光與光合作用

光與光合作用第一頁，共四十六頁，2022年，8月28日化能合成作用：利用環(huán)境中某些無機(jī)物氧化時所釋放的能量來把無機(jī)合成有機(jī)物。少數(shù)的細(xì)菌，如硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌。2NH3+3O2

2HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O2

2HNO3+能量硝化細(xì)菌舉例1：6CO2+6H2O

C6H12O6+6O2能量第二頁，共四十六頁，2022年，8月28日2H2S+O22H2O+2S+能量2S+3O2+2H2O2H2SO4+能量6CO2+6H2OC6H12O6+6O2例2:：硫細(xì)菌的化能合成作用：硫細(xì)菌硫細(xì)菌能量、酶例3：鐵細(xì)菌是一種能使二價鐵氧化成三價鐵并從中得到能量的一群菌落，如銹鐵菌屬、纖毛鐵細(xì)菌屬等。綠硫細(xì)菌是化能合成細(xì)菌嗎？第三頁，共四十六頁，2022年，8月28日自養(yǎng)生物:以CO2和H2O（無機(jī)物）為原料合成糖類（有機(jī)物），糖類中儲存著的能量。異養(yǎng)生物:

只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來維持自身的生命活動。所需的能量來源不同（光能、化學(xué)能）光能自養(yǎng)生物綠色植物硝化細(xì)菌化能自養(yǎng)生物例如人、動物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌。第四頁，共四十六頁，2022年，8月28日★單因子變量對光合作用的影響

光合作用強(qiáng)度表示方法1、單位時間內(nèi)光合作用積累有機(jī)物（糖）的數(shù)量（即植物重量或有機(jī)物的增加量）。2、單位時間內(nèi)光合作用吸收C02的量(或?qū)嶒?yàn)容器內(nèi)CO2減少量)。3、單位時間內(nèi)光合作用放出02的量(或?qū)嶒?yàn)容器內(nèi)02增加量)。凈光合作用真正（總）光合作用=凈光合作用+呼吸作用真正（總）光合作用怎么表述？第五頁，共四十六頁，2022年，8月28日影響光合作用的因素及其相關(guān)原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用

影響光合作用的因素一第六頁，共四十六頁，2022年，8月28日葉齡OA段：AB段：BC段：幼葉，隨幼葉的不斷生長，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷提高

壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率也基本穩(wěn)定。老葉，隨著葉齡的增加，葉片內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。應(yīng)用：農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉，可降低其細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物。第七頁，共四十六頁，2022年，8月28日影響光合作用的因素及其相關(guān)原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用

影響光合作用的因素二第八頁，共四十六頁，2022年，8月28日★單因子變量對光合作用的影響

①光照時間：②光照強(qiáng)度：③光質(zhì)：紅橙光、藍(lán)紫光光合效率高時間越長，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，增加光照強(qiáng)度可提高光合作用速率。[1]光照第九頁，共四十六頁，2022年，8月28日→光反應(yīng)光照強(qiáng)度②光照強(qiáng)度光合速率0光強(qiáng)→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原→（CH20）CO2、溫度改變對于積累有機(jī)物有利時，B點(diǎn)左移，C點(diǎn)右移，D點(diǎn)上移。不利時相反。光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BCDA點(diǎn)主要受溫度影響，最適溫度時A點(diǎn)最低，偏離最適溫度A點(diǎn)升高。第十頁，共四十六頁，2022年，8月28日②光照強(qiáng)度A點(diǎn)：AB段：B點(diǎn)：BC段：C點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0時只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放C02量代表此時的呼吸強(qiáng)度

隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用逐漸增強(qiáng)，C02的釋放量逐漸減少,因一部分用于光合作用

光補(bǔ)償點(diǎn),此時細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用速率=細(xì)胞呼吸速率

隨光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用不斷增強(qiáng)

光飽和點(diǎn),光照強(qiáng)度達(dá)到一定值時，光合作用不再增強(qiáng)

