生物光合作用的原理和应用新人教必修版课件

1、1.光合作用的过程过程光反应阶段暗反应阶段CO2+C52C3酶2C3(CH2O)+C5酶2C3CO2固 定C5多种酶催化(CH2O)还 原12O2ATP酶ADP+Pi叶绿体中的色素分子光能H2O水在光下分解供能酶NADPHNADP+供能供氢2H2O 光解4e+4H+O2ADP+Pi+电能酶ATP酶NADP+2e+H+NADPHATPADP+PiNADPHNADP+1.光合作用的过程过程光反应阶段暗反应阶段CO2+C52C3基粒基质基粒基质（2）光合作用总反应式（3）光反应、暗反应的关系（2）光合作用总反应式（3）光反应、暗反应的关系光反应暗反应条 件场 所物质变化能量变化产 物原 料速 度联

2、系 光、色素、酶 H、ATP、多种酶基粒（类囊体的薄膜） 基 质1. 水的光解 1. CO2的固定2. H、ATP的合成 2. C3化合物的还原 3. ATP水解光能 ATP中活跃 ATP中活跃的化学能的化学能 有机物中稳定的化学能 ATP、H、O2 （CH2O）、ADP、Pi等H2O CO2快，以微秒计。 较缓慢。光反应为暗反应提供了H和ATP，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+，且暗反应是光反应的继续。光反应暗反应条 件场 所能量变化产 物原 料速 度联 系2、试分析光照、CO2浓度骤变对植物细胞内 C3、C5、H、ATP、（CH2O）合成量影响 短时间 相对含量（1）光照强弱 C

3、O2供应不变（2）光照弱强 CO2供应不变2、试分析光照、CO2浓度骤变对植物细胞内短时间 相对含2、试分析光照、CO2浓度骤变对植物细胞内 C3、C5、H、ATP、C6H12O6合成量影响 （3）光照不变 CO2供应减少（4）光照不变 CO2不足充足2、试分析光照、CO2浓度骤变对植物细胞内（3）光照不变（4生物光合作用的原理和应用新人教必修版课件适量地增施肥料，可提高农作物产量。3影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用单因子变量对光合作用的影响CO2不足充足在一定范围内，随C02浓度的提高，植物的光合速率加快矿质元素直接或间接影响光合作用。光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用

4、不再增强4FeSO4+2H2SO4+O22Fe2（SO4）3+2H2O+能量(1)白天：适当增强光照(4)间作套种时农作物的种类 搭配，林带树种的配置CO2供应不变2、试分析光照、CO2浓度骤变对植物细胞内晴天：白天适当升温，晚上适当温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加C02，进一步提高光合速率。铁细菌能利用上述反应中释放的能量来合成有机物4FeSO4+2H2SO4+O22Fe2（SO4）3+2H2O+能量在一定范围内，随C02浓度的提高，植物的光合速率加快2S+3O2+ 2H2O2 H2SO4+能量2HNO2+2H2O+能量叶龄 O

5、A段：AB段：BC段：幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断提高 壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。 老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。 应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，可降低其细胞呼吸消耗有机物。 适量地增施肥料，可提高农作物产量。叶龄 OA段：AB段：BC3影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用 3影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用 单因子变量对光合作用的影响 光合作用强度表示方法1、单位时间内光合作用产生有机物（

6、糖）的 数量（即植物重量或有机物的增加量）。2、单位时间内光合作用吸收C02的量(或实验 容器内CO2减少量)。3、单位时间内光合作用放出02的量(或实验容 器内02增加量)。单因子变量对光合作用的影响 光合作用强度表示方法（1）合理密植使农田通风良好温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加C02，进一步提高光合速率。2S+3O2+ 2H2O2 H2SO4+能量2、单位时间内光合作用吸收C02的量(或实验绿色植物硝化细菌硫细菌、铁细菌等（2）温室栽培，晴天适当增加真正光合速率净光合速率+呼吸速率（2）温室栽培，晴天适当增加应用：农作物、果

7、树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，可降低其细胞呼吸消耗有机物。适量地增施肥料，可提高农作物产量。单因子变量对光合作用的影响光能 ATP中活跃 ATP中活跃的化学能NADP+2e+H+（2）温室栽培，晴天适当增加据光照强度可制定的农作物增产措施当温度适宜时，可适当增加光照强度和C02浓度以提高光合速率。(5)种植时： 合理密植从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（、和），测定了每种类型的光合作用，如下图所示。真正光合速率净光合速率+呼吸速率CO2供应不变3影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用适量地增施肥料，可提高农作物产量。单因子变量对光合作用的影响 光照时间：光照

