能量之源光與光合應(yīng)用

能量之源光與光合應(yīng)用自養(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2頁,共59頁，2024年2月25日，星期天§4能量之源——光與光合作用光合作用原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：提高光合作用強(qiáng)度，增加農(nóng)作物產(chǎn)量。例如：控制光照的強(qiáng)弱和溫度的高低，適當(dāng)增加作物環(huán)境中二氧化碳的濃度，等等。影響光合作用的主要外界因素：1）光照2）CO23）溫度第3頁,共59頁，2024年2月25日，星期天影響光合作用的因素及其相關(guān)原理在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用

考點四：影響光合作用的因素第4頁,共59頁，2024年2月25日，星期天葉齡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5頁,共59頁，2024年2月25日，星期天影響光合作用的因素及其相關(guān)原理在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用

考點四：影響光合作用的因素第6頁,共59頁，2024年2月25日，星期天★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)光合作用產(chǎn)生有機(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)嶒炄萜鲀?nèi)CO2減少量)。3、單位時間內(nèi)光合作用放出02的量(或?qū)嶒炄萜鲀?nèi)02增加量)。第7頁,共59頁，2024年2月25日，星期天★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)：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8頁,共59頁，2024年2月25日，星期天→光反應(yīng)光照強(qiáng)度②光照強(qiáng)度光合速率0光強(qiáng)光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BC→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原（CH20）←第9頁,共59頁，2024年2月25日，星期天②光照強(qiáng)度A點：AB段：B點：BC段：C點：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

光補償點,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,光照強(qiáng)度達(dá)到一定值時，光合作用不再增強(qiáng)

凈第10頁,共59頁，2024年2月25日，星期天②光照強(qiáng)度凈真正光合速率＝凈光合速率+呼吸速率

第11頁,共59頁，2024年2月25日，星期天→光反應(yīng)光照強(qiáng)度②光照強(qiáng)度光合速率0光強(qiáng)光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BC光補償點光飽和點→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原（CH20）←第12頁,共59頁，2024年2月25日，星期天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第13頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第14頁,共59頁，2024年2月25日，星期天→光反應(yīng)光照強(qiáng)度②光照強(qiáng)度光合速率0光強(qiáng)光強(qiáng)CO2吸收CO2釋放A0BC陽生植物陰生植物光補償點光飽和點→NADPH、ATP→暗反應(yīng)

C3還原（CH20）←第15頁,共59頁，2024年2月25日，星期天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16頁,共59頁，2024年2月25日，星期天→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（CH20）←(1)白天：適當(dāng)增強(qiáng)光照(2)陰雨天：適當(dāng)補光(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

第17頁,共59頁，2024年2月25日，星期天過度密植減產(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（小于光補償點），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18頁,共59頁，2024年2月25日，星期天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綠色植物生理實驗的安全燈顏色：綠色⑶水域植物（藻類—水深）的垂直分布：綠藻紅藻褐藻第19頁,共59頁，2024年2月25日，星期天[2]光照面積OA段：A點：OB段：BC段：OC段：…隨葉面積的不斷增大，光合作用實際量不斷增大光合作用面積的飽和點

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)度在光補償點以下…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20頁,共59頁，2024年2月25日，星期天[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償點以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的浪費。第21頁,共59頁，2024年2月25日，星期天→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：AB段：B點：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，CO2超過該濃度，光合速率達(dá)到最大不再提高。第22頁,共59頁，2024年2月25日，星期天→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CO2補償點？第23頁,共59頁，2024年2月25日，星期天→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點向什么方向移動。[3]CO2濃度第24頁,共59頁，2024年2月25日，星期天[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25頁,共59頁，2024年2月25日，星期天[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26頁,共59頁，2024年2月25日，星期天[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27頁,共59頁，2024年2月25日，星期天[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28頁,共59頁，2024年2月25日，星期天[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29頁,共59頁，2024年2月25日，星期天★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(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30頁,共59頁，2024年2月25日，星期天★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。總之，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31頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第32頁,共59頁，2024年2月25日，星期天6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2葉綠體光能C6H12O6+6H2O+6O26CO2+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33頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第34頁,共59頁，2024年2月25日，星期天光合作用與細(xì)胞呼吸的聯(lián)系A(chǔ)B

