光合作用原理应用

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1、光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段进行进行部位部位条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化联系联系叶绿体类囊体薄膜上叶绿体类囊体薄膜上 叶绿体基质中叶绿体基质中光、色素和酶光、色素和酶不需光、多种酶、不需光、多种酶、ATPATP、HH光反应为暗反应提供还原剂光反应为暗反应提供还原剂HH和能量和能量ATPATP暗反应产生的暗反应产生的ADPADP和和PiPi为光反应合成为光反应合成ATPATP提供原料提供原料水的光解水的光解 2H2H2 2O4H+OO4H+O2 2合成合成ATP ADP+PiATP ADP+Pi ATP ATP光光 酶酶光能光能COCO2 2的固定的固定COCO2 2+C

2、+C5 5 2C 2C3 3C C3 3的还原的还原 2C2C3 3 (CH (CH2 2O)O) 酶酶 酶酶ATP HATP H光反应阶段和暗反应阶段的比较光反应阶段和暗反应阶段的比较ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能光光能能ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物有机物中稳定中稳定化学能化学能条件条件C3C5ATPATP、HH(CH(CH2 2O)O)光照增强，光照增强，CO2CO2供应不变供应不变光照减弱，光照减弱，CO2CO2供应不变供应不变光照不变，光照不变，减少减少CO2CO2的供的供应应光照不变，光照不变，增加增加CO2CO2供应供应增加增加减少减少增加增加增加增加增加增

3、加减少减少减少减少减少减少增加增加增加增加减少减少或没有或没有减少减少增加增加 减少减少减少减少 增加增加原料和产物的对应关系：原料和产物的对应关系：（CH2O）CHOCO2CO2H2OO2H2O色素分子色素分子可见光可见光C52C3ADP+PiATP2H2OO24H多种酶多种酶酶酶(CH2O)CO2吸吸收收光解光解能能固固定定还还原原酶酶光反应光反应暗反应暗反应1.1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于叶绿体中的色素所吸收的光能，用于_ _ 和和_;_;形成的形成的_和和_ _ 提供给暗反应。提供给暗反应。2.2.光合作用的实质是：把光合作用的实质是：把_和和_转变转变为有机物，把为有机物，把

4、_转变成转变成_,_,贮藏在有贮藏在有机物中。机物中。3.3.在光合作用中，葡萄糖是在在光合作用中，葡萄糖是在_中形成中形成的，氧气是在的，氧气是在_中形成的，中形成的，ATPATP是在是在_中形成的，中形成的，COCO2 2是在是在_固定的。固定的。水的光解水的光解形成形成ATPHATPCO2H2O光能光能化学能化学能暗反应暗反应光反应光反应光反应光反应暗反应暗反应4.4.下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中图中A A是是_,B_,B是是_,_,它来自于它来自于_的分解。的分解。图中图中C C是是_，它被传递到叶绿体的，它被传递到叶

5、绿体的_部位，用部位，用于于_ 。图中图中D D是是_，在叶绿体中合成，在叶绿体中合成D D所需的能量来自所需的能量来自_图中图中G_,FG_,F是是_,J_,J是是_图中的图中的H H表示表示_， H H为为I I提供提供_光光H2OBACDE+PiFGCO2JHI2水水H基质基质用作还原剂，还原用作还原剂，还原C3ATP色素吸收色素吸收的光能的光能光反应光反应H和和ATP色素色素C5化合物化合物C3化合物化合物糖类糖类5.5.将植物栽培在适宜的光照、温度和充将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的足的C0C02 2条件下。如果将环境中条件下。如果将环境中C0C02 2含量含量突然降至极低水平，

6、此时叶肉细胞内的突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C C3 3化合物、化合物、C C5 5化合物和化合物和ATPATP含量的变化情含量的变化情况依次是况依次是A.A.上升；下降；上升上升；下降；上升 B.B.下降；上升；下降下降；上升；下降 C. C. 下降；上升；上升下降；上升；上升 D. D. 上升；下降；下降上升；下降；下降C6.光合作用过程中，产生光合作用过程中，产生ADP和消耗和消耗ADP的的 部位在叶绿体中依次为部位在叶绿体中依次为 ( ) 外膜外膜 内膜内膜 基质基质 类类囊体膜囊体膜 A A B BC C D DB7.7.光合作用过程的正确顺序是光合作用过程的正确顺序是（）二氧

