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1、第第 4 4 节节 能量之源能量之源光和光合作用光和光合作用CO2 + H2O* (CH2O) + O2* 光能光能叶绿体叶绿体糖类糖类光合作用的光合作用的本质本质：合成合成有机物，有机物，储存储存能量能量新新陈陈代代谢谢 同化同化 作用作用（合成自身物质）（合成自身物质） 异化异化 作用作用 （分解自身物质分解自身物质）自养型自养型异养型异养型：例：动物、例：动物、 绝大多数细菌、真菌绝大多数细菌、真菌需氧型需氧型：好氧细菌：好氧细菌厌氧型厌氧型：乳酸杆菌：乳酸杆菌光能光能自养型自养型: 例：绿色植物、蓝藻例：绿色植物、蓝藻化能化能自养型自养型： 例：硝化细菌例：硝化细菌 能否自己能否自己合
2、成有机物合成有机物兼性厌氧型：酵母菌兼性厌氧型：酵母菌 根据有机物根据有机物在有氧还是无在有氧还是无氧条件下分解氧条件下分解问：酵母菌的新陈代谢类型是什么？问：酵母菌的新陈代谢类型是什么？异养异养 兼性厌氧型兼性厌氧型比较光反应、暗反应比较光反应、暗反应光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段条件条件场所场所物质物质变化变化能量变化能量变化光光、色素、酶、色素、酶、H H2 2O OCOCO2 2、多种酶、多种酶、HH、ATPATP叶绿体叶绿体类囊体薄膜上类囊体薄膜上叶绿体叶绿体基质基质中中水的光解；水的光解；ATPATP的生成的生成COCO2 2的固定；的固定； C C3 3的还原的还原：
3、ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能光能光能ATPATP中活中活 跃化学能跃化学能有机物中稳有机物中稳定化学能定化学能光反应光反应为暗反应提供为暗反应提供HH和和ATPATP，暗反应为光反应提供暗反应为光反应提供ADPADP和和PiPi。H H2 2OH + OOH + O2 2+PiPi+光光能能ATPATP酶酶ADPADPCOCO2 2 + C+ C5 5 2C2C3 3酶酶酶酶ATPH 2C2C3 3 （CHCH2 2O)+CO)+C5 5酶酶内因：内因：外因：外因：基因决定酶种类基因决定酶种类数量不同数量不同光（强度、光质、时间长短）光（强度、光质、时间长短）COCO2 2浓度浓度、
4、温度温度、矿质元素矿质元素、水分水分光合面积（叶面指数）光合面积（叶面指数）不同植物不同植物、不同部位（叶）不同部位（叶）、不同叶龄不同叶龄的光合作用不同。的光合作用不同。影响光合作用因素影响光合作用因素光合作用强度光合作用强度：植物在光照下植物在光照下单位时间内单位时间内通过光合作用制造通过光合作用制造糖糖类的数量类的数量。可通过测定一定时间内原。可通过测定一定时间内原料消耗或产物生成料消耗或产物生成的数量的数量来定量地表示。来定量地表示。光合速率光合速率: :单位时间、单位叶面积单位时间、单位叶面积吸收的吸收的COCO2 2的量或放出的量或放出O O2 2的量的量. . 净光合速率净光合速
5、率 = =总（真正）光合速率总（真正）光合速率- -呼吸速率呼吸速率 一般通过吸收的一般通过吸收的COCO2 2的量或放出的量或放出O O2 2的量来测定。的量来测定。AB光照强度光照强度光照强度光照强度0吸吸吸吸收收收收量量量量m mg g/ /d dm m2 2h hCOCO2 2C释释释释放放放放量量量量 COCO2 2光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）光合速率（强度）ABCABC点以及点以及ABAB段、段、BCBC段各代表的意义，？段各代表的意义，？A:A:光照强度为光照强度为0, 0, 只进行细胞呼吸只进行细胞呼吸, , 释放的释放的COCO2 2量表明呼吸强度量表明呼
6、吸强度 B:B:光合作用强度呼吸作用强度光合作用强度呼吸作用强度, ,呼吸释放的呼吸释放的COCO2 2全用于光合作用全用于光合作用 C:C:光合强度最大点，光合强度最大点，C C点以后限制光合作用的不再是光照强度点以后限制光合作用的不再是光照强度（光饱和点）（光饱和点）（光饱和点）（光饱和点）ABAB段段: :随光照增强随光照增强, ,光合作用逐渐加强光合作用逐渐加强, ,此段呼吸强度此段呼吸强度光合强度光合强度（呼吸强度）（呼吸强度）（光补偿点）（光补偿点）（光补偿点）（光补偿点）BCBC段段: :随光照增强随光照增强, ,光合作用逐渐加强光合作用逐渐加强, ,此段光合强度此段光合强度呼吸
7、强度呼吸强度1 1、光照强度光照强度对光合速率的对光合速率的影响影响一、一、光光一天的时间光合作用速率O光照强度121410光合作用速率与光照强度、时间的关系光合作用速率与光照强度、时间的关系夏天一天中日照强度与光合作用速率的关系夏天一天中日照强度与光合作用速率的关系2 2、日变化日变化( (光照时间光照时间) )：一般与太阳辐射的进程相符合。一般与太阳辐射的进程相符合。 白光白光 绿光绿光绿色绿色玻璃玻璃B哪一株植物生长状况更好哪一株植物生长状况更好? ? 白光白光 白光白光无色无色玻璃玻璃C 白光白光 红光红光红色红色玻璃玻璃A3 3、光质光质温室大棚一般使用无色透明玻璃温室大棚一般使用无
