54光合作用与能量转化课件高一上学期生物人教版必修-1

人长寿的秘诀是什么？——保持呼吸，不要断气！

光合作用光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。因此，有人称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。在植物工厂里，人工光源可以为植物的生长源源不断地提供能量。在自然界，则是万物生长靠太阳。太阳光能的输入、捕获和转化是生物圈得以维持运转的基础。（

）作为高等植物进行光合作用的主要器官，通常都是绿色的，说明其中（）。叶片色素捕获光能的色素正常的绿色玉米幼苗可以进行光合作用制造有机养料白化玉米幼苗，不能进行光合作用，待种子中储存的养分耗尽就会死去。植物捕获光能依靠特定的物质和结构：叶片中的色素叶片中的色素有哪些种类，含量又是多少呢？作用是什么？5.4光合作用与能量转化一

捕获光能的色素和结构（一）实验：绿叶中色素的提取与分离1、实验原理

绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂__________中，用无水乙醇（也可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替）提取色素。提取原理不同的色素在_______中的溶解度不同，溶解度越高的色素随层析液在滤纸上的扩散速度____；反之则慢。分离原理无水乙醇层析液快分离方法：纸层析法(2)实验步骤评（一）实验：绿叶中色素的提取与分离无水乙醇：溶解、提取色素二氧化硅：有助于研磨充分碳酸钙：防止研磨中色素被破坏防止溶剂挥发，充分溶解色素迅速、充分研磨：单层尼龙布：试管口塞紧：不能用滤纸或纱布，因为它们易吸附色素防止乙醇挥发带走色素2、实验步骤1cm铅笔线为什么要剪去两角？减少边缘效应，使层析液在滤纸条上扩散均匀。B注意：待滤液干后，再重画一两次。要求：细、直、齐(一)实验：绿叶中色素的提取与分离（用含色素的滤液去画）目的：积累更多的色素，使分离出的色素带更明显。2、实验步骤装置二装置一为何滤液细线不能触及层析液？（防止色素溶解在层析液中而无法分离）为何要盖上培养皿？（防止层析液挥发，其易挥发且有毒）(一)实验：绿叶中色素的提取与分离3、实验结果分析胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）叶绿素类胡萝卜素（3/4）（1/4）(一)实验：绿叶中色素的提取与分离①色素带的条数与光合色素的

有关，4条色素带说明有____种光合色素；②色素带的宽窄与光合色素的

有关，色素带越宽说明此种光合色素含量越____；③色素带的扩散速度与溶解度有关，扩散速度越快说明此种光合色素溶解度越____4多大种类含量(一)实验：绿叶中色素的提取与分离3、实验结果胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）叶绿素b（黄绿色）①色素带的条数与光合色素的种类有关，4条色素带说明有____种光合色素；②色素带的宽窄与光合色素的含量有关，色素带越宽说明此种光合色素含量越____；③色素带的扩散速度与溶解度有关，扩散速度越快说明此种光合色素溶解度越____4多大①色素溶解度的大小（看扩散速度快慢）排序是：

②色素的含量高低（看宽度）排序是：叶绿素a﹥叶绿素b﹥叶黄素﹥胡萝卜素。胡萝卜素﹥叶黄素﹥叶绿素a﹥叶绿素b。叶绿素a（蓝绿色）【拓展】实验出现异常现象的原因分析异常现象原因分析收集到的滤液绿色过浅①未加

，研磨不充分；②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少；③一次加入大量的无水乙醇：提取液色素浓度太低

