光合作用原理及應(yīng)用zb

葉綠體中的色素

H2O

①水的光解

O2[H]ADP+PiCO2

C5光反應(yīng)

2C3①CO2固定

供氫酶②CO2還原(CH2O)多種酶參加催化

暗反應(yīng)

能量轉(zhuǎn)化：

光能

ATP中活躍的化學(xué)能

元素轉(zhuǎn)移：

O元素:

H2O

O2C元素:CO2

C3

（CH2O)

光能(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能

ATP酶②ATP的生成

③ATP的水解供能酶6CO2＋12H2O

6O2

＋6H2O＋C6H12O6光葉綠體4、光照和CO2濃度變化對細胞內(nèi)相關(guān)物質(zhì)短時間內(nèi)變化的影響ADP+PiATP葉綠體中的色素H2OO2[H]酶酶多種酶C5CO22C3(CH2O)供氫酶短時間內(nèi)變化C3C5[H]和ATPO2(CH2O)合成光照增強，

CO2不變光照減弱，

CO2不變CO2增多，光照不變CO2減少，光照不變光照、CO2不變；但(CH2O)運輸受阻三、化能合成作用

自然界中的某些細菌，能夠利用環(huán)境中的某些無機物氧化分解時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用稱化能合成作用。

2NH3+3O2

硝化細菌2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2硝化細菌2HNO3+能量CO2+H2O硝化細菌（CH2O）+O2例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數(shù)種類的細菌自養(yǎng)生物異養(yǎng)生物光能自養(yǎng)生物化能自養(yǎng)生物生物按獲取有機物的方式不同分類：以光為能源，以CO2和H2O（無機物）為原料合成糖類（有機物），糖類中儲存著由光能轉(zhuǎn)換來的能量。例如：綠色植物。只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。例如：人、動物、真菌及大多數(shù)的細菌。利用環(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物。例如：少數(shù)的細菌，如硝化細菌。四、光合作用原理的應(yīng)用光能CO2+H2O葉綠體（CH2O）+O2

光合作用強度可用單位時間內(nèi)光合作用所吸收CO2的量或釋放O2的量或產(chǎn)生有機物的量表示可用單位時間、單位葉面積光合作用所吸收的CO2或釋放的O2或產(chǎn)生有機物的量表示光合作用速率（一）影響光合作用的因素1.內(nèi)部因素植物種類不同同一植物在不同的生長發(fā)育階段同一植物在不同部位的葉片（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，葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合速率不斷提高

壯葉，葉片面積、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：栽培作物培養(yǎng)時適當(dāng)摘除老葉和發(fā)黃的葉，可降低有機物消耗。2.外界因素溫度CO2礦質(zhì)元素水…光照光照強度光質(zhì)：光照時間白光>紅光、藍紫光>…

…>綠光光照強度光合作用強度0（1）光照強度（1）光照強度0AC（光飽和點）B（光補償點）光照強度光合速率CO2釋放量CO2吸收量AB段：隨光照強度加強，光合作用強度逐漸加強，CO2的釋放量逐漸減少，這是因為細胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時光合作用強度小于細胞呼吸強度。A點：光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時細胞呼吸的強度。B點：光補償點,細胞呼吸釋放的CO2量剛好滿足光合作用的需要，即光合作用強度等于細胞呼吸強度。C點:光飽和點,主要受細胞內(nèi)酶的數(shù)量、酶的活性、C3和C5的含量、色素的含量的限制。BC段：表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，此時光合作用強度大于呼吸作用強度C（光飽和點）B（光補償點）光照強度光合速率0CO2釋放量A凈光合速率真正光合速率呼吸速率真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率CO2吸收量陰生植物陽生植物光補償點、光飽和點：陽生植物陰生植物>（或表觀光合速率）A光合速率0CO2濃度BCO2飽和點應(yīng)用：農(nóng)作物增產(chǎn)措施溫室栽培，晴天適當(dāng)增加CO2濃度合理密植使農(nóng)田通風(fēng)良好，“正其行，通其風(fēng)”

