光合作用的原理和應(yīng)用光合作用的原理和應(yīng)用CO2+ H2O* (CH2O)+ O2* 光能 葉綠體光合作用的概念及反應(yīng)式 光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并且釋放出氧的過程【探索二】光合作用的具體過程可以分為幾個階段？光合作用的過程光能葉綠素aeNADP+eH2O[H]O2葉綠體ATPNADPH〔H〕（CH2O）2C3CO2C5暗反應(yīng)光反應(yīng)(類囊體的薄膜上)(基質(zhì)中)ADP+Pi【探索二 】 光合作用的具體過程可以分為幾個階段？光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段必須有光能才能進(jìn)行二、光合作用的過程光反應(yīng)暗反應(yīng)【探索三】光反應(yīng)可以包含幾個反應(yīng)？其原料和產(chǎn)物分別是什么？反應(yīng)場所是什么？【探索四】暗反應(yīng)可以分為幾個階段？其原料和產(chǎn)物分別是什么？思考：暗反應(yīng)為什么稱之為“暗”反應(yīng)？ 暗反應(yīng)在光下能不能進(jìn)行？H 2 O 光 2[H]+1/2O 2酶A D P + Pi +能量A T P光反應(yīng)水的光解：ATP的形成：光合作用酶 2 C 3C O 2 +C 5[H] ATP酶C 6 H12 O 62 C 3暗反應(yīng)C O 2的固定：C O 2的還原：【總結(jié)】光合作用的過程可以分為兩個階段，光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)階段主要是在囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上利用光能將水光解成[H]和O2，同時(shí)將光能轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定的化學(xué)能，儲存在ATP中；暗反應(yīng)階段主要在葉綠體基質(zhì)中將CO2中的C通過CO2的固定和CO2的還原儲存在有機(jī)物中，同時(shí)將ATP中的能量轉(zhuǎn)移到有機(jī)物中。

光合作用總反應(yīng)反應(yīng)式光合作用總反應(yīng)反應(yīng)式6C O2+12H2 O葉綠體光能C 6 H12 O6 + 6 H2 O+6 O2【探索五】要生成1分子的C 6 H12 O 6，需要多少分子的H 2 O和C O 2 ？　　光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP；暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP和Pi暗反應(yīng)光反應(yīng)項(xiàng)目聯(lián)系能量轉(zhuǎn)換物質(zhì)變化條件部位ATP中活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能多種酶、CO2葉綠體基質(zhì)CO2+C5 2C3酶2C3 （CH2O） 酶[H] ATP①CO2的固定：②C3的還原：光能→ATP中活躍的化學(xué)能光、色素、酶、水葉綠體類囊體膜②ATP的合成 ： ADP+Pi+能量 ATP酶①水的光解 ： 2H2O 4[H]+O2光光光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)的區(qū)別?如果光照突然減弱（停止），則短時(shí)間內(nèi)葉如果光照突然減弱（停止），則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中綠體中ATPATP、、[H][H]，，C C3 3、、C C5 5及（及（CHCH2 2O O）含量變）含量變化怎樣？化怎樣？分析：光→色素→ [H] ATP 固定2C3C5CO2(CH2O)光照減弱（停止），光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、 [H]減少；導(dǎo)致C3還原受阻，而CO2固定不變，所以C3增多，C5減少，（CH2O）減少還原?如果如果COCO2 2供給突然減弱（停止），則短時(shí)間內(nèi)供給突然減弱（停止），則短時(shí)間內(nèi)葉綠體中葉綠體中ATPATP、、[H][H]，，C C3 3、、C C5 5及（及（CHCH2 2O O）含量）含量變化怎樣？變化怎樣？分析：光→色素→ [H] ATP 固定2C3C5CO2(CH2O)CO2減少（停止），暗反應(yīng)中CO2固定減弱，產(chǎn)生的C3減少，消耗的C5也減少，C5增多。