(正确做法：分次加入少量无水乙醇)；④未加

或加入过少，色素分子被破坏二氧化硅碳酸钙滤纸条色素带重叠①滤液细线不___；②滤液细线过___滤纸条没有色素带①忘记画

；②滤液细线接触到

，且时间较长，色素全部溶解到层析液中滤液细线层析液（一)实验：绿叶中色素的提取与分离直粗【当堂巩固】1.下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是()A．提取色素时加入SiO2的目的是加速研磨并保护叶绿素不被破坏B．画滤液细线时要等上一次滤液细线干燥后再进行画线C．对研磨液过滤时需要在玻璃漏斗的基部放一层滤纸D．分离色素时，滤液细线浸入层析液中会导致色素带变浅B4、色素捕获光能的情况主要吸收红光和蓝紫光主要吸收蓝紫光，不吸收红光光谱吸收光谱注意：一般情况下，光合作用所利用的光都是可见光(一)实验：绿叶中色素的提取与分离色素的功能：吸收、传递和转化光能导【当堂巩固】【2020·江苏高考】采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述错误的是（）A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏C.研磨时添加石英砂有助于色素提取D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散B【当堂巩固】1.科学家在色素溶液与阳光之间放置一块三棱镜，阳光在穿过三棱镜时，不同波长的光会散开，形成不同颜色的光带，分别让不同颜色的光照射色素溶液，可以得到色素溶液的吸收光谱如图所示，①②③代表不同色素。下列说法正确的是（）A.①在红光区吸收的光能可转化为ATP中的化学能B.②为蓝绿色，③为黄绿色，二者均含有Mg2+C.纸层析法分离色素时，在滤纸条上②最接近滤液细线D.种植大棚蔬菜时应最好选用蓝紫色或红色的塑料薄膜C【当堂巩固】【P101课后习题2】下列有关高等植物细胞内色素的叙述，错误的是()A．所有植物细胞都含有4种色素B．有些植物细胞的液泡中也含有色素C．叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收光能D．植物细胞内光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素A

1、温室或大棚种植蔬菜时，应选择什么颜色的玻璃、塑料薄膜？【与社会联系】无色透明

2、温室或大棚种植蔬菜时，最好补充什么光源？蓝紫光或红光光源

3、为什么我们看到大多数植物叶片是绿色的呢？由于叶绿素的含量远多于类胡萝卜素，叶绿素对绿光吸收量最少，绿光被反射出来，所以呈绿色

4、秋季，叶片为什么变黄？秋季，低温使叶片中的叶绿素分子被破坏，而类胡萝卜素较稳定，所以显出类胡萝卜素的颜色（1）叶绿体的结构模式图(电镜下的亚显微结构)基粒叶绿体基质类囊体外膜内膜(二)叶绿体的结构适于进行光合作用这些色素存在于细胞中的什么部位呢？（吸收光能的色素就分布在类囊体薄膜上）【结构基础】P101①

叶绿体类囊体薄膜上有许多吸收光能的色素分子；②类囊体薄膜上和叶绿体基质中有许多与光合作用有关的酶。【P100-101思考·讨论】叶绿体功能的实验证据评(二)叶绿体的结构适于进行光合作用恩格尔曼实验实验一水绵和需氧细菌黑暗无空气极细光束照射水绵完全曝光细菌只集中分布在叶绿体被光束照射到的部位细菌分布在叶绿体所有受光的部位实验二用透过三棱镜的光照射水绵临时装片大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域结论一：叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧。①水绵的叶绿体呈螺旋带状便于观察。（1）实验材料选择水绵和需氧细菌的原因？②用需氧细菌可确定释放氧气的部位。（2）设置黑暗、没有空气的环境：排除了氧气和光的干扰P100-101思考·讨论】叶绿体功能的实验证据评(二)叶绿体的结构适于进行光合作用恩格尔曼实验实验一水绵和需氧细菌黑暗无空气极细光束照射水绵完全曝光细菌只集中分布在叶绿体被光束照射到的部位细菌分布在叶绿体所有受光的部位实验二用透过三棱镜的光照射水绵临时装片大量的需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域结论一：叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧叶绿体上可分为有光照和无光照的部分，相当于一组对照实验。（3）用极细的光束点状投射：P101“思考·讨论”4.叶绿体的功能：叶绿体是进行光合作用的场所，且能吸收特定波长的光。【小结】恩格尔曼实验选材、设计的巧妙之处：评(二)叶绿体的结构适于进行光合作用③

在没有空气的黑暗环境中实验，排除了环境中氧气和光的干扰。④

自身对照设计：a.用极细的光束照射，叶绿体上有光照和无光照的部位，相当于一组对照实验；b.进行黑暗（局部光照）和放在光下的对照实验，说明实验结果完全是光照引起的。①