7、化碳的固定二氧化碳的固定 氧气的释放氧气的释放 叶绿叶绿素吸收光能素吸收光能水的光解水的光解三碳化合物被还原三碳化合物被还原A. B. A. B. C. D.C. D.8.8.在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）在暗反应中，固定二氧化碳的物质是（）三碳化合物五碳化合物三碳化合物五碳化合物氧气氧气光合作用原理的应用光合作用原理的应用探究：环境因素对光合作用强度的探究：环境因素对光合作用强度的影响影响增加农作物产量的措施之一增加农作物产量的措施之一提高光合作用的强度提高光合作用的强度（1 1）影响光合作用的因素有哪些？）影响光合作用的因素有哪些？光照、光照、COCO2 2、温度、水、矿质元素等、温

8、度、水、矿质元素等（2 2）如何定量表示光合作用的强度？）如何定量表示光合作用的强度？（一）、探究：环境因素对光合作用强度的影响（一）、探究：环境因素对光合作用强度的影响1 1、实验原理、实验原理 光合作用的强度可通过测定一定光合作用的强度可通过测定一定时间内时间内 的数量来定量的表示。的数量来定量的表示。内因：内因： 酶、色素等酶、色素等外因：外因：原料的消耗或产物生成原料的消耗或产物生成CO2消耗量消耗量O2的生成量的生成量（取材）打出小圆形叶片（取材）打出小圆形叶片(30(30片片) )：用打孔器在生长：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出旺盛的绿叶上打出( (直径直径1cm)1cm)（排气）

9、抽出叶片内气体：用注射器（排气）抽出叶片内气体：用注射器( (内有清水、内有清水、小圆形叶片小圆形叶片) )抽出叶片内气体抽出叶片内气体(O(O2 2等等) )（沉水）小圆形叶片沉水底：将抽出内部气体的小（沉水）小圆形叶片沉水底：将抽出内部气体的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中，小圆形叶圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底片全部沉到水底（分组，光照）分三组，倒入（分组，光照）分三组，倒入20ml20ml富含富含CO2CO2的清水，的清水，再给予强中弱三种光照再给予强中弱三种光照实验流程实验流程参考案例：探究光照强弱对光合作参考案例：探究光照强弱对光合作用强度的影响用强

10、度的影响分析变量：分析变量： 自变量：自变量： 控制方法：控制方法： 因变量：因变量： 观察方法：观察方法： 无关变量：无关变量：光照强弱光照强弱改变台灯与烧杯之间的距离改变台灯与烧杯之间的距离光合作用强度光合作用强度 （O2的产生量）的产生量） 同一时间段内各实验装置中同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量小圆形叶片浮起的数量实验叶片：实验叶片：同种、生长状况相同、小圆形同种、生长状况相同、小圆形叶片大小相同、等量叶片大小相同、等量烧杯中清水：等量，有足够的烧杯中清水：等量，有足够的CO2 项目项目 烧杯烧杯 小圆形小圆形叶片叶片加富含加富含CO2的清水的清水光照强度光照强度叶片浮叶片

11、浮起数量起数量甲甲10片片20 mL强强多多乙乙10片片20 mL中中中中丙丙10片片20 mL弱弱少少实验结论：在一定范围内，随着光照强度不实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强断增强，光合作用强度也不断增强( (小圆形叶小圆形叶片中产生的片中产生的O O2 2多，浮起的多多，浮起的多) )。不同光照强度对光合作用的影响不同光照强度对光合作用的影响光光合合作作用用强度强度光照强度光照强度实验结论：在一定范围内，随着光照强度不实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强断增强，光合作用强度也不断增强( (小圆形叶小圆形叶片中产生的片中产生的