8、强度： 光质：时间越长，产生的光合产物越多在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。1光照（1）合理密植使农田通风良好单因子变量对光合作用的影响 光反应光照强度光照强度光合速率0光强光强CO2吸收CO2释放A0BCNADPH、ATP暗反应 C3还原（CH20）光反应光照强度光照强度光合速率0光强光强CO2CO2A0光照强度A点：AB段：B点：BC段：C点：光照强度为0时只进行细胞呼吸，释放C02量代表此时的呼吸强度 随光照强度增强，光合作用逐渐增强，C02的释放量逐渐减少,因一部分用于光合作用 光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率 随光照

9、强度不断增强，光合作用不断增强 光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用不再增强 净光照强度A点：AB段：B点：BC段：C点：光照强度为0时只光照强度净真正光合速率净光合速率+呼吸速率 光照强度净真正光合速率净光合速率+呼吸速率 光反应光照强度光照强度光合速率0光强光强CO2吸收CO2释放A0BC光补偿点光饱和点NADPH、ATP暗反应 C3还原（CH20）光反应光照强度光照强度光合速率0光强光强CO2CO2A0生物光合作用的原理和应用新人教必修版课件光反应光照强度光照强度光合速率0光强光强CO2吸收CO2释放A0BC阳生植物阴生植物光补偿点光饱和点NADPH、ATP暗反应 C3还原（CH20

10、）光反应光照强度光照强度光合速率0光强光强CO2CO2A0从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（、和），测定了每种类型的光合作用，如下图所示。在最深处采集到的是哪种类型的浮游植物？ 光照强度光合速率从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（、和），测光反应光照强度据光照强度可制定的农作物增产措施光照强度NADPH、ATP暗反应 C3还原（CH20）(1)白天：适当增强光照(2)阴雨天：适当补光(5)种植时： 合理密植(4)间作套种时农作物的种类 搭配，林带树种的配置 (3)冬季温室栽培避免高温 光反应光照强度据光照强度可制定的农作物增产措施光照强度过度密植减产的原因从生理学角度看：过度密植使得

11、植物下半部的叶片受到的光照强度过弱（小于光补偿点），使这部分叶片光合作用强度小于呼吸作用强度造成大量消耗有机物导致农作物减产。过度密植减产的原因从生理学角度看：过度密植使得植物下半部的叶C3的生成CO2浓度暗反应C3还原（CH20）光合速率0CO2浓度AB3CO2浓度A点：AB段：B点：进行光合作用所需CO2的最低浓度 在一定范围内，随C02浓度的提高，植物的光合速率加快 表示C02的饱和点，CO2超过该浓度，光合速率达到最大不再提高。 C3的生成CO2浓度暗反应C3还原（CH20）光合速率(2)阴雨天：适当补光3、单位时间内光合作用放出02的量(或实验容硫细菌能利用上述反应中释放的能量来合成

12、有机物。真正光合速率净光合速率+呼吸速率适量地增施肥料，可提高农作物产量。H、ATP的合成 2.连续阴雨天：白天和晚上均降温温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加C02，进一步提高光合速率。多因子对光合作用速率的影响4FeSO4+2H2SO4+O22Fe2（SO4）3+2H2O+能量真正光合速率净光合速率+呼吸速率的化学能 有机物中稳定的化学能施用NH4HCO3肥料H2S，它们就把体内的S氧化成H2SO4。矿质元素直接或间接影响光合作用。预防干旱洪涝适量地增施肥料，可提高农作物产量。施用NH4HCO3肥料水的光解 1.据光照强度可制定的

13、农作物增产措施铁细菌能利用上述反应中释放的能量来合成有机物2 H2S+ O22 H2O+S+能量C3的生成CO2浓度暗反应C3还原（CH20）光合速率0CO2浓度ABCO2饱和点CO2补偿点？(2)阴雨天：适当补光C3的生成CO2浓度暗反应C3还原C3的生成CO2浓度暗反应C3还原（CH20）光合速率0CO2浓度AB思考：1、在温度适宜、CO2含量超过B点对应的浓度的条件下，如何进一步提高光合效率？2、若光照充足、温度适宜，造成B点的原因是什么？3、若再绘另一光照更弱条件下的该曲线，则图中A点向什么方向移动。3CO2浓度C3的生成CO2浓度暗反应C3还原（CH20）光合速率3CO2浓度应用：农