水绵叶绿体呈螺旋带状分布，便于观察。②通过观测需氧细菌的分布，准确判断出释放氧气的部位。评二、叶绿体的结构适于进行光合作用2、影响叶绿素合成的因素

（1）光照:影响叶绿素合成的主要条件（一般植物在黑暗中叶绿素合成受阻，叶片会发黄）

（2）温度:温度可影响与叶绿素合成有关酶的活性，进而影响叶绿素的合成

（3）矿质元素(Mg、N等)①缺Mg、N将导致叶绿素无法合成，叶片变黄②研究证实，叶片氮含量与叶绿素含量之间呈正相关课堂小结【P101练习与应用】（1）叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用。（

）（2）叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能。

（

）（3）植物叶片之所以呈绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光。

（

）×√×【当堂巩固】1.植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是（

）A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢D展【当堂巩固】1.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。（

）2.能进行光合作用的生物应含有叶绿体。

（

）3.黄化叶片中的叶绿体对红光吸收增多。

（

）4.秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的。

（

）5.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同。

（

）6.光合作用的色素和酶分布在叶绿体基粒和基质中。（

）√×××√×5.4光合作用与能量转化二

光合作用的原理及应用指绿色植物通过

，利用

能，将

和

转化成储存着能量的

，并且释放出

的过程。CO2+H2O（CH2O）+O2

光能叶绿体2.总反应式1.概念糖类3.实质合成有机物，储存能量。将无机物合成有机物，光能转换为有机物中稳定的化学能。一、光合作用的原理P102叶绿体光二氧化碳水有机物氧气19世纪60年代，科学家总结出光合作用的反应式。CO2+H2O（CH2O）+O2

光能叶绿体CO2O2C+H2O甲醛多个缩合糖类很多年来，人们一直以为：

1928年，科学家发现甲醛对植物有

作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖类。二、探索光合作用原理的部分实验——19世纪末毒害1937年，希尔发现，在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气。离体的叶绿体悬浮液铁盐（或其他氧化剂）O2希尔反应：离体的叶绿体在适当的条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应。2.希尔的实验是否说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应？能。因为悬浮液中没有CO2，糖类合成时需要CO2中的碳元素。1.希尔反应是否说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水？不能，反应体系中可以还存在其他含氧元素的物质，如CO2。光合作用释放的氧气中的氧元素全部来源于水。O218O2C18O2H2OCO2H218O光照射下的小球藻悬浮液1941年，美国科学家鲁宾和卡门用

的方法研究了光合作用中O2的来源，他们用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2

，使它们分别变成H218O和C18O2

，然后进行了两组实验：结论：同位素示踪

1954年，美国阿尔农等用离体的叶绿体做实验：在给叶绿体光照时发现，当向反应体系中供给ADP、Pi等物质时，体系中就会有ATP出现。1957年，他发现这一过程总是与

相伴随。

说明ATP的合成与水的光解发生于同一反应阶段二、探索光合作用原理的部分实验——1954年，阿尔农光反应阶段光反应（光合作用第一阶段）暗反应（光合作用第二阶段）又称碳反应P103划分依据:反应过程是否需要光能光合作用的阶段水的光解探究光合作用原理的部分实验总结年代科学家结论十九世纪末/甲醛→糖甲醛对植物有毒1928年/甲醛不能通过光合作用转化成糖1937年希尔水的光解产生氧气1941年鲁宾和卡门利用同位素示踪法确定，光合作用氧气来自于水1954年阿尔农光照下叶绿体合成ATP1957年阿尔农这一过程总是与水的光解相伴类囊体薄膜上的色素分子可见光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收光解H+NADPH酶还原型辅酶Ⅱ(3)能量转化：(1)场所：类囊体薄膜上三、光合作用的过程（重点）1.光反应阶段光能ATP、NADPH中活跃的化学能（必须有光才能进行）(2)物质变化水的光解：ATP的合成：2H2OO2+4H++2e-

光色素NADPH的合成：ADP+Pi+能量ATP酶NADP++H++2e-NADPH酶三、光合作用的过程ADP+PiATPNADP+能量C52C3多种酶(CH2O)糖类CO2固定还原酶NADPH酶能量(3)能量转化：(1)场所：叶绿体基质中2.暗反应P104“相关信息”：C3是指三碳化合物：3-磷酸甘油酸；C5是指五碳化合物：核酮糖-1,5-二磷酸（RuBP）卡尔文循环ATP、NADPH中活跃的化学能有机物中稳定的化学能同位素示踪法（有没有光都能进行）(2)物质变化CO2的固定：C3的还原：2C3

