光合作用影响因素

光合作用影响因素第1页，共67页，2023年，2月20日，星期三一、光合作用的概念：

指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程。第2页，共67页，2023年，2月20日，星期三二、光合作用的探究历程第3页，共67页，2023年，2月20日，星期三一粒种子可以长成参天大树,植物是如何进行物质积累的?第4页，共67页，2023年，2月20日，星期三实验1：1648年海尔蒙特(比利时)

柳树实验:

把一棵2.3kg的柳树苗种植在一桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物质，5年后柳树增重到76.7kg，而土壤只减轻了57g。

植物的物质积累来自水第5页，共67页，2023年，2月20日，星期三实验2：1771年（英）普里斯特利第6页，共67页，2023年，2月20日，星期三普利斯特利实验结论:植物可以更新空气第7页，共67页，2023年，2月20日，星期三一段时间后一段时间后从对照实验的角度分析，普利斯特利的实验设计是否严谨？若不严谨？应怎样补充完善实验？设置空白对照第8页，共67页，2023年，2月20日，星期三实验3：1779年，荷兰的英格豪斯500次植物更新空气实验结论：植物体的绿叶在光下才能更新空气。第9页，共67页，2023年，2月20日，星期三1845年，梅耶（德）:根据能量转化与守恒定律明确指出：植物在进行光合作用时，把光能转变成化学能储存起来第10页，共67页，2023年，2月20日，星期三

实验4：1864年，萨克斯(德)（置于暗处几小时）思考：目的是什么？一半遮光一半曝光消耗掉叶片中的营养物质第11页，共67页，2023年，2月20日，星期三实验对照暗处曝光消耗营养碘蒸气绿色叶片绿色叶片暗处消耗营养遮光碘蒸气1、绿色植物的叶片在光合作用中产生了淀粉呈深蓝色无颜色变化2、光合作用需要光第12页，共67页，2023年，2月20日，星期三实验5：1880年，恩格尔曼（美）隔绝空气黑暗，用极细光束照射完全暴露在光下水绵和好氧细菌的装片1、氧是由

叶绿体释放出来的，

叶绿体是光合作用的场所。2、光合作用需要光照第13页，共67页，2023年，2月20日，星期三积极思维恩吉尔曼实验的结果分析：这一巧妙的实验说明了什么？好氧型细菌水绵第14页，共67页，2023年，2月20日，星期三

实验6：20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验：证实:光合作用释放的氧气来于水C18O2O2CO218O2H2OH218O光照下的球藻悬液光合作用释放的O2到底是来自H2O

，还是CO2呢？第15页，共67页，2023年，2月20日，星期三实验7：20世纪40年代美国科学家卡尔文用14C标记的14CO2追踪其放射性探明：CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径——卡尔文循环CO2碳的同位素

C14CO214(CH2O)+O2CO2+H2O14光能叶绿体第16页，共67页，2023年，2月20日，星期三请按时间先后顺序排列下列事件：①德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉②美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法，证明光合作用释放的氧气全部来自参加反应的水③英国科学家普利斯特利指出植物可以更新空气④美国科学家恩格尔曼用水绵做实验，证明氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所

A①②③④

B④③②①

C③①④②D③④①②C第17页，共67页，2023年，2月20日，星期三.在光合作用实验里，如果所用的水中有0.2%的水分子含18O，CO2中有0.68%的CO2中含有18O，那么，植物进行光合作用释放的O2中，含18O的比例为()(A)0.2%(B)0.44%(C)0.68%(D)0.88%A第18页，共67页，2023年，2月20日，星期三三、光合作用的过程：CO2+H2O*1、总反应式:2、过程：（包括两个阶段）1）.光反应2）.暗反应叶绿体光能(CH2O)+O2*第19页，共67页，2023年，2月20日，星期三色素分子可见光ADP+PiATPH2OO2[H]酶吸收光解光反应1）光反应：1.水的光解：2H2O→4[H]+O2酶光2.ATP的形成ADP+Pi→ATP

酶光能能量变化:光能转变成ATP中的活跃的化学能物质变化:第20页，共67页，2023年，2月20日，星期三C52C3ADP+PiATP[H]多种酶酶(CH2O)CO2能固定还原酶暗反应2）暗反应：1.CO2的固定CO2+C5

→2C3酶2.C3的还原能量变化:ATP中活跃的化学能转变成有机物中的稳定的化学能2C3

(CH2O)[H]ATP酶C5

物质变化:第21页，共67页，2023年，2月20日，星期三光合作用的过程色素分子可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2酶酶

