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学科网•玉米和小麦、水稻的种子中富含淀粉，淀粉是光合作用的产物。每年全球光合作用估计可产生大约16亿吨糖类，产生相应的氧气。地球上没有任何化学过程能有光合作用那样的创造力。•大气中的氧都是来自光合作用的，主要是来自辽阔海洋表层的浮游藻类和陆地森林所进行的光合作用。•有人幻想和设想：“有朝一日，科学家将光合作用机理搞清楚，并将植物光合作用的全套基因转移到人的头发中，在头发中模拟光合作用的过程，那么，只要人的头上撒一点水、再晒晒太阳，在头发中便完成了二氧化碳加水合成葡萄糖的过程，葡萄糖从头发中输送到人体的各部分，吃饭的历史使命便可宣告结束了。”一、光合作用概述：1、总反应式：6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2光能叶绿体2、场所：主要是叶绿体（1）分布：叶肉细胞（主要）保卫细胞幼嫩茎的皮层细胞某些果实的表皮细胞等外膜内膜基粒基质类囊体（2）捕获光能的色素位于类囊体膜上(即光合膜上)色素酶•蓝藻、光合细菌等,具体部位在细胞膜上[知识探究1]①绿色植物是不是每个细胞都能进行光合作用？②光合作用的场所只能是叶绿体吗？二、光合作用的过程：1、定义：光反应包括许多反应，其中最重要的是发生在两种叶绿素蛋白质复合体（称为光系统I和光系统II）中的电子被光激发的反应。（一）、光反应2、场所：叶绿体的类囊体膜中(或光合膜中)2e-高能电子低能电子e-光系统Ⅰ+H++NADP+NADPH（强还原剂）光系统Ⅱ低能电子e-高能电子e-叶绿素、类胡萝卜素复合体½O2+2H+H2O2e-3、光反应过程图条件：过程：场所：光反应总结：2H2OO2+4H++4e-光酶光、色素、酶、H2O叶绿体的类囊体膜中水的光解：NADPH的形成：ATP的形成：用于碳反应ADP+Pi+电能ATP酶（活跃化学能）NADP++2e+H+NADPH酶梅尔文·卡尔文1961年诺贝尔化学奖获得者，通过化学分析，阐明光合作用中碳化合物的合成过程，即发现卡尔文循环（二）、碳反应场所：叶绿体基质33615如何再生核酮糖二磷酸（RuBp）？生成一个C6H12O6要经过几次卡尔文循环？3个CO26个三碳糖磷酸1个用于糖的生成或其他5个经一系列变化再生为3个RuBp？知识探究2碳反应的产物又是如何被植物体利用的呢？CO2三碳糖淀粉脂质氨基酸蛋白质三碳糖(大部分)其他代谢细胞呼吸蔗糖卡尔文循环（6轮）叶绿体细胞溶胶碳反应总结：CO2的固定：CO2＋C52C3（三碳酸）酶C3的还原：ATPNADPH、ADP+Pi条件：场所：物质变化：能量变化：叶绿体的基质中多种酶、ATP和NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能2C3三碳糖酶NADPH、ATP、不需要光C5的再生：2C3C5酶ATPNADPH、ADP+Pi•练一练（2011年浙江卷）下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是（）A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成碳反应D叶绿体处不同条件下，C3、C5、NADPH、ATP以及(CH2O)合成量短时间内的动态变化条件C3C5NADPH和ATP(CH2O)合成量停止光照CO2供应不变光照不变停止CO2供应增加增加增加减少减少减少减少减少•右图表示该植物光合速率在不同光照强度环境条件下(光饱和点mn)，光合速率受CO2浓度影响的变化曲线。a点与c点相比较，c点时叶肉细胞中三碳酸（C3）的含量；b点与c点相比较，b点时叶肉细胞中RuBP的含量依次是()••A．高、高B．低、基本一致•C．低、高D．高、基本一致A练一练光合速率(光合强度)：是指一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行多少光合作用（如释放多少O2、消耗多少CO2、合成多少淀粉）表观（净）光合速率、真正（总）光合速率表观光合速率=真正光合速率—呼吸速率三、影响光合速率的环境因素6CO2+12H2O光能叶绿体C6H12O6+6H2O+6O2原料条件产物CO2浓度水分光照矿质元素温度怎样才能提高光合速率？单因子——1、光（1）光质不同波长的光白光（复色光）蓝紫光红光绿光在光照强度相同时：蓝紫光、红光白光绿光不同光质对光合速率的影响红光区700nm蓝紫光区400nm（2）光强度B：光补偿点C2：光饱和点光照强度0吸收量CO2C2ABC1cabb(总光合量)=a(净光合量)+c(呼吸作用)光补偿点：光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度。光饱和点：光合作用达到最强时所需的最低的光强度。思考A点、AB段、B点、BC1段、C2点、C1点以后的含义？AB光照强度0吸收CO2C2C1abcA点：黑暗时，只进行细胞呼吸CO2O2AB段：弱光下，光合作用小于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2B点：光补偿点，光合作用等于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2BC1段：强光下，光合作用大于细胞呼吸AB光照强度0吸收CO2C2C1abcO2CO2CO2O2图1是八月份某一晴天一昼夜中棉花植株的CO2吸收和释放曲线；图2是棉花叶肉细胞中两种细胞器的四种生理活动状态。请指出图1中表示时间的字母与图2中(1)、(2)、(3)、(4)所发生的生理活动相对应的选项是()图1图2A．defgB．dcbaC．egahD．fcbdB练一练光合速率与光强度的关系1.对植物而言，光照越强越好吗?2.请在图上画出阴生植物胡椒光合速率的曲线?注意各个点的移动情况！102010505-放出吸收O2(mg/dm2h)光照强度(klx)ABCDE阳生阴生•1.如果升高二氧化碳的浓度，则A点、B点、C点和D点将如何移动？光合速率光照强度(klx)ABCD知识探究3A点基本不移动，B点左移，C点右上方，D点右移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℃。