(CH2O)+C5酶ATP、NADPHCO2＋C5

2C3酶三、光合作用的过程示意图P103光反应

暗反应（光能）（活跃的化学能）（有机物中稳定的化学能）ATP、NADPHADP和Pi、NADP+思考：光反应和暗反应在物质、能量上有何联系？ATPNADPHADP+PiNADP+2C3C5P106根据光合作用的基本过程填充下图。1.NADPH和ATP的移动途径是什么？从类囊体薄膜到叶绿体基质。2.NADP+和ADP的移动途径呢？从叶绿体基质到类囊体薄膜。3.NADPH的作用是什么？①作为还原剂，参与暗反应；②为暗反应提供能量。三、光合作用的过程1.光合作用产生的有机物，为自身及

提供食物。2.光能通过驱动光合作用为生命活动提供

，驱动生命世界运转。光合作用的意义（P104了解）所有异养生物能量反应阶段光反应暗反应反应部位反应条件物质变化能量变化产物联系实质叶绿体类囊体的薄膜上叶绿体基质叶绿体色素、酶、光能酶H2OH++O2酶ADP+Pi+能量ATP酶光能→活跃的化学能活跃的化学能→稳定的化学能NADPH、ATP、O2ADP、Pi、（CH2O）、C5光反应为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+

合成有机物，储存能量NADP++H+NADPH酶CO2+C52C3酶2C3(CH2O)+C5酶ATP、NADPH光反应必须有光才能进行，暗反应有光无光都可以进行光反应和暗反应的比较光反应暗反应区别所需条件进行场所物质变化能量转化联系物质变化上的联系能量转化上的联系必须有光有光或无光均可类囊体薄膜叶绿体基质水的光解;ATP和NADPH的合成CO2的固定；C3的还原（ATP和NADPH的分解）光能转化为ATP和NADPH中的化学能ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中稳定的化学能光能→ATP和NADPH中的化学能→有机物中稳定的化学能光反应为暗反应提供ATP和NADPH;暗反应为光反应提供了ADP、Pi、NADP+1.“来源－去路”法叶绿体中的色素可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原NADP+NADPHCO2浓度不变NADPH、ATP

C3C5

（CH2O）光照减弱光照增强减少减少减少减少增加增加增加增加【拓展】环境改变时光合作用各物质含量的变化分析1.“来源－去路”法叶绿体中的色素可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多种酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定还原NADP+NADPH光照不变NADPH、ATPC3C5

（CH2O）CO2浓度减少CO2浓度增加增加增加增加增加减少减少减少减少【拓展】环境改变时光合作用各物质含量的变化分析习题巩固1.在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是（）A.红光，ATP下降B.红光，未被还原的C3上升C.绿光，NADPH下降D.绿光，C5上升C①图1中曲线甲表示

，曲线乙表示

。②图2中曲线甲表示

，曲线乙表示

。③图3中曲线甲表示

，曲线乙表示

。④图4中曲线甲表示

，曲线乙表示

。C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C5、NADPH、ATPC3C3C5、NADPH、ATP记：C3和C5的变化相反，C3跟着CO2走，C5跟着光照走。C5C3C5C3C3C5C3C5(2)“模型法”表示C3和C5的含量变化

起始值C3高于C5(约为其2倍)能够利用体外环境中的

氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量2HNO2+O22HNO3+能量6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量硝化细菌化能合成作用P106某些无机物项目光合作用化能合成作用区别能量来源代表生物绿色植物相同点光能无机物氧化释放的能量硝化细菌都能将CO2和H2O等无机物合成有机物

光合作用与化能合成作用比较【当堂巩固】1．关于生物体内能量代谢的叙述，正确的是（）A．淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成 B．人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化 C．叶肉细胞中合成葡萄糖的过程是需要能量的过程 D．硝化细菌主要从硝酸还原成氨的过程中获取能量C（淀粉水解发生在消化道，释放能量，但消化道不存在ATP合成酶，无法合成ATP）导【当堂巩固】【2023·全国甲卷】某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。（1）叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是

。叶绿体中光合色素分布在上，其中类胡萝卜素主要吸收

（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。（2）将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下该悬浮液中不能产生糖，原因是