12、O O2 2多，浮起的多多，浮起的多) )。 CO2 + 2H2O* 光能光能叶绿体叶绿体(CH2O)+ O2*原料原料条件条件产物产物 CO2浓浓度度 水水 分分 光光 照照 矿矿质质元元素素 温温 度度（二）、影响光合作用的因素（二）、影响光合作用的因素 影响光合作用的因素影响光合作用的因素光照强度光照强度光强光强光强光强二二氧氧化化碳碳吸吸收收二二氧氧化化碳碳释释放放abc光照强度与光合速率的关系光照强度与光合速率的关系a点：点：光照强度为光照强度为0 0，此时只进行细胞，此时只进行细胞呼吸，释放的呼吸，释放的COCO2 2量量可表示细胞呼吸的可表示细胞呼吸的强度强度ab段段:随光照强度

13、增强，光合作用强度也随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，逐渐增强，COCO2 2释放量减少，这是因为细胞释放量减少，这是因为细胞呼吸释放的呼吸释放的COCO2 2有一部分用于光合作用，此有一部分用于光合作用，此时时细胞呼吸强度大于光合作用强细胞呼吸强度大于光合作用强度度 b点：点： 细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的COCO2 2全部用于光合作全部用于光合作用，此时用，此时细胞呼吸强度等于光合作用强度细胞呼吸强度等于光合作用强度bc段段： 随光照强度增强，光合作用强度随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，到也逐渐增强，到C C点以上不再增强点以上不再增强a a点：点：b b点：点：bc段：段：

14、abab段段：光补偿点光补偿点光饱和点光饱和点 下下图图表表示示的的是是光光照照强强度度与与光光合合作作用用强强度度之之间间关关系系的的曲曲线线，该该曲曲线线是是通通过过实实测测一一片片叶叶子子在在不不同同光光照照强强度度条条件件下下的的CO2 CO2 吸吸收收和和释释放放的的情情况况。你你认认为为下下列列四四个个选选项项中中，能能代代表细胞中发生的情况与表细胞中发生的情况与 B B点点 相符的是相符的是 CA A点点BAB光照强度光照强度O吸吸收收CO2阳生植物阳生植物阴生植物阴生植物B：光补偿点：光补偿点C：光饱和点：光饱和点C光补偿点、光饱和点：阳生植物光补偿点、光饱和点：阳生植物 阴生

15、植物阴生植物 D（2）、阳生植物与阴生植物的比较）、阳生植物与阴生植物的比较一天的时间一天的时间光合作用效率光合作用效率O光照强度光照强度121311（3）、光合作用效率与光照强度、时间的关系）、光合作用效率与光照强度、时间的关系ABCDE101514C C点光合作用效率低：中午温度高，植物自我点光合作用效率低：中午温度高，植物自我保护，关闭部分气孔，防止水分过度蒸发，从保护，关闭部分气孔，防止水分过度蒸发，从而使而使CO2CO2吸收量减少，导致光合作用效率低吸收量减少，导致光合作用效率低温度温度光合作用是在酶的催化下进行的，温度直接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

16、在影响酶的活性。一般植物在1035下正下正常进行光合作用。常进行光合作用。3.CO2浓度浓度4.叶龄叶龄5.叶面积叶面积N：光合酶和光合酶和ATPATP的重要组分的重要组分P：ATPATP的重要组分；维持叶绿体正的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能常结构和功能Mg：叶绿素的重要组分叶绿素的重要组分6.矿质营养矿质营养多因子影响多因子影响【增加农作物产量的措施增加农作物产量的措施 提高光合作用的强度提高光合作用的强度】1 1、光照的控制、光照的控制2 2、控制温度的高低：、控制温度的高低：3 3、适当提高环境中、适当提高环境中 的浓度：施的浓度：施用农家肥用农家肥4 4、农作物间距合理、套种、间

17、种、农作物间距合理、套种、间种5 5、合理施肥、灌溉、合理施肥、灌溉CO2晴天：白天适当提高温度，夜间适当晴天：白天适当提高温度，夜间适当 降低温度，增大昼夜温差。降低温度，增大昼夜温差。延长光照时间，增大光照强度延长光照时间，增大光照强度（108108页）四、思维拓展页）四、思维拓展新疆的哈密地区：新疆的哈密地区： 位于我国高纬度地区位于我国高纬度地区1 1、夏季的白天长、夏季的白天长2 2、阳光充足，光照强烈、阳光充足，光照强烈光合作用时光合作用时间长，强度间长，强度大，积累的大，积累的糖类较多。糖类较多。3 3、夜间温度比较低。、夜间温度比较低。细胞呼吸相对比较弱，消耗的糖细胞呼吸相对比

