观）,净光合作用量光合作用实际量呼吸作用量,问：叶面积指数超过哪点，植物无法生活下去？,对光合作用的影响？,反应速率,叶面积指数,2,4,6,8,0,光合作用实际量,呼吸作用量,净光合作用量,在生产上的应用,合理密植，适当修剪,4、不同发育阶段,（一）影响光合作用的内因（宏观）,光合产物积累到一定的水平，就会抑制光合作用（反馈抑制）,5、光合作用产物输出,对两株大小、长势相同的植物分别进行如下处理：甲先光照5h，再在黑暗中5h，交替共10h；乙先光照5s，再在黑暗中5s，连续交替共10
30、h。在其他条件相同的条件下，它们体内的有机物含量是谁多？,乙多。光反应的产物NADPH和ATP能被充分利用，转化效率高，光合作用总速率相对较高。,（二）外因,1、光2、温度3、矿质元素4、二氧化碳5、水,光照强度/光照时间/光质（光的波长）,四、光合作用的影响因素,1、光对光合作用的影响光照强度的影响,光照强度,CO2的吸收量,CO2的释放量,黑暗中呼吸作用强度,净光合速率,总光合速率,真正(总)光合速率=表观(净)光合速率+呼吸速率,一般情况下，光照强度达到B点后，限制光合速率的主要外界原因有哪些？,温度，CO2,呼吸速率,A点含义？B点含义？C点含义？C点限制因素？AB段含义？BC段含义？
31、AB段的限制因素？,无光合只呼吸,光合速率呼吸速率,光合速率不再改变,温度、CO2、酶量等,光合速率呼吸速率,光合速率呼吸速率,光照强度,A,B,光照强度,0,阳生植物,阴生植物,规律：阳生植物的光补偿点与光饱和点高于阴生植物；光补偿点高的植物一般光饱和点也高。应用：根据植物的生活习性因地制宜地种植植物,C,D,思考与讨论阴生植物曲线的B点和C点应如何移动？,1、光对光合作用的影响光照强度的影响,如图表示A、B两种植物的光合速率与光照强度的关系：,（1）当在千勒克斯光归强度条件下，A、B两种植物的光合速率相同。（2）A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均
32、光照强度必须大于千勒克斯。,6,6,光合量呼吸量,x12 424,x8,冬季大棚生产农作物的调节，从光照角度看应该是？,适当延长光照时间,1、光对光合作用的影响光照时间的影响,植物在能量相等的不同单色光下，红光和蓝紫光有利于提高光合作用效率，而黄绿光则不利于提高光合作用效率。,1、光对光合作用的影响光质（波长）的影响,温室大栅应使用什么颜色，植物的光合作用效率最高？为什么？,无色。可见光都能通过，植物能充分利用所有有效光进行光合作用。,1、光对光合作用的影响光质（波长）的影响,植物间作、套种（增加光合作用面积）一年之内轮作（延长光合作用时间，平衡土壤中的矿质元素）通过合理密植（增加光合作用面积
33、）温室大棚使用无色透明薄膜（充分利用有效光）,间作：是几种作物相间种植。套种：是在前一茬作物即将收割,沿未收割之前将后一茬作物种入前茬的行间株间。轮作：是几种作物轮流种植。,光照与光合速率的关系应用,图甲、乙、丙分别表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、温度与光合速率之间的关系及叶绿体色素对不同波长光线的相对吸收量：,若甲图所示曲线为阴生植物，则阳生植物曲线与此相比较C点（填“上/下/左/右/不变”）移，A点（填“上/下/左/右/不变”）移；,右,下,由乙图知，40时，植物体(能/不能)显示生长现象；而5时状态可用甲图中（填“A/B/C”）点表示；用玻璃大棚种植蔬菜时，应选择光强为（填“
34、A/B/C”）、温度为（填一个具体数值），及颜色（填透明或不透明）的玻璃。,不能,B,C,25,无,透明,AB段：B点：BC段：C点以后：,随温度的升高，酶活性提高，光合速率逐渐增大。最适温度，光合速率最快。温度逐渐升高，酶活性降低，光合速率逐渐减小；光合作用停止。,2、温度与光合速率的关系,请绘制温度与光合速率的关系图，并用语言描述。,2、温度与光合速率的关系,温度会直接影响酶的活性.（主要是影响暗反应）,温室栽培时,白天适当升温，晚上适当降温（保持昼夜温差）。,对光合作用的影响,在生产上的应用,A,B,思考与讨论：（1）温度主要影响什么？（2）A、B点的意义？（3）怎样提高光合净产量（有机