凈第十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日B：光補(bǔ)償點(diǎn)C：光飽和點(diǎn)光照強(qiáng)度0吸收CO2ABC釋放CO2凈光合速率光合作用總量光合作用總量：是指植物在光下實(shí)際把二氧化碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的量，即在單位時間、葉面積從外界吸收和自身呼吸釋放二氧化碳的量。也就是真正光合速率。凈光合速率：不算呼吸作用放出的二氧化碳量，只算從外界吸收的二氧化碳量，即是在光下測定的二氧化碳的吸收量。也就是表觀光合速率。凈光合作用=光合作用總量–呼吸作用②光照強(qiáng)度S2第十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日S3凈光合作用=光合作用總量–呼吸作用S2S1OA段內(nèi)：呼吸作用=S1+S3凈光合作用=S2-S1真正（總）光合作用=S2+S3S1為光補(bǔ)償點(diǎn)內(nèi)呼吸大于光合的部分光照強(qiáng)度吸收CO2釋放CO2OA第十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日AB光照強(qiáng)度0吸收CO2陽生植物陰生植物B：光補(bǔ)償點(diǎn)C：光飽和點(diǎn)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>②光照強(qiáng)度第十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日從海的不同深度采集到4種類型的浮游植物（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ），測定了每種類型的光合作用，如下圖所示。在最深處采集到的是哪種類型的浮游植物？光照強(qiáng)度光合速率ⅠⅡⅢⅣ第十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日→光反應(yīng)光照強(qiáng)度據(jù)光照強(qiáng)度可制定的農(nóng)作物增產(chǎn)措施②光照強(qiáng)度→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原(1)白天：適當(dāng)增強(qiáng)光照(2)陰雨天：適當(dāng)補(bǔ)光(5)種植時：★合理密植(4)間作套種時農(nóng)作物的種類

搭配，林帶樹種的配置

(3)冬季溫室栽培避免高溫

→（CH20）第十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日白光（復(fù)色光）紅光（單色光）綠光（單色光）最強(qiáng)：次之：最弱：光質(zhì)不同波長的光光合作用強(qiáng)度③光的性質(zhì)第十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水層對光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對藍(lán)、綠部分的吸收，即到達(dá)深水層的光線是相對富含短波長的光，所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層，吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方③光的性質(zhì)第十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日③光的性質(zhì)白光>紅光、藍(lán)紫光>…

…>綠光⑴溫室大棚塑料薄膜的顏色最好是：無色透明⑵綠色植物生理實(shí)驗(yàn)的安全燈顏色：綠色⑶水域植物（藻類—水深）的垂直分布：綠藻紅藻褐藻第十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日[2]光照面積OA段：A點(diǎn)：OB段：BC段：OC段：隨葉面積的不斷增大，光合作用實(shí)際量不斷增大光合作用面積的飽和點(diǎn)

隨葉面積的增大，光合作用不再增強(qiáng)，原因是有很多葉被遮擋，光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以下干物質(zhì)量隨光合作用增強(qiáng)而增加隨葉面積的不斷增加，干物質(zhì)積累量不斷降低隨葉面積的不斷增加，呼吸量不斷增加第二十頁，共四十六頁，2022年，8月28日[2]光照面積應(yīng)用：適當(dāng)間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免徒長。封行過早，使中下層葉片所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的浪費(fèi)。第二十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日過度密植減產(chǎn)的原因從生理學(xué)角度看：過度密植使得植物下半部的葉片受到的光照強(qiáng)度過弱（小于光補(bǔ)償點(diǎn)），使這部分葉片光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度造成大量消耗有機(jī)物導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。第二十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日→C3的生成CO2濃度→暗反應(yīng)C3還原→（CH20）光合速率0CO2濃度AB[3]CO2濃度A點(diǎn)：AB段：B點(diǎn)：進(jìn)行光合作用所需CO2的最低濃度在一定范圍內(nèi)，隨C02濃度的提高，植物的光合速率加快

表示C02的飽和點(diǎn)，CO2超過該濃度，光合速率達(dá)到最大不再提高。第二十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日→C3的生成CO2濃度→暗反應(yīng)C3還原→（CH20）光合速率0CO2濃度ABCO2飽和點(diǎn)CO2補(bǔ)償點(diǎn)？第二十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日→C3的生成CO2濃度→暗反應(yīng)C3還原→（CH20）光合速率0CO2濃度AB思考：1、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)一步提高光合效率？2、若光照充足、溫度適宜，造成B點(diǎn)的原因是什么？3、若再繪另一光照更弱條件下的該曲線，則圖中A點(diǎn)向什么方向移動。[3]CO2濃度第二十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日[3]CO2濃度應(yīng)用：農(nóng)作物增產(chǎn)措施（2）溫室栽培，晴天適當(dāng)增加

CO2濃度①施有機(jī)肥（農(nóng)家肥）②施用NH4HCO3肥料（1）合理密植使農(nóng)田通風(fēng)良好

“正其行，通其風(fēng)”