施有機肥（農(nóng)家肥）施用干冰CO2發(fā)生器（2）CO2濃度a—b:b—c:c—d:d—e:acbdeCO2太低，農(nóng)作物消耗光合產(chǎn)物；隨CO2的濃度增加，光合作用強度增強；CO2濃度再增加，光合作用強度保持不變；CO2濃度超過一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒或氣孔關(guān)閉，抑制光合作用。→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，植物因為缺少CO2而光合作用強度下降。Ⅰ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Ⅱ連續(xù)陰雨天：白天和晚上均降溫“午休”現(xiàn)象（3）溫度礦質(zhì)元素應(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。光合作用速率水和礦質(zhì)元素濃度A（4）水和礦質(zhì)元素水分1)影響：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，限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。2)應(yīng)用：根據(jù)作物的需水規(guī)律合理灌溉。多因子對光合作用速率的影響P點：Q點：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，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有關(guān)點移動問題（1）陰生、陽生植物（2）溫度變化左圖是在光合作用的最適溫度下測量所得，若溫度上升5℃A點向

B點向。

（3）CO2濃度變化CO2濃度增大，B點

C點

D點

。CO2濃度減小，B點

C點

D點

。（4）缺Mg時，B點向。C點

D點

。

左移下移右移BACDCO2吸收CO2釋放光照強度左移右移右移右移左移例題：已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃，有圖表示的是30℃時光合作用與光照強度的關(guān)系。若溫度下降到25℃（原光照強度和CO2濃度不變），理論上圖中相應(yīng)點a、b、c三點移動分別為（）baCO2吸收CO2釋放光照強度cA.下移、右移、下移B.下移、左移、下移C.上移、左移、上移D.上移、右移、上移C延長光合作用時間增加光合作用面積增加光能利用率提高光合作用效率控制光照強弱控制光質(zhì)控制溫度控制CO2供應(yīng)控制必需礦質(zhì)元素供應(yīng)控制H2O供應(yīng)提高復(fù)種指數(shù)（輪作）溫室中人工光照合理密植間作套種通風(fēng)透光在溫室中施有機肥，使用CO2發(fā)生器陰生植物陽生植物（二）應(yīng)用:提高農(nóng)作物產(chǎn)量（光合作用強度）的措施紅光和藍紫光適時適量施肥合理灌溉保持晝夜溫差光合作用有氧呼吸代謝類型合成作用(或同化作用)分解作用(或異化作用)物質(zhì)變化無機物有機物有機物無機物能量變化光能―→化學(xué)能(儲能)化學(xué)能―→ATP、熱能(放能)實質(zhì)合成有機物，儲存能量分解有機物、釋放能量，供細胞利用場所葉綠體活細胞(主要在線粒體)條件只在光下進行有光、無光都能進行聯(lián)系五、光合作用與有氧呼吸的比較聯(lián)系2.[H]和ATP的來源、去路的比較來源去路[H]光合作用光反應(yīng)中水的光解作為還原劑用于暗反應(yīng)階段中，還原C3形成(CH2O)等有氧呼吸第一階段從葡萄糖到丙酮酸及第二階段丙酮酸和水反應(yīng)產(chǎn)生用于第三階段還原O2產(chǎn)生H2O，同時釋放出大量的能量ATP光合作用光反應(yīng)階段合成ATP，所需能量來自色素吸收的太陽光能供暗反應(yīng)階段C3還原時的能量之需，以穩(wěn)定的化學(xué)能形式儲存于有機物中有氧呼吸第一、二、三階段均能產(chǎn)生，第三階段產(chǎn)生量最多，能量來自有機物的氧化分解作為能量“通貨”用于各項生命活動P106的練習(xí)7光合作用中光反應(yīng)階段的能量來源是光能，暗反應(yīng)階段的能量來源是ATP。8、白天若突然中斷二氧化碳的供應(yīng)，葉綠體內(nèi)首先積累起來的物質(zhì)是五碳化合物。一、基礎(chǔ)題二、拓展題二1（1）根據(jù)圖中的曲線表明，7~10時光合作用強度不斷增強，這是因為在一定溫度和二氧化碳供應(yīng)充足的情況下，光合作用的強度是隨著光照加強而增強的。（2）在