8、色透明玻璃最大总光合量/%总光合量净光合量叶面指数呼吸量 影响光合作用的因素影响光合作用的因素光照面积光照面积合理利用光能的方法合理利用光能的方法1 1、套种、复种套种、复种：延长光合作用时间：延长光合作用时间2 2、间种、合理密植间种、合理密植：增加光合作用面积：增加光合作用面积3 3、防止营养生长过强防止营养生长过强, ,导致叶面互相遮挡导致叶面互相遮挡, ,呼吸强于光合呼吸强于光合, , 影响生殖生长影响生殖生长应用：应用：控制好光强控制好光强 、光照时间光照时间二二. .温度温度能能 ABAB段段:(:(在一定范围内在一定范围内) )随温度的升高随温度的升高, , 光合作用逐渐加强光合
9、作用逐渐加强 B B点点: :光合作用中酶的最适温度光合作用中酶的最适温度BCBC段段: :酶活性降低酶活性降低, ,光合速率下降光合速率下降, ,若温度过高若温度过高, ,酶失活停止酶失活停止光合作用光合作用生活在寒带地区的植物能否正常进行光合作用？生活在寒带地区的植物能否正常进行光合作用？ 。ABAB段、段、BCBC段、段、B B点各代表？点各代表？一般植物在一般植物在10103535下正常进行光合作用下正常进行光合作用应用措施：应用措施：（1 1）大田中）大田中适时播种适时播种（2 2）温室栽培植物时，）温室栽培植物时，冬天适当增温，夏天适当降温冬天适当增温，夏天适当降温；白白天天调到最
10、适温度或适当提高温度，调到最适温度或适当提高温度，晚上适当降温以晚上适当降温以增加昼夜增加昼夜温差温差；阴雨天白天适当降温，维持昼夜温差。；阴雨天白天适当降温，维持昼夜温差。请判断图中曲线哪条代请判断图中曲线哪条代表的是光合作用、呼吸表的是光合作用、呼吸作用？净光合速率曲线作用？净光合速率曲线怎样绘制？怎样绘制？三、三、水分水分水分既是光合作用的原料和产物，又是化学反应的媒介水分既是光合作用的原料和产物，又是化学反应的媒介应用措施：应用措施：合理灌溉。合理灌溉。植物夏季为何植物夏季为何“午休午休”？ 水分水分 水分是植物蒸腾的对象。缺水水分是植物蒸腾的对象。缺水气孔关闭气孔关闭COCO2 2进
11、入受进入受阻阻间接影响光合作用间接影响光合作用光合作用强度光合作用强度O盛夏盛夏A 7 10 12 14 18四四.CO.CO2 2a:COa:CO2 2饱和点。饱和点。光合速率不再随光合速率不再随COCO2 2浓度的增加而增加浓度的增加而增加COCO2 2浓度浓度a a0c cd d光光合合速速率率呼呼吸吸速速率率c:c:呼吸作用强度呼吸作用强度。只有呼吸，没有光合作用。只有呼吸，没有光合作用d:COd:CO2 2补偿点。补偿点。光合作用吸收的光合作用吸收的COCO2 2呼吸作用释放的呼吸作用释放的COCO2 2adad段段:(:(在一定范围内在一定范围内) )光合速率随光合速率随COCO2
12、 2浓度的增大而加快浓度的增大而加快光光合合速速率率0外界外界COCO2 2浓度浓度A BA:A:进行光合作用所需最进行光合作用所需最低外界低外界COCO2 2浓度浓度B:B:COCO2 2饱和点饱和点应用：应用：温室栽培时适当提高温室栽培时适当提高COCO2 2的浓度（燃烧液化石油的浓度（燃烧液化石油气，气，使用使用COCO2 2发生器发生器) )措施：措施：多施有机肥或农家肥多施有机肥或农家肥 大田生产大田生产“正其行，通其风正其行，通其风”，即为提高，即为提高COCO2 2浓度、浓度、增加产量增加产量释放一定量的释放一定量的干冰干冰或施或施“碳铵碳铵” (NH” (NH4 4HCOHCO
13、3 3) )必须指出：必须指出：增加增加COCO2 2可以提高光合效率，但是无限制可以提高光合效率，但是无限制地在全球范围内提高地在全球范围内提高COCO2 2浓度，会产生浓度，会产生“温室效应温室效应”COCO2 2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。闭，抑制光合作用。五五. .矿质元素矿质元素在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率速率当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。透失水
14、而萎蔫。应用措施：应用措施：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光产量合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率。合作用速率。 N、P、K等元素等元素内因：内因：外因：外因：基因决定酶种类基因决定酶种类数量不同数量不同光（强度、光质、时间长短）光（强度、光质、时间长短）CO2浓度浓度温度温度矿质元素矿质元素水分水分【光合时间、光合面积（叶面指数）】【光合时间、光合面积（叶面指数）】不同植物不同植物光合作用不同；光合作用不同；不同部位（叶）不同部位（叶）光合作用不同；光合作用不同；不同叶龄不同叶龄的叶光合作用不同。的叶光合作用不同。影响光合作用因素总结影响光合作用因素总结