CDCO2O2CO2O2①實驗容器中O2增加量（實測的氧氣釋放量）②實驗容器中CO2減少量1、植物凈光合量=總光合量—呼吸量第35頁,共59頁，2024年2月25日，星期天10203040012345ab溫度光合作用量相對值·····呼吸作用量相對值練習(xí)7、右圖a曲線表示一定光照強(qiáng)度、不同溫度條件下，某植物光合作用的合成量（單位時間內(nèi)同化的CO2的量）；b曲線表示同等條件下的呼吸作用量（單位時間內(nèi)釋放的CO2量）。據(jù)圖可獲得的結(jié)論之一是：（）A、在20℃時，植物光合作用速率最高B、在20℃與30℃時，有機(jī)物積累的速率相同C、在25℃時，有機(jī)物積累的速率最快D、在40℃時，有機(jī)物的積累量呈負(fù)增長D··第36頁,共59頁，2024年2月25日，星期天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C6H12O6C18O2C6H1218O6C18O2呼吸作用光合作用O2、玻璃罩中H2O（水蒸氣）、CO2、蒸騰作用有氧呼吸18O2H218O光合作用蒸騰作用第37頁,共59頁，2024年2月25日，星期天光合作用與有氧呼吸的比較光合作用有氧呼吸區(qū)別場所所需條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系光合作用為有氧呼吸提供、；呼吸作用為光合作用提供。葉綠體主要在線粒體光、溫度、酶等O2、溫度、酶等無機(jī)物合成有機(jī)物有機(jī)物分解成無機(jī)物光能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能有機(jī)物中的化學(xué)能釋放出來，轉(zhuǎn)移給ATP有機(jī)物O2CO2第38頁,共59頁，2024年2月25日，星期天注意以下幾條基本原理：⑴光合作用、呼吸作用的速率一般為一段時間內(nèi)CO2、O2和葡萄糖的變化量計算。⑵在有光和無光條件下，植物都能夠進(jìn)行呼吸作用。⑶凈生產(chǎn)量=實際光合作用量－呼吸作用量。⑷計算時，應(yīng)該先列出光合作用和呼吸作用的反應(yīng)式，然后列出方程予以計算。有關(guān)光合作用和呼吸作用的計算第39頁,共59頁，2024年2月25日，星期天1、根據(jù)光合作用反應(yīng)式進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)的計算2、根據(jù)光合作用反應(yīng)式進(jìn)行有關(guān)能量的計算3、光合作用與呼吸作用的綜合計算光合作用實際產(chǎn)O2量＝實測O2釋放量＋呼吸作用耗O2量光合作用實際CO2消耗量＝實測CO2消耗量＋呼吸作用CO2釋放量光合作用C6H12O6凈生產(chǎn)量＝光合作用實際C6H12O6生產(chǎn)量－呼吸作用C6H12O6消耗量

光合作用的指標(biāo)是光合速率,通常以每小時每平方分米葉面及吸收CO2毫克數(shù)表示。真正光合速率=表觀(凈)光合速率+呼吸速率第40頁,共59頁，2024年2月25日，星期天例1、將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時增加8mg，給予充足光照后，容器內(nèi)CO2的含量每小時減少36mg，若上述光照條件下光合作用每小時能產(chǎn)生葡萄糖30mg，請回答：（1）比較在上述條件下，光照時呼吸作用的強(qiáng)度與黑暗時呼吸作用的強(qiáng)度差是

mg。（2）在光照時，該植物每小時葡萄糖凈生產(chǎn)量是

mg。（3）若一晝夜中先光照4小時，接著放置在黑暗情況下20小時，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量變化是（填增加或減少）

。（4）若要使這株植物有更多的有機(jī)物積累，你認(rèn)為可采取的措施是：

。024.5減少①延長光照時間②降低夜間溫度③增加CO2濃度第41頁,共59頁，2024年2月25日，星期天例2、下圖是在一定的CO2濃度和溫度下，某陽生植物CO2的吸收量和光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線，據(jù)圖回答：（1）該植物的呼吸速率為每小時釋放CO2

mg/dm2。（2）b點表示光合作用與呼吸作用速率

。5

10

15

20

25

30

352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照強(qiáng)度（Klx）abcd（3）若該植物葉面積為10dm2，在光照強(qiáng)度為25Klx條件下光照1小時，則該植物光合作用吸收CO2

mg/dm2；合成葡萄糖

mg。5相等250170.5第42頁,共59頁，2024年2月25日，星期天5

10

15

20

25

30

352520151050－5－10CO2吸收量mg/dm2·h光照強(qiáng)度（Klx）abcd（4）若白天光照強(qiáng)度較長時期為b該植物能否正常生長？為什么？（5）若該植物為陰生植物，則b點應(yīng)向

移動。不能正常生長。白天光照強(qiáng)度為b時，無有機(jī)物積累，而夜間消耗有機(jī)物，從全天來看，有機(jī)物的消耗多于積累，不能正常生長。左第43頁,共59頁，2024年2月25日，星期天氧氣釋放量（CO2吸收量、葡萄糖生產(chǎn)量）=光合量-呼吸量在暗處或植物體的非綠色部分：氧氣吸收量（CO2釋放量、葡萄糖消耗量）=呼吸量光合作用、呼吸作用都進(jìn)行只進(jìn)行呼吸作用第44頁,共59頁，2024年2月25日，星期天4.（04北京）在相同光照和溫度條件下，空氣中CO2含量與植物光合產(chǎn)量（有機(jī)物積累量）的關(guān)系如圖所示。理論上某種C3植物能更有效地利用CO2，使光合產(chǎn)量高于m點的選項是