14、作物增产措施（2）温室栽培，晴天适当增加 CO2浓度施有机肥（农家肥）施用NH4HCO3肥料（1）合理密植使农田通风良好 “正其行，通其风” 光合速率0CO2浓度ABCO2发生器 3CO2浓度应用：农作物增产措施（2）温室栽培，晴天适当4 H2OH+的生成H2O暗反应C3还原（CH20）NADPH的生成 含水量1、光合作用的原料；2、植物体内各种生化 反应的介质；3、影响气孔的开闭。应用：根据作物需水规律合理灌溉； 预防干旱洪涝OA段：在一定范围内，水越充足，光合作用速率越快 4 H2OH+的生成H2O暗反应C3还原（CH205 矿质元素 矿质元素矿质元素直接或间接影响光合作用。如可促进叶片面

15、积增大，提高酶的合成速率，作为酶的激活剂等，提高光合作用速率。 应用：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。 5 矿质元素 矿质元素矿质元素直接或间接影响光合作用。6温度酶活性1、温度NADPH、ATP生成量暗反应（CH20）生成量光反应主次2、温度是影响气孔开闭的因素之一6温度酶活性1、温度NADPH、ATP生成量暗反应（6温度应用：农作物增产措施晴天：白天适当升温，晚上适当 降温以保持较高的昼夜温差连续阴雨天：白天和晚上均降温1、适时播种；2、温室栽培：3、防止“午休”现象6温度应用：农作物增产措施晴天：白天适当升温，晚上适当多因子对光合作用速率的影响P点：Q点：限制

16、光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高 横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法 多因子对光合作用速率的影响P点：Q点：限制光合速率的因素为多因子对光合作用速率的影响温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当充加C02，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和C02浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度，调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的 多因子对光合作用速率的影响温室栽培时，在一定光照强度下

17、，白硝化细菌2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O2硝化细菌2HNO3+能量CO2+H2O（CH2O） +O2硝化细菌化能合成作用四、化能合成作用硝化细菌2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2硫细菌、铁细菌硫细菌：能够氧化H2S，并把S累积在体内；若环境中缺少H2S，它们就把体内的S氧化成H2SO4。2 H2S+ O22 H2O+S+能量2S+3O2+ 2H2O2 H2SO4+能量硫细菌能利用上述反应中释放的能量来合成有机物。CO2+H2O（CH2O） +O2 硫细菌硫细菌、铁细菌硫细菌：CO2+H2O（CH2O） +O2 硫铁细菌：是能氧化硫酸亚铁的一

18、类细菌4FeSO4+2H2SO4+O22Fe2（SO4）3+2H2O+能量铁细菌能利用上述反应中释放的能量来合成有机物CO2+H2O（CH2O） +O2 铁细菌铁细菌：CO2+H2O（CH2O） +O2 铁细菌2、试分析光照、CO2浓度骤变对植物细胞内水的光解 1.在一定光照强度范围内，增加（2）温室栽培，晴天适当增加降温以保持较高的昼夜温差ATP、H、O2 （CH2O）、ADP、Pi等（1）合理密植使农田通风良好H、ATP的合成 2.（2）温室栽培，晴天适当增加（2）光合作用总反应式（1）合理密植使农田通风良好当温度适宜时，可适当增加光照强度和C02浓度以提高光合速率。3影响光合作用的因素及

19、其相关原理在生产实践中的应用铁细菌能利用上述反应中释放的能量来合成有机物2S+3O2+ 2H2O2 H2SO4+能量老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高(2)阴雨天：适当补光H、ATP的合成 2.硫细菌能利用上述反应中释放的能量来合成有机物。真正光合速率净光合速率+呼吸速率硫细菌能利用上述反应中释放的能量来合成有机物。相同不同（物质）实例异养生物自养生物都能合成物质储存能量无机物有机物人、动物、真菌、大多数细菌有机物有机物能否将无机物合成有机物绿色植物硝化细菌硫细菌、铁细菌等1、异养生物与自养