。差速离心法蓝紫光黑暗条件下该悬浮液中缺少光反应的产物ATP、NADPH=净光合速率+呼吸速率四、光合作用原理的应用P105光合作用强度可以通过测定一段时间内原料消耗或产物生成的数量来定量的表示。简单的说，就是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量,也称为光合速率。光能CO2+H2O叶绿体（CH2O）+O2

测定指标（表示方法)单位时间内有机物的制造量

O2的产生量

CO2的固定量有机物的积累量

O2的释放量

CO2的吸收量

净光合速率：总（真）光合速率（或产生O2的量、或固定的CO2）有机物的消耗量

O2的吸收量

CO2的释放量

呼吸速率：四、光合作用原理的应用P105光能CO2+H2O叶绿体（CH2O）+O21、内因：①光照（光照强度、光质、光照时间等）；②CO2浓度；③温度；④矿质元素；⑤含水量；2、外因（环境因素）：酶的种类和活性、植物种类（叶绿体、色素的数量、C5的含量）、不同生长阶段、叶龄等实验结论：自变量因变量无关变量光照强度光合作用强度观测指标：单位时间小叶片上浮的数量【叶圆片（初始大小、数量）、温度、CO2浓度、pH等】P105实验：探究环境因素对光合作用强度的影响例:探究光照强度对光合作用强度的影响在一定光照强度范围内，光合作用强度随光照强度的增强而增强。A点:AB段:D点:BD段:只进行

强度最大光合强度

细胞呼吸作用强度光合强度

细胞呼吸作用强度限制因素：D点之前限制光合作用因素是

；

D点之后限制因素是

。四、光合作用原理的应用P105（1）光照强度光补偿点：植物达到光合速率等于呼吸速率时，所对应的光照强度。光饱和点：植物达到最大光合速率所需要的光照强度。此时光照强度增加，光合作用强度不再增加。CD光照强度CO2、温度等细胞呼吸（|OA|大小可表示呼吸速率）光合作用

（OD大小可表示净光合速率）小于大于光补偿点光饱和点B点:细胞呼吸强度

光合作用强度=

光照强度0CO2吸收量CO2释放量ABD光补偿点光饱和点（光合速率=呼吸速率）CEA1B1D1C1阳生植物阴生植物应用：①温室生产中，适当______光照强度，以提高光合速率，使作物增产；②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较____，农业生产上间作套种,从而合理利用光能

（1）光照强度四、光合作用原理的应用P105增强低阳生植物与阴生植物注意：阴生植物的呼吸速率、光补偿点、光饱和点都

阳生植物小于花生-玉米间作套种呼吸速率、净光合速率和真正光合速率的辨析CO2吸收量CO2释放量光照强度OAC`光饱和点B净光合速率呼吸速率总（真）光合速率光补偿点C真正光合速率=呼吸速率+净光合速率净光合速率是指植物光合作用积累的有机物的速率。即光合作用产生的糖类的速率减去呼吸作用消耗的糖类的速率。(2)呼吸速率和净光合速率测定的常用方法黑暗光照NaOHNaHCO3（总）真正光合速率=O2消耗量+O2释放量为排除无关变量影响可设置对照装置：用死亡的绿色植物代替绿色植物，其余均相同。【当堂巩固】（小本P184）8.下图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置(呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响)，下列相关叙述正确的是(

)A.烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光照强度下植物的净光合速率B.在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定植物无氧呼吸的强度C.烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下的真正光合速率D.在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的强度A【当堂巩固】（小本P185）12.影响绿色植物光合作用的因素是多方面的，外界因素有光照强度、CO2含量、温度等；内部因素有酶的活性、色素的含量、五碳化合物的含量等。(1)请根据图甲分析影响光合作用的因素：①如果横坐标代表光照强度，其对光合速率的影响主要是光合作用的光反应阶段，此时内部限制性因素最可能是

。若阴生植物的光合作用曲线为c，则阳生植物的光合作用曲线最可能是

。②如果横坐标代表CO2的含量，CO2含量影响光合作用主要是影响

的产生，此时内部限制性因素最可能是

。色素的含量aC3C5的含量【当堂巩固】（小本P185）(2)图乙是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的NaHCO3溶液可维持瓶内的CO2浓度，该装置放在20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X处。30min后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题：①以释放出的O2量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是

mL/h。②用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率要低，原因是

。0.8植物同时进行细胞呼吸消耗CO2【当堂巩固】（小本P185）③假若将该植物的叶的下表皮涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，原因是