图1表示该植物在25℃时光合强度与光照强度的关系。若将温度提高到30℃（原来光照强度和CO2浓度不变，），从理论上分析，图中相应点的移动应该是（）A、a点上移，b点左移，m值增加B、a点下移，b点左移，m值不变C、a点下移，b点右移，m值下降D、a点下移，b点不移，m值上升C③应用分析:欲使植物正常生长,则必须使光强度大于点对应的光强度;适当提高可增加大棚作物产量。(2)光照面积①图像分析:OA段表明随叶面积的不断增大,光合作用实际量不断增大,A点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大,光合作用强度不再增加,原因是。B光强度有很多叶被遮挡,光照不足33OB段表明干物质量随光合作用增加而增加,而由于A点以后不再增加,但叶片随叶面积的不断增加,(OC段)不断增加,所以干物质积累量不断(BC段)。②应用分析:适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免徒长。封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下,白白消耗有机物,造成不必要的浪费。(3)CO2浓度光合作用强度呼吸量降低b:CO2的补偿点c:CO2的饱和点a—b:CO2太低，农作物消耗光合产物；b—c:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；c—d:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；d—e:CO2深度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。acbde3、影响光合作用的因素——CO2如何提高大田和温室中的CO2含量?CO2浓度在1%以内时，光合速率会随CO2浓度的增高而增高。农田里的农作物应确保良好的通风透光和增施有机肥。温室中可增施有机肥或使用CO2发生器等。CO2浓度光合速率0A4、温度——影响酶的活性、高温使气孔关闭使CO2吸收量减少温室栽培中，白天可适当提高温度，夜间适当降低温度，适当提高昼夜温差，从而提高作物产量（有机物积累量）。光合速率的日变化:•两个时间段为何光合速率不同？例：下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析回答：1．为什么7～10时的光合作用强度不断增强？2．为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？3．为什么14～17时的光合作用强度不断下降？1．7～10时的光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。2．12时左右的温度很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，二氧化碳供应减少，所以光合作用强度明显减弱。3．14～17时的光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱。1.下图曲线表示农田中，Ⅰ昼夜温度变化；Ⅱ光照强度；Ⅲ植物吸收CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是温度光吸收CO2A．在Ⅲ曲线与时间轴交点c和e时，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等B．a点的形成是由夜间的低温造成的C．在从时间轴上的c点开始合成有机物，到e点有机物的合成终止D．增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度，CO2浓度和充足的水分供应练一练C2.下图表示某植物光合作用速率与环境因素之间的关系，请据图回答：（1）请在甲图中绘制50℃时植物光合作用速率变化的曲线。（2）请根据甲图，在乙图中绘制光照强度为A时，不同温度下光合作用速率变化的曲线。H2O是光合作用的原料。在一定范围内,H20越多，光合速率越快，但到A点时，即H2O达到饱和时，光合速率不再增加。4、影响光合作用的因素——H2ON：酶及NADPH和ATP的重要组分P：磷脂、NADPH和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能K：促进光合产物向贮藏器官运输Mg：叶绿素的重要组分5、矿质元素：课堂小结：1.光合作用场所——叶绿体结构双层膜基质基粒——类囊体2.光合作用过程碳反应光反应3.光合作用影响因素光照强度、光质、光合面积温度CO2浓度水分矿质元素1.若图甲表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化，而图乙表示棚内植株在b点时，消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)，其中正确的是()B课后练习2.（山东理综）以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是：A．光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多C．温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少D．两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等3.(浙江理综)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是A、无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜B、CO2的固定过程发生在叶绿体中，C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C、光合作用过程中光能转变成化学能，细胞呼吸过程中化学能转变成热能和ATPD、夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量D