光合作用原理應(yīng)用

光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段進(jìn)行部位條件物質(zhì)變化能量變化聯(lián)系葉綠體類(lèi)囊體薄膜上

葉綠體基質(zhì)中光、色素和酶不需光、多種酶、ATP、[H]光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供還原劑[H]和能量ATP暗反應(yīng)產(chǎn)生的ADP和Pi為光反應(yīng)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的還原2C3(CH2O)

酶

酶ATP[H]光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段的比較ATP中活躍化學(xué)能光能ATP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能條件C3C5ATP、[H](CH2O)光照增強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變光照減弱，CO2供應(yīng)不變光照不變，減少CO2的供應(yīng)光照不變，增加CO2供應(yīng)增加減少增加增加增加減少減少減少增加增加減少或沒(méi)有減少增加減少減少增加原料和產(chǎn)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O色素分子可見(jiàn)光C52C3ADP+PiATP2H2OO24[H]多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解能固定還原酶光反應(yīng)暗反應(yīng)1.葉綠體中的色素所吸收的光能，用于_______和____________;形成的________和__________提供給暗反應(yīng)。2.光合作用的實(shí)質(zhì)是：把______和_______轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物，把_______轉(zhuǎn)變成_______,貯藏在有機(jī)物中。3.在光合作用中，葡萄糖是在________中形成的，氧氣是在_________中形成的，ATP是在_______中形成的，CO2是在_______固定的。水的光解形成ATP[H]ATPCO2H2O光能化學(xué)能暗反應(yīng)光反應(yīng)光反應(yīng)暗反應(yīng)練一練4.下圖是光合作用過(guò)程圖解，請(qǐng)分析后回答下列問(wèn)題：①圖中A是______,B是_______,它來(lái)自于______的分解。②圖中C是_______，它被傳遞到葉綠體的______部位，用于____________________

。③圖中D是____，在葉綠體中合成D所需的能量來(lái)自______④圖中G________,F是__________,J是_____________⑤圖中的H表示_______，H為I提供__________光H2OBACDE+PiFGCO2JHIＯ2水[H]基質(zhì)用作還原劑，還原C3ATP色素吸收的光能光反應(yīng)[H]和ATP色素C5化合物C3化合物糖類(lèi)5.將植物栽培在適宜的光照、溫度和充足的C02條件下。如果將環(huán)境中C02含量突然降至極低水平，此時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3化合物、C5化合物和ATP含量的變化情況依次是上升；下降；上升下降；上升；下降C.下降；上升；上升D.上升；下降；下降C6.光合作用過(guò)程中，產(chǎn)生ADP和消耗ADP的部位在葉綠體中依次為()①外膜②內(nèi)膜③基質(zhì)④類(lèi)囊體膜

A．③②B．③④C．①②D．④③B7.光合作用過(guò)程的正確順序是（）①二氧化碳的固定②氧氣的釋放③葉綠素吸收光能④水的光解⑤三碳化合物被還原A.④③②⑤①B.④②③⑤①C.③②④①⑤D.③④②①⑤8.在暗反應(yīng)中，固定二氧化碳的物質(zhì)是（）Ａ．三碳化合物Ｂ．五碳化合物Ｃ．［Ｈ］Ｄ．氧氣ＤＢ光合作用原理的應(yīng)用探究：環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響增加農(nóng)作物產(chǎn)量的措施之一提高光合作用的強(qiáng)度（1）影響光合作用的因素有哪些？光照、CO2、溫度、水、礦質(zhì)元素等（2）如何定量表示光合作用的強(qiáng)度？（一）、探究：環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響1、實(shí)驗(yàn)原理

光合作用的強(qiáng)度可通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)

的數(shù)量來(lái)定量的表示。內(nèi)因：酶、色素等外因：原料的消耗或產(chǎn)物生成CO2消耗量O2的生成量（取材）打出小圓形葉片(30片)：用打孔器在生長(zhǎng)旺盛的綠葉上打出(直徑＝1cm)

（排氣）抽出葉片內(nèi)氣體：用注射器(內(nèi)有清水、小圓形葉片)抽出葉片內(nèi)氣體(O2等)

（沉水）小圓形葉片沉水底：將抽出內(nèi)部氣體的小圓形葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中，小圓形葉片全部沉到水底（分組，光照）分三組，倒入20ml富含CO2的清水，再給予強(qiáng)中弱三種光照實(shí)驗(yàn)流程參考案例：探究光照強(qiáng)弱對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響⑵分析變量：自變量：

控制方法：

因變量：

觀察方法：

無(wú)關(guān)變量：光照強(qiáng)弱改變臺(tái)燈與燒杯之間的距離光合作用強(qiáng)度（O2的產(chǎn)生量）

同一時(shí)間段內(nèi)各實(shí)驗(yàn)裝置中小圓形葉片浮起的數(shù)量①實(shí)驗(yàn)葉片：同種、生長(zhǎng)狀況相同、小圓形葉片大小相同、等量…②燒杯中清水：等量，有足夠的CO2

項(xiàng)目

燒杯

小圓形葉片加富含CO2的清水光照強(qiáng)度葉片浮起數(shù)量甲10片20mL強(qiáng)多乙10片20mL中中丙10片20mL弱少實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)(小圓形葉片中產(chǎn)生的O2多，浮起的多)。不同光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響光合作用強(qiáng)度光照強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也不斷增強(qiáng)(小圓形葉片中產(chǎn)生的O2多，浮起的多)。