。④若在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出的结论是

。凡士林堵塞气孔，CO2供应减少，限制光合作用的暗反应在光照充足时，适当提高温度可提高光合作用强度。【拓展】光合作用、细胞呼吸曲线中关键点的移动条件改变（呼吸速率基本不变）光补偿点B光饱和点EC适当增大CO2浓度（或光照强度）适当减少CO2浓度（或光照强度）植物缺少Mg元素左移右移右移左移右移左移E右上方左下方左下方当呼吸速率增大，其他条件不变时，曲线上的A点_____，C点向_______移动;下移左下方【当堂巩固】1、如图为CO2吸收量与光照强度关系的坐标图，当光合作用相关因素改变后，a、b、c点的移动描述不正确的是()A．若植物体缺Mg，则对应的b点将向左移B．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是25℃和30℃，则温度由25℃上升到30℃时，对应的a点将下移，b点将右移C．若原曲线代表阳生植物，则阴生植物对应的a点、b点、c点将分别向上移、左移、左移D．若实验时将光照由白光改为蓝光(光照强度不变)，则b点将向左移A2.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，下图表示30℃时光合速率与光照强度的关系。若温度降到25℃(原光照强度和CO2浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是(

)A.下移、右移、上移 B.下移、左移、下移C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移√大本P109思考1：指出下面几张生理状态模型图在曲线中的对应关系。思考2：（植物体）在B点时，那么它的叶肉细胞的光合作用强度

呼吸作用强度。（大于、等于、小于）大于AB段：呼吸＞光合A点：只呼吸不光合BC段：光合＞呼吸B点：呼吸＝光合评四、光合作用原理的应用（2）CO2浓度四、光合作用原理的应用P105①曲线分析：一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而____增大低浓度的CO2浓度不能进行光合作用①施加有机肥或农家肥；②温室栽培可使用CO2发生器等；③大田中还要注意通风透气；人工林种植树林“正其行，通其风”应用：增大CO2浓度（2）CO2浓度四、光合作用原理的应用P105①曲线分析：一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而____增大②关键点分析：A点表示该植物光合作用速率

细胞呼吸速率时的CO2浓度，即_________。A’点表示该植物进行光合作用所需CO2的_________B点、B’点该植物表示光合速率不再增加时CO2浓度，即_________。=CO2补偿点最低浓度CO2饱和点低浓度的CO2浓度不能进行光合作用①施加有机肥或农家肥；②温室栽培可使用CO2发生器等；③大田中还要注意通风透气；人工林种植树林“正其行，通其风”应用：增大CO2浓度（2）CO2浓度四、光合作用原理的应用CO2浓度AB吸收速率CO2C释放速率CO2DA点：对应的CO2浓度为能进行光合作用的最低CO2浓度。CO2补偿点光合作用速率＝呼吸作用速率最大光合速率B点：D点：讨论：D点之后光合速率的限制因素有哪些？（提示：外因、内因）外因：主要为光照强度和温度，内因：酶的数量和活性。对应的C点为CO2饱和点（与呼吸作用酶相比，光合作用相关酶对温度更为敏感）(3）温度四、光合作用原理的应用原理：温度通过影响

影响光合作用主要制约

____反应。温度过高时植物叶片

，光合速率会

。1.温室中,白天适当

温度,晚上

降温，增大昼夜温差从而提高作物产量（有机物积累量）。2.解释植物“午休”现象。应用：酶的活性暗气孔关闭降低提高降低①7～10时的光合作用强度不断增强的原因是

。②10～12时左右的光合作用强度明显减弱的原因是_________________。③14～17时的光合作用强度不断下降的原因是

。④依据本题提供的信息，提出提高绿色植物光合作用强度的一些措施：_________________________________________________。【P106“拓展应用”1】右图是在夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答问题：光照强度逐渐增大

温度过高，部分气孔关闭，CO2供应不足，致使光合作用暗反应受到限制。光照强度不断减弱可以利用温室大棚控制光照强度、温度，如适时补光、遮阴、喷淋降温等，提高绿色植物光合作用强度。【拓展】自然环境中一昼夜植物光合作用曲线a点凌晨0~2时，温度较