18、较弱，消耗的糖类物质比较少。类物质比较少。昼夜温差较大昼夜温差较大, , 积存的糖类比较多积存的糖类比较多哈密瓜哈密瓜光合作用的反应方程式光合作用的反应方程式光能光能叶绿体叶绿体C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2OC6H12O6+6H2O +6O26CO2+12H2O呼吸作用的反应方程式呼吸作用的反应方程式光合作用和呼吸作用的比较光合作用和呼吸作用的比较光合作用光合作用有氧呼吸有氧呼吸场所场所条件条件物质物质变化变化能量能量变化变化实质实质联系联系叶绿体叶绿体线粒体、细胞质基质线粒体、细胞质基质光、色素、酶、光、色素、酶、 CO2、H2O酶、酶、 O2、H2O、糖类、糖类无机物

19、无机物 有机物有机物 有机物有机物 无机物无机物 ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能光光能能有机物中有机物中稳定化学稳定化学能能ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中有机物中稳定化学稳定化学能能合成有机物、储存能量合成有机物、储存能量分解有机物、分解有机物、释放能量释放能量光合作用为有氧呼吸提供有机物、光合作用为有氧呼吸提供有机物、O2；有氧呼吸为光合作用提供有氧呼吸为光合作用提供CO2能够利用体外环境中的能够利用体外环境中的某些无机物氧化时某些无机物氧化时所释放的能量所释放的能量来制造有机物的合成作用来制造有机物的合成作用 例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌例如：硝化细菌、硫细菌、铁

20、细菌等少数种类等少数种类的细菌的细菌7 7、化能合成作用、化能合成作用2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌COCO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O O）+ O+ O2 2能量能量 能够直接把从外界环境能够直接把从外界环境摄取的无机物转摄取的无机物转变成为自身的组成物质变成为自身的组成物质，并储存了能量的一，并储存了能量的一类生物类生物 不能直接利用无机物制成有机物不能直接利用无机物制成有机物，只能，只能把从外界把从

21、外界摄取的现成的有机物摄取的现成的有机物转变成自身的转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物组成物质，并储存了能量的一类生物 如：绿色植物，蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等如：绿色植物，蓝藻、硝化细菌、铁细菌、硫细菌等如：人、动物、真菌如：人、动物、真菌(如蘑菇如蘑菇) 、多数的细菌（乳酸菌、多数的细菌（乳酸菌、大肠杆菌）等大肠杆菌）等自养生物：自养生物：异养生物：异养生物：自养生物的类型自养生物的类型光能自养型生物光能自养型生物化能自养型微生物化能自养型微生物绿色植物绿色植物光合细菌光合细菌如：硝化细菌如：硝化细菌化能合成作用化能合成作用自养生物自养生物 以以光光为能源，以为能源，以CO

22、2和和H2O（无机物无机物）为原料合成糖类）为原料合成糖类（有机物有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物。绿色植物。异养生物异养生物 只能利用环境中只能利用环境中现成的有机物现成的有机物来维持自身的生命活来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用化能合成作用 利用环境中某些利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量无机物氧化时所释放的能量来制来制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。光能光能自养自养生物生物化能化能自养自养生物生物所需的能量来源不同（

23、光能、化学能）所需的能量来源不同（光能、化学能）光合作用光合作用化能合成作用化能合成作用相同点相同点不同点不同点(利用的利用的能量不能量不同同)光合作用和化能合成作用的异同光合作用和化能合成作用的异同把二氧化碳和水合成有机物把二氧化碳和水合成有机物利用的是光能利用的是光能利用的是化学能利用的是化学能体外环境中体外环境中无机物氧化无机物氧化释放的能量释放的能量2NH2NH3 3+3O+3O2 2 2HNO 2HNO2 2+2H+2H2 2O+O+能量能量硝化细菌硝化细菌2HNO2HNO2 2+O+O2 2 2HNO 2HNO3 3+ +能量能量硝化细菌硝化细菌COCO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O O）+ O+ O2 2能量能量 光合作用的过程光合作用的过程返回返回个人观点供参考，欢迎讨论