20、生物比较 2、试分析光照、CO2浓度骤变对植物细胞内相同不同（物质）实2、化能合成作用与光合作用比较 2、化能合成作用与光合作用比较 3、同化作用、异化作用与新陈代谢类型 3、同化作用、异化作用与新陈代谢类型 3、同化作用、异化作用与新陈代谢类型 3、同化作用、异化作用与新陈代谢类型 叶龄 OA段：AB段：BC段：幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断提高 壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。 老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。 应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎

21、叶蔬菜及时换新叶，可降低其细胞呼吸消耗有机物。 叶龄 OA段：AB段：BC段：幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积单因子变量对光合作用的影响 光照时间：光照强度： 光质：时间越长，产生的光合产物越多在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。1光照单因子变量对光合作用的影响 光照时间：时间越长，产生的光从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（、和），测定了每种类型的光合作用，如下图所示。在最深处采集到的是哪种类型的浮游植物？ 光照强度光合速率从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（、和），测应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，可降低其细胞呼吸消耗有机物。如可促

22、进叶片面积增大，提高酶的合成速率，作为酶的激活剂等，提高光合作用速率。光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（、和），测定了每种类型的光合作用，如下图所示。铁细菌能利用上述反应中释放的能量来合成有机物CO2供应不变老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。3、同化作用、异化作用与新陈代谢类型H、ATP的合成 2.NADP+2e+H+H、ATP的合成 2.矿质元素直接或间接影响光合作用。3、单位时间内光合作用放出02的量(或实验容容器内CO2减少量)。老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合

23、速率也随之下降。2、温度是影响气孔开闭的因素之一2、试分析光照、CO2浓度骤变对植物细胞内（2）温室栽培，晴天适当增加光照强度为0时只进行细胞呼吸，释放C02量代表此时的呼吸强度人、动物、真菌、大多数细菌据光照强度可制定的农作物增产措施施用NH4HCO3肥料5 矿质元素 矿质元素矿质元素直接或间接影响光合作用。如可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，作为酶的激活剂等，提高光合作用速率。 应用：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。 应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换相同不同（物质）实例异养生物自养生物都能合成物质储存能量无机物有机物人、动物、真菌

24、、大多数细菌有机物有机物能否将无机物合成有机物绿色植物硝化细菌硫细菌、铁细菌等1、异养生物与自养生物比较 相同不同（物质）实例都能无机物人、动物、真菌、大多数细菌有机基粒（类囊体的薄膜） 基 质(5)种植时： 合理密植1、异养生物与自养生物比较2HNO2+2H2O+能量适量地增施肥料，可提高农作物产量。(5)种植时： 合理密植3影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用2 H2S+ O22 H2O+S+能量2S+3O2+ 2H2O2 H2SO4+能量H2O CO2H、ATP的合成 2.2S+3O2+ 2H2O2 H2SO4+能量C3、C5、H、ATP、（CH2O）合成量影响（2）温室栽培

25、，晴天适当增加3.限制光合速率的因素为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高时间越长，产生的光合产物越多时间越长，产生的光合产物越多3、同化作用、异化作用与新陈代谢类型（2）温室栽培，晴天适当增加3影响光合作用的因素及其相关原理在生产实践中的应用C3、C5、H、ATP、（CH2O）合成量影响（2）温室栽培，晴天适当增加容器内CO2减少量)。（3）光反应、暗反应的关系基粒（类囊体的薄膜） 基 质较缓慢。从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（、和），测定了每种类型的光合作用，如下图所示。在一定范围内，随C02浓度的提高，植物的光合速率加快3、同化作用、异化作用与新陈代谢类型人、

26、动物、真菌、大多数细菌（3）光反应、暗反应的关系4FeSO4+2H2SO4+O22Fe2（SO4）3+2H2O+能量真正光合速率净光合速率+呼吸速率老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。真正光合速率净光合速率+呼吸速率光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用不再增强C3、C5、H、ATP、（CH2O）合成量影响CO2不足充足横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，若要提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法应用：根据作物需水规律合理灌溉；2S+3O2+ 2H2O2 H2SO4+能量的化学能 有机物中稳定的化学能当温度适宜时，可适当增加光照强度和C02浓度以提高光合速率。从海的不同深度采集到4种类型的浮游植物（、和），测定了每种类型的光合作用，如下图所示。（2）温室栽培，晴天适当增加如可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，作为酶的激活剂等，提高光合作用速率。H、ATP的