，呼吸作用减弱，CO2释放减少；凌晨2~4时，

，呼吸作用增强，CO2释放增加b点4时后，有微弱光照，植物开始进行__________bc段光合作用强度______呼吸作用强度c点上午7时左右，光合作用强度______呼吸作用强度ce段光合作用强度______呼吸作用强度d点温度过高，部分__________，出现“午休”现象e点下午6时左右，光合作用强度______呼吸作用强度ef段光合作用强度______呼吸作用强度fg段没有光照，___________停止，只进行____________光合作用小于等于大于气孔关闭等于小于光合作用呼吸作用“午休”：中午温度过高，导致植物气孔关闭，CO2吸收受阻，使光合作用速率降低光合午休的原因？低温度逐渐升高247121820【拓展】自然环境中一昼夜植物光合作用曲线(1)开始进行光合作用的点：_________。(2)光合作用与呼吸作用相等的点：_________。(3)开始积累有机物的点：_________。(4)有机物积累量最大的点：_________。bc、eceN：光合酶及NADP+和ATP的重要组分P：NADP+和ATP的重要组分K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分应用：合理施肥（4）矿质元素四、光合作用原理的应用讨论：矿质元素含量过高对植物的生长会造成什么影响？提示：矿质元素含量过高，根细胞很难吸水，甚至失水，光合速率也会下降，甚至停止。原理：a.水是光合作用的原料b.水是体内各种化学反应的介质c.水直接影响气孔的开闭,间接影响CO2进入应用：预防干旱合理灌溉（5）含水量四、光合作用原理的应用缺水气孔关闭限制CO2进入叶片光合速率下降P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因素，随该因素的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高除横坐标所表示的因素之外的其他因素。自变量1自变量1自变量1自变量2温度自变量2光照强度自变量2CO2浓度评拓展：探究多种因素对光合作用的影响

导【当堂巩固】【2022·北京高考】光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出()A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高B．在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高C．CO2浓度为200μL·L－1时，温度对光合速率影响小D．10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高D【小结】光合作用的影响因素和应用光能CO2+H2O叶绿体（CH2O）+O21、内因：①光照强度——间作套种、温室种植适当增加光照②CO2浓度——“正其行，通其风”、施加农家肥、使用CO2生成器③温度——温室种植白天适当升温，夜间适当降温，保证有机物的积累④矿质元素——合理施肥⑤含水量——预防干旱，合理灌溉2、外因（环境因素）：酶的种类和活性、叶龄、植物种类（叶绿体的数量）、不同生长阶段等影响光合作用的因素(1)光照强度A点：光照强度为0，只进行细胞呼吸，释放的CO2量代表呼吸强度；AB段(不包括A、B点)：随光照强度增强，光合作用增强，呼吸强度大于光合强度；B点：光合强度＝呼吸强度(B点的光照强度称为光补偿点)；BC段(不包括B、C点)：随光照强度增强，光合作用增强，光合强度大于呼吸强度；C点：光合强度达到最大(C点对应的光照强度为光饱和点)，C点以后限制光合作用的不再是光照强度。大本P110“任务总结”2.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，下图表示30℃时光合速率与光照强度的关系。若温度降到25℃(原光照强度和CO2浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别是(

)A.下移、右移、上移 B.下移、左移、下移C.上移、左移、上移 D.上移、右移、上移√大本P109课堂小结P106课后习题一、概念检测（1）光合作用释放的氧气中的氧元素来自水。（）（2）光反应只能在光照条件下进行，暗反应只在黑暗条件下进行。（）（3）影响光反应的因素不会影响暗反应。（）√××【课后习题P106】2.如果用含有14C的CO2来追踪光合作用中碳原子的转移途径，则是（）A.CO2→叶绿素→ADPB.CO2→叶绿体→ATPC.CO2→乙醇→糖类D.CO2→三碳化合物→糖类D【当堂巩固】3.在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是（）A.Rubisco存在于细胞质基质中B.激活Rubisco需要黑暗条件C.Rubisco催化CO2固定需要ATPD.Rubisco催化C5和CO2结合D【当堂巩固】1.植物工厂是通过光调控和通风控温等措施进行精细管理的高效农业生产系统，常采用无土栽培技术。下列有关叙述错误的是（）A.可根据植物生长特点调控光的波长和光照强度B.应保持培养液与植物根部细胞的细胞液浓度相同C.合理控制昼夜温差有利于提高作物产量D.适时通风可提高生产系统内的CO2浓度B【当堂巩固】2.绿色植物的光合作用是在叶绿体内进行的一系列能量和物质转化过程。下列叙述错误的是（）A.弱光条件下植物没有O2的释放，说明未进行光合作用B.在暗反应阶段，CO2不能直接被还原C.在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会暂时下降D.合理密植和增施有机肥能提高农作物的光合作用强度D展【激情展示】【2020.海南高考】1.在晴朗无云的夏日，某生物兴趣小组测定了一种蔬菜叶片光合作用强度的日变化，结果如图。回答下列问题。（1）据图分析，与10时相比，7时蔬菜的光合作用强度低，此时，主要的外界限制因素是