35、物积累量）？,2、温度与光合速率的关系,暗反应,A：光合作用速率最高；B：净光合量最大；,白天：适当升高光照强度、温度、CO2浓度；夜间：适当降低温度、增加CO2浓度。,右图为光合作用速率与温度、CO2浓度的关系图，根据图中资料来判断，下列叙述哪项是由图中资料可获得的结论,C,A、温度越高，光合作用速率愈快，故光合作用速率与温度成正比。B、CO2浓度愈高，光合作用速率愈快，故光合作用速率与浓度成正比。C、CO2浓度在0.4%以下时，光合作用速率随CO2浓度的增加而升高。D、温度40，CO2浓度为0.6%时，光合作用速率约50。,如图表示绿色植物在水分充足的条件下，光合作用强度与环境因素的关系。
36、请仔细分析图中曲线，回答下列问题：,影响光合作用的主要非生物因素是 光合作用强度与温度之间的关系是 在光照强度为b，温度为20时，限制光合作用的内在因素是，如果大棚栽培蔬菜，在这种情况下应采取什么措施有利于蔬菜生长？，原因是。,光照强度与温度,在一定温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强,暗反应中酶的活性,适当升高温度,提高暗反应中酶的活性,3、CO2对光合作用强度的影响,OA段：A点：B点：C点：AC段：C点以后：,CO2浓度过低时，无法进行光合作用；开始光合作用的最低CO2浓度；CO2饱合点；光合作用强度达到最大值；光合作用速率随CO2浓度增加而增加；再增加CO2浓度，光合速率不变。
37、,请绘制CO2与光合作用强度的关系图，并用语言描述。,3、CO2对光合作用强度的影响,曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。,CO2浓度主要影响暗反应；,生产实践运用,（1）大田种植时，要求“正其行，通其风”增加大气环流，合理密植，以增大CO2浓度；（2）温室栽培，除适时通风外，可采用CO2发生器、释放干冰等，增施气肥（CO2）；（3）无土栽培时加NaHCO3或碳酸氢铵，以增大CO2浓度；（4）施用农家肥，经土壤微生物分解后，既提供各种矿质元素的同时，还能补充CO2。,3、CO2对光合作用强度的影响,
38、【夯实基础】,1、生长于较弱光照下的植物，当提高 CO2浓度时，其光合作用并未随之增强，主要限制因素是 A.呼吸作用和暗反应 B.光反应 C.暗反应 D.呼吸作用,B,【夯实基础】,2、下图是改变CO2浓度后与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线，请回答：,曲线a表示的化合物是，曲线b表示的化合物是；在CO2浓度降低时，曲线a表示的化合物的含量迅速下降的原是：光照强度和CO2浓度的变化均影响光合作用的速度，但前者主要影响光合作用的，后者主要影响光合作用的。,CO2固定过程减慢，C3形成量减少;而C3的还原过程仍在进行。,C3,光反应,暗反应,C5,将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调
39、节小室 CO2 浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度，结果如右图。下列相关叙述，正确的是,D,A如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移 B如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点右移 C如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移 D如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移,【能力提升】,以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。下列分析正确的是,A光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等B光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示