（CH2O）CO2吸收光解酶光反应暗反应［H］供氢固定还原第22页，共67页，2023年，2月20日，星期三光反应阶段暗反应阶段进行部位条件物质变化能量变化联系叶绿体基粒囊状结构中叶绿体基质中光、色素和酶ATP、［H］、多种酶光能转变成活跃的化学能（ATP）活跃的化学能变成稳定的化学能

光反应为暗反应提供［H］和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料水的光解2H2O→4[H]+O2合成ATPADP+Pi

→ATP光

酶光能CO2的固定CO2+C5→2C3C3的还原2C3→→(CH2O)

酶

酶ATP[H]光3、光反应和暗反应的比较第23页，共67页，2023年，2月20日，星期三四、光合作用的本质将无机物合成有机物把光能转变成化学能储藏在有机物中第24页，共67页，2023年，2月20日，星期三五、光合作用的重要意义⑴为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源⑵维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定⑶促进生物进化

从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢第25页，共67页，2023年，2月20日，星期三第26页，共67页，2023年，2月20日，星期三请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？停止光照光反应停止请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？[H]

↓

ATP↓还原受阻C3

↑C5↓CO2↓固定停止C3↓C5↑（CH2O）减少[H]

↑

ATP↑（CH2O）减少第27页，共67页，2023年，2月20日，星期三条件C3C5[H]、ATP（CH2O）停止光照CO2供应不变突然光照CO2供应不变光照不变停止CO2供应光照不变CO2供应增加光照不变CO2供应不变（CH2O）运输受阻第28页，共67页，2023年，2月20日，星期三

六、影响光合作用的因素及其在生产实践上的应用第29页，共67页，2023年，2月20日，星期三影响光合作用的环境因素：①光②二氧化碳的浓度③温度④水⑤矿质元素等植物自身因素第30页，共67页，2023年，2月20日，星期三在一定范围内，光照越强，光合作用速率随光照强度的增强而加快；超过一定范围，再增加光照强度，光合作用速率不再加快⑴光照强度:CO2吸收量CO2释放量光照强度1、光第31页，共67页，2023年，2月20日，星期三abcCO2吸收量CO2释放量光照强度呼吸速率光饱和点光补偿点净光合速率总光合速率

真正光合速率=净光合速率+呼吸速率bca第32页，共67页，2023年，2月20日，星期三表示方法：净光合速率：

用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示真正（实际）光合速率：

用O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示测定方法：呼吸速率：将植物置于黑暗中，测定实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。净光合速率：将植物置于光下，测定实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物增加量第33页，共67页，2023年，2月20日，星期三AB光照强度0吸收CO2阳生植物阴生植物B：光补偿点C：光饱和点应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。C光补偿点、光饱和点：阳生植物阴生植物>第34页，共67页，2023年，2月20日，星期三一天的时间光合作用效率O光照强度121311光合作用效率与光照强度、时间的关系ABCDE101514第35页，共67页，2023年，2月20日，星期三生产上的应用：1、适当提高光照强度（阴生、阳生植物的光强不同）2、增加光合作用面积3、延长光合作用时间温室中人工光照合理密植间作套种轮作第36页，共67页，2023年，2月20日，星期三已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为250C和300C，下图表示250C时光合作用与光照强度的关系。若温度升到300C（原光照强度和CO2浓度不变），理论上图中相应点a、b、c移动方向分别为：A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A第37页，共67页，2023年，2月20日，星期三白光>红光＞蓝紫光＞绿光⑵光质:

光质也影响光合速率,通常复色光（白光）下光合速率最高；红光下光合速率较快,蓝光次之,绿光最差.生产上应用：1、温室大棚使用无色透明的玻璃2、若要降低光合作用，则用有色玻璃如红色玻璃绿色玻璃等第38页，共67页，2023年，2月20日，星期三光合作用是在酶的催化下进行的,温度直接影响酶的活性.