由于C3減少，消耗ATP、[H] 減少， ATP、[H]增多 （CH2O）減少還原三、光合作用的實(shí)質(zhì)三、光合作用的實(shí)質(zhì)無機(jī)物有機(jī)物2.能量轉(zhuǎn)化：光能有機(jī)物中的化學(xué)能1.物質(zhì)轉(zhuǎn)化：【探索七】光合作用的意義是什么？1.生物界中有機(jī)物的來源3.調(diào)節(jié)大氣中氧氣和二氧化碳的含量2.生物生命活動所需能量的最終來源4.對生物的進(jìn)化有重要作用【探索六】通過學(xué)習(xí)光合作用的實(shí)質(zhì)是什么？四、光合作用原理的運(yùn)四、光合作用原理的運(yùn)植物自身因素植物自身因素環(huán)境因素對光合作用的影響環(huán)境因素對光合作用的影響1）光照2）溫度3）二氧化碳濃度4）水分5）礦質(zhì)元素6、光合作用原理的應(yīng)用（1）影響光合作用的因素外因：光照、CO2、溫度、水、礦質(zhì)元素等內(nèi)因：色素量、有關(guān)酶活性、C5量影響光合作用的主要外界因素影響光合作用的主要外界因素v光照光照 光是光合作用的能量來源，是葉綠體發(fā)育和葉光是光合作用的能量來源，是葉綠體發(fā)育和葉綠素合成的必要條件綠素合成的必要條件v二氧化碳二氧化碳 二氧化碳是光合作用的原料之一二氧化碳是光合作用的原料之一v溫度溫度 由于溫度可以影響酶的活性，因而對光合速率由于溫度可以影響酶的活性，因而對光合速率有明顯影響有明顯影響v水分水分 葉片接近水分飽和時(shí)，才能進(jìn)行正常的光合作葉片接近水分飽和時(shí)，才能進(jìn)行正常的光合作用用v礦質(zhì)營養(yǎng)礦質(zhì)營養(yǎng) 礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用礦質(zhì)元素直接或間接影響光合作用v光合速率的日變化光合速率的日變化 一天中，光強(qiáng)日變化對光和速率一天中，光強(qiáng)日變化對光和速率日變化的影響最大日變化的影響最大AB光照強(qiáng)度0吸吸收收COCO2 2陽生植物陰生植物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) ：陽生植物 陰生植物> 釋釋放放COCO2 2⑴.影響光合作用效率的因素—光照強(qiáng)度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 B點(diǎn)： 光補(bǔ)償點(diǎn)。

細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，此時(shí)光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，凈光合速率為0植物應(yīng)長期光強(qiáng)在B點(diǎn)以上，才會有有機(jī)物積累，才能正常生長一切有利于呼吸因素使B點(diǎn)右移，反之左移；一切不利于光合因素使B點(diǎn)右移，反之左移AB段：段： 隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)，也逐漸增強(qiáng)，COCO2 2釋放量減少，這是因釋放量減少，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的為細(xì)胞呼吸釋放的COCO2 2有一部分用于光有一部分用于光合作用，此時(shí)光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞合作用，此時(shí)光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度呼吸強(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)，受限于其他內(nèi)外因素，到C點(diǎn)以上不再增強(qiáng)，C點(diǎn)為光飽和點(diǎn) 下下圖圖表表示示的的是是光光照照強(qiáng)強(qiáng)度度與與光光合合作作用用強(qiáng)強(qiáng)度度之之間間關(guān)關(guān)系系的的曲曲線線，，該該曲曲線線是是通通過過實(shí)實(shí)測測一一片片葉葉子子在在不不同同光光照照強(qiáng)強(qiáng)度度條條件件下下的的CO2CO2吸吸收收和和釋釋放放的的情情況況你你認(rèn)認(rèn)為為下下列列四四個個選選項(xiàng)項(xiàng)中中，，能能代代表表細(xì)細(xì)胞胞中中發(fā)發(fā)生生的的情情況況與與 B B點(diǎn)點(diǎn) 相符的是相符的是 CA點(diǎn)B光能CO2+H2O葉綠體（CH2O）+O2光合作用強(qiáng)度（速率）表示方法1、單位時(shí)間內(nèi)光合作用產(chǎn)生有機(jī)物的量2、單位時(shí)間內(nèi)光合作用吸收CO2的量3、單位時(shí)間內(nèi)光合作用放出O2的量植物體的1.2.3指凈光合作用強(qiáng)度；葉綠體的1.2.3指總光合作用強(qiáng)度 真正（總）光合速率=凈光合速率+呼吸速率⑵⑵CO2濃度對光合作用強(qiáng)度的影響濃度對光合作用強(qiáng)度的影響光合速率CO2的濃度BACA點(diǎn)：CO2啟動點(diǎn)，即發(fā)生光合作用的最低CO2濃度AB段：隨CO2濃度升高，光合作用（暗反應(yīng)）增強(qiáng)B點(diǎn)：CO2飽和點(diǎn)，受限于C5含量、有關(guān)酶活性等措施：⑴溫室：①燃燒液化石油氣，②使用二氧化碳發(fā)生器。