CO2+2H2O*光能葉綠體(CH2O)+O2*原料條件產(chǎn)物CO2濃度

水分

光照

礦質(zhì)元素

溫度（二）、影響光合作用的因素

影響光合作用的因素①光照強(qiáng)度光強(qiáng)二氧化碳吸收二氧化碳釋放abc光照強(qiáng)度與光合速率的關(guān)系a點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0，此時(shí)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度ab段:隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，CO2釋放量減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度

b點(diǎn)：

細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度等于光合作用強(qiáng)度bc段：隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，到C點(diǎn)以上不再增強(qiáng)a點(diǎn)：b點(diǎn)：bc段：ab段：光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)

下圖表示的是光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度之間關(guān)系的曲線(xiàn)，該曲線(xiàn)是通過(guò)實(shí)測(cè)一片葉子在不同光照強(qiáng)度條件下的CO2吸收和釋放的情況。你認(rèn)為下列四個(gè)選項(xiàng)中，能代表細(xì)胞中發(fā)生的情況與B點(diǎn)相符的是

CA點(diǎn)BAB光照強(qiáng)度O吸收CO2陽(yáng)生植物陰生植物B：光補(bǔ)償點(diǎn)C：光飽和點(diǎn)C光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)：陽(yáng)生植物陰生植物>D（2）、陽(yáng)生植物與陰生植物的比較一天的時(shí)間光合作用效率O光照強(qiáng)度121311（3）、光合作用效率與光照強(qiáng)度、時(shí)間的關(guān)系A(chǔ)BCDE101514C點(diǎn)光合作用效率低：中午溫度高，植物自我保護(hù)，關(guān)閉部分氣孔，防止水分過(guò)度蒸發(fā)，從而使CO2吸收量減少，導(dǎo)致光合作用效率低②溫度光合作用是在酶的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常進(jìn)行光合作用。3.CO2濃度4.葉齡5.葉面積N：光合酶和ATP的重要組分P：ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能Mg：葉綠素的重要組分6.礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)多因子影響AD【增加農(nóng)作物產(chǎn)量的措施

——提高光合作用的強(qiáng)度】1、光照的控制2、控制溫度的高低：3、適當(dāng)提高環(huán)境中

的濃度：施用農(nóng)家肥4、農(nóng)作物間距合理、套種、間種5、合理施肥、灌溉CO2晴天：白天適當(dāng)提高溫度，夜間適當(dāng)降低溫度，增大晝夜溫差。延長(zhǎng)光照時(shí)間，增大光照強(qiáng)度（108頁(yè)）四、思維拓展新疆的哈密地區(qū)：位于我國(guó)高緯度地區(qū)1、夏季的白天長(zhǎng)2、陽(yáng)光充足，光照強(qiáng)烈光合作用時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度大，積累的糖類(lèi)較多。3、夜間溫度比較低。細(xì)胞呼吸相對(duì)比較弱，消耗的糖類(lèi)物質(zhì)比較少。晝夜溫差較大,積存的糖類(lèi)比較多哈密瓜光合作用的反應(yīng)方程式光能葉綠體C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O呼吸作用的反應(yīng)方程式光合作用和呼吸作用的比較光合作用有氧呼吸場(chǎng)所條件物質(zhì)變化能量變化實(shí)質(zhì)聯(lián)系葉綠體線(xiàn)粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)光、色素、酶、CO2、H2O酶、O2、H2O、糖類(lèi)無(wú)機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物無(wú)機(jī)物ATP中活躍化學(xué)能光能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能ATP中活躍化學(xué)能有機(jī)物中穩(wěn)定化學(xué)能合成有機(jī)物、儲(chǔ)存能量分解有機(jī)物、釋放能量光合作用為有氧呼吸提供有機(jī)物、O2；有氧呼吸為光合作用提供CO2——能夠利用體外環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物的合成作用例如：硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等少數(shù)種類(lèi)的細(xì)菌7、化能合成作用2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化細(xì)菌CO2+H2O（CH2O）+O2能量

能夠直接把從外界環(huán)境攝取的無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成為自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存了能量的一類(lèi)生物

不能直接利用無(wú)機(jī)物制成有機(jī)物，只能把從外界攝取的現(xiàn)成的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并儲(chǔ)存了能量的一類(lèi)生物如：綠色植物，藍(lán)藻、硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌等如：人、動(dòng)物、真菌(如蘑菇)、多數(shù)的細(xì)菌（乳酸菌、大腸桿菌）等自養(yǎng)生物：異養(yǎng)生物：自養(yǎng)生物的類(lèi)型光能自養(yǎng)型生物化能自養(yǎng)型微生物綠色植物光合細(xì)菌如：硝化細(xì)菌化能合成作用自養(yǎng)生物

以光為能源，以CO2和H2O（無(wú)機(jī)物）為原料合成糖類(lèi)（有機(jī)物），糖類(lèi)中儲(chǔ)存著由光能轉(zhuǎn)換來(lái)的能量。例如綠色植物。異養(yǎng)生物

只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持自身的生命活動(dòng)。例如人、動(dòng)物、真菌及大多數(shù)的細(xì)菌?；芎铣勺饔?/p>

利用環(huán)境中某些無(wú)機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來(lái)制造有機(jī)物。少數(shù)的細(xì)菌，如硝化細(xì)