光照强度；从10时到12时，该蔬菜的光合作用强度降低。（2）为探究如何提高该蔬菜光合作用强度，小组成员将菜地分成A、B两块，10～14时在A菜地上方遮阳，B菜地不遮阳，其他条件相同。测得该时段A菜地蔬菜的光合作用强度比B菜地的高，主要原因是

B地光照强度过高，导致蔬菜气孔关闭，二氧化碳吸收受阻，光合作用速率降低

。导【当堂巩固】【2023·海南高考】海南是我国火龙果的主要种植区之一。火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。回答下列问题。（1）光合作用时，火龙果植株能同时吸收红光和蓝光的光合色素是

；用纸层析法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，该光合色素的色素带位于第

条。（2）本次实验结果表明，三种补光光源中最佳的是

，该光源的最佳补光时间是

小时/天，判断该光源是最佳补光光源的依据是

。叶绿素红光+蓝光二、三6三个处理组中，红光+蓝光组在相同补光时间内，平均开花朵数最多；且该光源诱导火龙果成花所用时间最短。导【当堂巩固】（3）现有可促进火龙果增产的三种不同光照强度的白色光源，设计实验方案探究成花诱导完成后提高火龙果产量的最适光照强度（简要写出实验思路）。实验思路：将长势相同的、成花诱导完成后的火龙果平均分成三组，分别放在三种不同光照强度的白色光源下（补光6小时），其他条件相同且适宜。待果实成熟后，测定不同光照条件下火龙果产量，产量最高的即为提高火龙果产量的最适光照强度。【2023·海南高考】海南是我国火龙果的主要种植区之一。火龙果是长日照植物，冬季日照时间不足导致其不能正常开花，在生产实践中需要夜间补光，使火龙果提前开花，提早上市。某团队研究了同一光照强度下，不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响，结果如图。评八、光合作用和呼吸作用的关系a:____________b:____________c:____________d:____________e:____________f:____________g:____________h:____________叶绿体类囊体薄膜上的色素O2ATPADPNADPHC5C02C3序号①②③④⑤生理过程场所光反应暗反应叶绿体类囊体薄膜叶绿体基质有氧呼吸第一阶段有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第三阶段细胞质基质线粒体基质线粒体内膜1、细胞呼吸与光合作用过程图解导【当堂巩固】1．绿色植物光合作用和细胞呼吸之间的能量转换如图所示，图中①～⑥代表物质。下列有关叙述错误的是()A．植物光反应把太阳能转变为活跃的化学能储存在①中B．叶绿体中的NADPH和线粒体中的NADH都具有还原性C．给植物提供H218O，短时间内生成的O2和CO2均可含18OD．物质④在叶绿体基质中合成，在线粒体基质中分解D光合作用和呼吸作用的比较

光合作用呼吸作用场所条件物质变化能量变化实质联系C6H12O6等有机物稳定的化学能光、色素、酶、H2O和CO2叶绿体细胞质基质、线粒体O2、酶、H2O、C6H12O6无机物转变成有机物有机物氧化分解成无机物

ATP、NADPH中活跃化学能光能糖类等有机物中稳定化学能

热能、ATP中活跃化学能合成有机物，储存能量分解有机物，释放能量光合作用为呼吸作用提供物质（有机物、O2）呼吸作用为光合作用提供原料（CO2）1.下图表示光合作用与细胞呼吸过程中物质变化的关系，下列说法正确的是(

)A.②过程消耗的