⑵大田：①確保良好通風(fēng)；②增施有機(jī)肥料；③深施“碳銨” (NH4HCO3) 空氣中CO2含量一般占330mg/L，與植物光合所需最適濃度（1000mg/L）相差太遠(yuǎn)必須指出：增加CO2可以提高光合效率，但是無限制地在全球范圍內(nèi)提高CO2濃度，會產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”綠色植物的光合作用與呼吸作用的比較： 光合作用光合作用 有氧呼吸有氧呼吸在哪些細(xì)在哪些細(xì)胞進(jìn)行胞進(jìn)行反應(yīng)場所反應(yīng)場所反應(yīng)條件反應(yīng)條件物質(zhì)轉(zhuǎn)化物質(zhì)轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)變能量轉(zhuǎn)變聯(lián)系聯(lián)系含葉綠體的細(xì)胞葉綠體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體光、色素、酶氧氣、酶CO2、H2O 有機(jī)物活細(xì)胞光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存在有機(jī)物中將有機(jī)物中的能量釋放出來，一部分轉(zhuǎn)移到ATP中光合作用的產(chǎn)物為細(xì)胞呼吸提供了物質(zhì)基礎(chǔ)——有機(jī)物和氧氣；細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳可被光合作用所利用有機(jī)物 CO2、H2O五、光合作用和呼吸作用中的化學(xué)計(jì)算光合作用反應(yīng)式：6CO2＋12H2O C6H12O6＋6O2＋6H2O實(shí)測CO2吸收量＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2釋放量實(shí)測O2釋放量＝光合作用O2釋放量-呼吸作用O2消耗量葉綠體光 能暗反應(yīng)產(chǎn)生水。

產(chǎn)生水的細(xì)胞器有？核糖體、線粒體和葉綠體——能夠利用體外環(huán)境中的某些無機(jī)物氧化時(shí)所釋放的能量來制造有機(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)種類的細(xì)菌7、化能合成作用2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量硝化細(xì)菌2HNO2+O2 2HNO3+能量硝化細(xì)菌6CO2+6H2O 2C6H12O6+ 6O2能量光合作用與化能合成作用區(qū)別光合作用與化能合成作用區(qū)別：所需的能量來源不同（光能、化學(xué)能）1.在光合作用中，糖類是在 階段形成的，氧氣是在 階段形成的，ATP是在 階段形成的2.某科學(xué)家用14C的二氧化碳來追蹤光合作用中的碳原子，證明其轉(zhuǎn)移的途徑是（ ） A.二氧化碳 葉綠素 ATP B.二氧化碳 三碳化合物 ATP C.二氧化碳 三碳化合物 糖類 D.二氧化碳 五碳糖 糖類3.光合作用過程中釋放的氧氣來源于（ ） A.二氧化碳 B.水 C.葉綠體 D.葡萄糖暗反應(yīng)光反應(yīng)CB光反應(yīng)鞏固練習(xí)下圖是光合作用過程圖解，請分析后回答下列問題：①圖中A是______,B是_______,它來自于______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。