光合速率0CO2濃度AB③CO2發(fā)生器第二十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日[4]H2O→H+的生成H2O→暗反應(yīng)C3還原→（CH20）→NADPH的生成含水量1、光合作用的原料；2、植物體內(nèi)各種生化反應(yīng)的介質(zhì)；3、影響氣孔的開閉。應(yīng)用：根據(jù)作物需水規(guī)律合理灌溉；預(yù)防干旱洪澇OA段：在一定范圍內(nèi)，水越充足，光合作用速率越快第二十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日[5]礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用。如可促進(jìn)葉片面積增大，提高酶的合成速率，作為酶的激活劑等，提高光合作用速率。應(yīng)用：根據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。

第二十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日光合速率0CO2濃度含水量礦質(zhì)元素如果CO2，水，礦質(zhì)元素的含量都過量那么三幅圖中曲線會怎么變化？CO2深度超過一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒或氣孔關(guān)閉，抑制光合作用。濃度過高會導(dǎo)致植物滲透失水，死亡含水量過高會導(dǎo)致植物進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精或者乳酸，破壞酸堿平衡，植物死亡第二十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日CO2濃度b:CO2的補(bǔ)償點(diǎn)c:CO2的飽和點(diǎn)acbde

a—b:CO2太低，農(nóng)作物消耗光合產(chǎn)物；

b—c:隨CO2的濃度增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)；

c—d:CO2濃度再增加，光合作用強(qiáng)度保持不變；

d—e:CO2深度超過一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒或氣孔關(guān)閉，抑制光合作用。第三十頁，共四十六頁，2022年，8月28日[6]溫度→酶活性1、溫度→NADPH、ATP生成量暗反應(yīng)（CH20）生成量→光反應(yīng)主次2、溫度是影響氣孔開閉的因素之一第三十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日[6]溫度應(yīng)用：農(nóng)作物增產(chǎn)措施⑴晴天：白天適當(dāng)升溫，晚上適當(dāng)降溫以保持較高的晝夜溫差⑵連續(xù)陰雨天：白天和晚上均降溫1、適時播種；2、溫室栽培：3、防止“午休”現(xiàn)象第三十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日一天的時間光合作用效率O光照強(qiáng)度121311光合作用效率與光照強(qiáng)度、時間的關(guān)系A(chǔ)BCDE101514第三十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日日變化光合作用強(qiáng)度光合作用強(qiáng)度時間時間第三十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日★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第三十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日★多因子對光合作用速率的影響溫室栽培時，在一定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當(dāng)充加C02，進(jìn)一步提高光合速率。當(dāng)溫度適宜時，可適當(dāng)增加光照強(qiáng)度和C02濃度以提高光合速率?？傊?，可根據(jù)具體情況，通過增加光照強(qiáng)度，調(diào)節(jié)溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率，以達(dá)到增產(chǎn)的目的

第三十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日提高農(nóng)作物的光能利用率1.延長光合作用時間：復(fù)種、套種2.增加光合作用面積:合理密植、間作3.提高光合作用效率：光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度、水、礦質(zhì)元素有機(jī)物的能量土地接受的太陽能單位葉面積，單位時間光合產(chǎn)生有機(jī)物的量（或消耗CO2的量）單位：g·cm2·h-1輪作：改善肥力，減少病蟲害第三十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日光合作用和呼吸作用的關(guān)系第三十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日6CO2+12H2O

C6H12O6+6H2O+6O2葉綠體光能C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶O2、C6H12O6CO2關(guān)于光合作用和呼吸作用的關(guān)系各項生命活動第三十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日光合作用與細(xì)胞呼吸的聯(lián)系A(chǔ)B

CDCO2O2CO2O2①實(shí)驗(yàn)容器中O2增加量（實(shí)測的氧氣釋放量）②實(shí)驗(yàn)容器中CO2減少量1、植物凈光合量=總光合量—呼吸量第四十頁，共四十六頁，2022年，8月28日18O2H218OH218O光合作用呼吸作用光合作用用H218O灌溉，一定時間內(nèi)18O的去向？光合作用有關(guān)18O轉(zhuǎn)移的途徑：透明玻璃罩C18O2C6H1218O6C18O2呼吸作用光合作用O2、玻璃罩中H2O（水蒸氣）、CO2、C6H12O6蒸騰作用有氧呼吸18O2H218O光合作用蒸騰作用第四十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日光合作用與有氧呼吸