一般植物在10～35

℃下正常进行光合作用,其中AB段(10～35℃)随温度的升高而逐渐加强,B点(35℃)以上酶的活性逐渐下降,光合作用开始下降,50光合作用完全停止.1020304050温度℃光合速率2、温度ABC第39页，共67页，2023年，2月20日，星期三2、温度在一定范围内，光合作用速率随温度升高而加快；B点是提高光合速率的最适温度；超过B点以后，光合速率随温度的升高而下降，原因是温度过高会使酶活性下降第40页，共67页，2023年，2月20日，星期三应用：1、适时播种2、温室栽培农作物时：

1）冬天，可适当提高温度；夏天，可适当降低温度。2）增大昼夜温差（白天适当提高温度，晚上适当降低温度）第41页，共67页，2023年，2月20日，星期三3、二氧化碳浓度：在一定范围内，光合作用速率随二氧化碳浓度增大而加快；但达到一定浓度时，再增加二氧化碳浓度，光合作用速率也不再增加，甚至减弱（细胞呼吸抑制）A点：CO2补偿点B点：CO2饱和点第42页，共67页，2023年，2月20日，星期三..CO2补偿点.....CO2饱和点

............降低..........增高

光照增强光照减弱............增高..........降低第43页，共67页，2023年，2月20日，星期三应用：1、大田：“正其行，通其风”2、施用有机肥3、投放干冰或二氧化碳发生器第44页，共67页，2023年，2月20日，星期三N：光合酶及[H]和ATP的重要组分P：[H]和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分4、矿质营养应用：合理施肥第45页，共67页，2023年，2月20日，星期三5、水

水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。另外，水还影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体，缺水还会引起淀粉水解加快,可溶性糖过多,光合产物输出缓慢.所以水对光合作用影响很大，生产上，应合理灌溉，预防干旱应用：预防干旱，合理灌溉第46页，共67页，2023年，2月20日，星期三6、

叶龄

叶片的光合速率与叶龄密切相关。幼叶净光合速率低；叶片全展后，光合速率达最大值；叶片衰老后，光合速率下降。叶龄C

D第47页，共67页，2023年，2月20日，星期三

影响光能利用率的因素在生产中的应用：延长光合作用时间增加光合作用面积光能利用率光合作用效率(轮作)(合理密植：间种、套种)1、光照强度、光质2、CO2浓度3、温度4、矿质元素（合理施肥）5、水（合理灌溉）第48页，共67页，2023年，2月20日，星期三实验原理：利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。七、探究环境因素对光合作用的影响第49页，共67页，2023年，2月20日，星期三第50页，共67页，2023年，2月20日，星期三观察与记录一、不同光照强度对光合作用的影响烧杯光照（日光灯）距离光照强度叶子圆片上浮所需时间第一片第二片第三片第四片140W5CM240W30CM340W50CM结论：在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增强而增强第51页，共67页，2023年，2月20日，星期三五、光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式：6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O呼吸作用反应式：有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2(植物)实测CO2吸收量＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量实测O2释放量＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量第52页，共67页，2023年，2月20日，星期三化能合成作用

自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中某些无机物释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用。第53页，共67页，2023年，2月20日，星期三2、硝化细菌是生活在土壤中的一种细菌，它的同化作用过程如下：思考其同化作用的类型是什么？2HNO2+2H2O+能量2HNO2+O2硝化细菌2HNO3+能量CO2+H2O2NH3+3O2硝化细菌（CH2O）+O2进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型生物，而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物是异养型生物．化能自养需氧型第54页，共67页，2023年，2月20日，星期三【例题1】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：

A.植物体内葡萄糖的氧化量

B.植物体内叶绿体的含量

C.二氧化碳的消耗量

D.植物体内水的消耗量【例题2】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:A.葡萄糖的形成

B.淀粉的形成

C.氧气的释放

D.CO2的吸收量第55页，共67页，2023年，2月20日，星期三练一练1、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了（）

A．O2和C3化合物

B．叶绿体色素

C．H20和O2

D．[H]和ATPD第56页，共67页，2023年，2月20日，星期三2、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（）

A、[H]B、五碳化合物

C、ATPD、二氧化碳B第57页，共67页，2023年，2月20日，星期三3、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（）A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应D第58页，共67页，2023年，2月20日，星期三A．曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用B．曲线BD段表示绿色植物仅进行光合作用C．在B点显示绿色植物光合作用和呼吸作用的速率相等D．整段曲线表明，随光照强度的递增，光合作用增强，呼吸作用减弱4.如图为原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后。根据其吸收CO2量制成的曲线。下列叙述正确的是()C第59页，共67页，2023年，2月20日，星期三5．下图曲线表示农田中Ⅰ昼夜温度变化；Ⅱ光照强度；Ⅲ植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是A.在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。B.a点的形成是由夜间的低温造成的C.在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止。D.增大曲线