A.若a點在a2，b點在b2時

B.若a點在a1，b點在b1時

C.若a點在a2，b點在b1時

D.若a點在a1，b點在b2時D第45頁,共59頁，2024年2月25日，星期天4．（04廣東）下列關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述，正確的是A．光合作用和呼吸作用總是同時進(jìn)行B．光合作用形成的糖類能在呼吸作用中被利用C．光合作用產(chǎn)生的ATP主要用于呼吸作用D．光合作用與呼吸作用分別在葉肉細(xì)胞和根細(xì)胞中進(jìn)行C5．（04廣東）光合作用暗反應(yīng)階段中直接利用的物質(zhì)是

A．O2和C3化合物B．葉綠體色素

C．H20和O2 D．氫[H]和ATPD第46頁,共59頁，2024年2月25日，星期天7．（04江蘇）光合作用的過程可分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，下列說法正確的是 （）

A．葉綠體的類囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)

B．葉綠體的類囊體膜上進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng)

C．葉綠體基質(zhì)中可進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)

D．葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行暗反應(yīng)，不進(jìn)行光反應(yīng)第47頁,共59頁，2024年2月25日，星期天l．（04湖南）下列關(guān)于光合作用強(qiáng)度的敘述，正確的是A．葉片從幼到老光合作用強(qiáng)度不變B．森林或農(nóng)田中植株上部葉片和下部葉片光合作用強(qiáng)度有差異C．光合作用強(qiáng)度是由基因決定的，因此是固定不變的D．在相同光照條件下，各種植物的光合作用強(qiáng)度相同B21．（上海）葉綠體含多種色素，其中一種色素能接受其它色素所吸收的光能，該色素是A．胡蘿卜素B．葉黃素C．葉綠素aD．葉綠素bC第48頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.（06北京）夏季，在晴天、陰天、多云.高溫干旱四種天氣條件下，獼猴桃的凈光合作用強(qiáng)度（實際光合速率與呼吸速率之差）變化曲線不同，表示晴天的曲線圖是B5、（05北京）為驗證光是植物生長發(fā)育的必要條件，設(shè)計如下實驗：選擇生長狀況一致的小麥幼苗200株，隨機(jī)均分為實驗組和對照組，分別處理并預(yù)期結(jié)果。下面是關(guān)于實驗組或?qū)φ战M的處理方法和預(yù)期結(jié)果的幾種組合，其中正確的是①實驗組②對照組③黑暗中培養(yǎng)④在光下培養(yǎng)⑤生長育好⑥生長不良A、②③⑤B、①③⑥C、①④⑤D、②④⑥B第49頁,共59頁，2024年2月25日，星期天例1：科學(xué)家用14C標(biāo)記二氧化碳，發(fā)現(xiàn)碳原子在一般植物體內(nèi)光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑是A．二氧化碳→葉綠素→葡萄糖B．二氧化碳→ATP→葡萄糖C．二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖D．二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖D§4能量之源——光與光合作用第50頁,共59頁，2024年2月25日，星期天例2：在一定時間，綠色植物在一定強(qiáng)度的_________的照射下，放出的氧最多

A．白光

B．紅光和藍(lán)紫光

C．藍(lán)紫光和綠光

D．紅光和綠光A§4能量之源——光與光合作用第51頁,共59頁，2024年2月25日，星期天例3：生長旺盛的葉片，剪成5mm見方的小塊，抽去葉內(nèi)氣體，做下列處理，如圖，這四個處理中，沉入底部的葉片小塊最先浮起的是A§4能量之源——光與光合作用第52頁,共59頁，2024年2月25日，星期天例4：將一株植物培養(yǎng)在H218O中并進(jìn)行光照，過一段時間后18O存在于A．光合作用生成的水中B．僅在周圍的水蒸氣中C．僅在植物釋放的氧氣中D．植物釋放的氧氣和周圍的水蒸氣中D§4能量之源——光與光合作用第53頁,共59頁，2024年2月25日，星期天例5：將置于陽光下的盆栽植物移至黑暗處，則細(xì)胞內(nèi)三碳化合物與葡萄糖的生成量的變化是A．C3增加，葡萄糖減少B．C3與葡萄糖都減少C．C3與葡萄糖都增加D．C3突然減少，葡萄糖突然增加A§4能量之源——光與光合作用第54頁,共59頁，2024年2月25日，星期天

(1)該裝置進(jìn)行的實驗是_______________。

(2)該實驗中用煮沸又冷卻的葡萄糖溶液的目的是______________________。

(3)圖中溶液A是

。

(4)酵母菌產(chǎn)生的氣體是

。寫出其反應(yīng)式例6：根據(jù)下圖回答問題：酵母菌能否無氧呼吸?產(chǎn)物