40、光合作用制造的与细胞呼吸消耗的有机物的量相等,A,总光合量,7.006.005.00,光合酶、ATP、叶绿素的重要组分ATP、磷脂的重要组分，维持叶绿体膜正常的结构和功能促进光合产物的合成和运输叶绿素的重要组分催化叶绿素合成的酶的必需元素,4、必需元素供应对光合作用强度的影响,N：P：K：Mg：Fe：,(1)曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。(2)应用：合理施肥根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。,4、必需元素供应对光合作用强度的影响,通过“自由水/结合水”比值影响新陈代
41、谢；水是光合作用的原料；水还影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体,合理灌溉,5、水对光合作用强度的影响,对光合作用的影响,在生产上的应用,时间：盛夏,7 10 12 14 18,在高温、光照强烈和干旱的条件下（夏天晴朗的中午），植物为了避免过度散失水分而降低蒸腾作用气孔闭合CO2吸收减少影响光合作用暗反应,5、水对光合作用强度的影响,【夯实基础】,下图为夏季晴朗的白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线图，请观察后回答：,曲线AB表明光合作用强度随光照增强而。C点光合作用减弱的解释是：中午的过高，作用过大，叶片气孔关闭，使的供应大量减少，使的形成大量减少。DE段光合作用下降的原因是，以致光合作
42、用产生的减少，因而影响了的进行。,增强,温度,蒸腾,CO2,C3,光照逐渐减弱,光反应,H和ATP,暗反应,P点之前时，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，可适当提高图示中的其他因子。,6、温度、光照强度、CO2浓度等综合因素 对光合作用强度的影响,1、右图表示野外松树（阳生植物）光合作用强度与光照强度的关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收CO2和释放CO2 量的状况。请分析回答：,最高,当光照强度为 b 时，光合作用强度。光照强度为 a 时，光合作用吸收 CO2 的量
43、等于呼吸作用放出 CO2 的量。如果白天光照强度较长时期为 a，植物能不能正常生长？为什么？,不能。光照强度为 a 时，光合作用形成的有机物和呼吸作用消耗的有机物相等，但晚上只进行呼吸作用。因此，从全天看，消耗大于积累，植物不能正常生长。,光照强度为 a 时，造成三条曲线光合作用强度无明显变化的主要外界因素是；光照强度为 b 时，造成与的光合作用强度差异的因素是；造成曲线与的光合作用强度差异的因素。,光照强度,温度,CO2浓度,2、科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图所示，回答有关问题：,请描述光照强度从a到c的连续变化过程中，曲线的变化趋势：
44、。曲线的变化趋势：；主要限制因素是：。,随光照强度逐渐增强,基本保持平衡,CO2浓度,2、科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图所示，回答有关问题：,3、将叶绿体从植物细胞中提取出来，加入含ADP、磷酸盐及H等的溶液中进行叶绿体离体光合实验，结果如图：,解释实验曲线ab，bc，cdab段：缺乏CO，不能暗反应合成葡萄糖；bc段：利用光反应生成的ATP和H，吸收CO2合成葡萄糖；cd段：无光照，无光反应，而ATP和H也被bc段暗反应消耗完，葡萄糖的合成减慢直到停止；,（2）若将叶绿体弄碎，滤去基粒，在无叶绿素的叶绿体基质中加入ATP和H，即使不给予
45、光照，仍能观察到有葡萄糖生成，请解释该现象。,叶绿体质粒能吸收光能，并生成生成了ATP和H供暗反应使用；葡萄糖的合成在暗反应过程中完成，与光照无直接关系；有了ATP和H，光合作用的暗反应便可顺利的进行。,【例证1】如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24小时内的变化，请据图分析：,(1)图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则A、B、C、D依次是。(2)在中发生的过程称为，在中含有的参与此过程的物质是。(3)在中发生的反应与中发生反应的物质联系是。,H2O、CO2、C3、C5,光反应,色素和酶,光反应为暗反应提供H和ATP
46、，暗反应为光反应提供ADP和Pi等,(4)图乙中，从点开始合成有机物，至点有机物合成终止。(5)AB段C3含量较高，其主要原因是。(6)E点C3含量极少，其原因是。(7)E点与D点相比，叶绿体中H含量较(高/低),B,无光不进行光反应，C3不能被还原,气孔关闭，叶肉细胞内CO2含量低，CO2的固定减弱,高,H,(1)GH段C3含量相对升高的原因是什么？提示：光反应为暗反应提供的H和ATP逐渐减少，导致C3的还原逐渐减弱。(2)E点与D点相比，哪个点的C5含量相对较高？提示：E点。,1、生物界中有机物的来源2、维持大气中氧和二氧化碳的相对稳定3、对生物的进化具有重要作用4、生物生命活动所需能量的
47、最终来源,五、光合作用的重要意义,异化作用类型分解物质，释放能量,兼性厌氧性,六、新陈代谢的类型,同化作用类型（合成物质，储存能量）,在生态系统中构成生产者,六、新陈代谢的类型,同化类型自养型,（1）光能自养型：光合作用,（2）化能自养型：化能合成作用,相同点：,都能将无机物合成有机物，都属于自养生物。,不同点：,合成有机物所利用的能量不同，绿色植物利用光能，硝化细菌利用的是氨氧化释放的化学能。,注意：硝化细菌不是利用N2，是利用NH3氧化释放的化学能,硝化细菌进行的是有氧呼吸,绿色植物和硝化细菌在代谢方面的异同,在生态系统中构成消费者或分解者,六、新陈代谢的类型,动物真菌(蘑菇)少数植物大多
48、数原核生物,同化类型异养型,原核生物：蓝藻、硝化细菌和醋酸杆菌等好氧细菌,兼性厌氧性:酵母菌 大肠杆菌,常见需氧型生物：,六、新陈代谢的类型,常见厌氧型生物：,乳酸菌 破伤风杆菌寄生在动物体内的寄生虫(例:蛔虫)哺乳动物成熟的红细胞等,六、新陈代谢的类型,从厌氧型需氧型进化从异养型自养型进化最早的生物：异养厌氧型,新陈代谢类型的进化,133,构建知识网络,28.(10分)(探究创新题)某同学为探究环境因素对光合作用强度的影响，设计实验如下：摘取外形正常、生长旺盛的绿叶若干，在绿叶上避开大型叶脉用打孔器打出直径为1 cm的小圆形叶片40片。用适当方法使小圆形叶片内部的气体全部逸出，放入黑暗处盛有
49、蒸馏水的烧杯中待用，此时叶片全部沉在水底。(1)实验中小圆形叶片下沉的原因是_。(2)欲证明光合作用需要CO2，在此实验基础上完成实验步骤(材料任选)：_。,探究环境因素对光合作用的影响,(3)本实验的检测指标为_。(4)若小圆形叶片取自大叶脉处，则所测得的光合作用强度会较当前值偏_。(5)欲研究光照强度对光合作用强度的影响，但实验室只有一种40 W灯泡，可以通过_达到目的。【解析】(1)圆形叶片内部的气体逸出，放在蒸馏水中后，水进入叶片内，使细胞间隙充满水，质量增加，叶片下沉。(2)证明光合作用需要CO2，则实验的变量应该为CO2，一组实验提供CO2，另一组作为对照不提供CO2，叙述过程中注
50、意等量原则及单一变量原则的应用。,(3)植物光合作用产生氧气，附着在叶片表面，使叶片受到的浮力增加，叶片上浮，因此实验的检测指标应该为叶片上浮的数目或全部叶片上浮所需的时间。(4)若取自大叶片，切到大叶脉的小圆形叶片一是本身质量偏大，不容易浮起；二是此种小圆形叶片所含叶绿体少，光合作用强度偏低。(5)研究光照强度对实验的影响，则实验的变量为光照强度，通过调节光源和实验装置的距离调节光照强度。,答案：(1)叶片细胞间隙充满了水(2)取两只小烧杯，分别倒入20 mL的NaHCO3稀溶液(或富含CO2的清水)和蒸馏水，每只烧杯中各放入20片小圆形叶片，给予光照、温度等适宜的条件，观察实验现象(3)相
