(共73张PPT)
一、光合作用的概念：
指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程。
二、光合作用的探究历程
一粒种子可以长成参天大树,植物是如何进行物质积累的
实验1：1648年海尔蒙特(比利时)
柳树实验: 把一棵2.3kg的柳树苗种植在一桶90.8kg的土壤中，然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物质，5年后柳树增重到76.7kg，而土壤只减轻了57g。
植物的物质积累来自水
实验2：1771年（英）普里斯特利
普利斯特利实验
结论:
植物可以更新空气
一段时间后
一段时间后
从对照实验的角度分析，普利斯特利的实验设计是否严谨？
若不严谨？应怎样补充完善实验？
设置空白对照
实验3：1779年，荷兰的英格豪斯
500次植物更新空气实验
结论：植物体的绿叶在光下才能更新空气。
1845年，梅耶（德）:
根据能量转化与守恒定律明确指出：植物在进行光合作用时，把光能转变成化学能储存起来
实验4：1864年，萨克斯(德)
（置于暗处几小时）
思考：目的是什么？
一半遮光
一半曝光
消耗掉叶片中的营养物质
实验
对照
暗处
曝光
消耗营养
碘蒸气
绿色叶片
绿色叶片
暗处
消耗营养
遮光
碘蒸气
1、绿色植物的叶片在光合作用中产生了淀粉
2、光合作用需要光
实验5：1880年，恩格尔曼（美）
隔绝空气
黑暗，用极细光束照射
完全暴露在光下
水绵和好氧细菌的装片
1、氧是由 叶绿体释放出来的，
叶绿体是光合作用的场所。
2、光合作用需要光照
恩吉尔曼实验的结果
分析：这一巧妙的实验说明了什么？
好氧型细菌
水绵
实验6：20世纪30年代，鲁宾和卡门（美）的同位素标记实验：
证实:光合作用释放的氧气来于水
C18O2
O2
CO2
18O2
H2O
H218O
光照下的
球藻悬液
光合作用释放的O2到底是来自H2O ，还是CO2呢？
实验7：20世纪40年代美国科学家卡尔文用14C标记的14CO2追踪其放射性探明：
CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径——卡尔文循环
CO2
碳的同位素 C
14
CO2
14
( CH2 O)+O2
CO2+ H2O
14
光能
叶绿体
请按时间先后顺序排列下列事件：
①德国科学家萨克斯证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉
②美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法，证明光合作用释放的氧气全部来自参加反应的水
③英国科学家普利斯特利指出植物可以更新空气
④美国科学家恩格尔曼用水绵做实验，证明氧气是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
A ①②③④ B ④③②①
C ③①④② D ③④①②
.在光合作用实验里，如果所用的水中有0.2%的水分子含18O，CO2中有0.68 %的CO2中含有18O，那么，植物进行光合作用释放的O2中，含18O的比例为( )
(A)0.2% (B) 0.44 %
(C) 0.68 % (D) 0.88 %
A
三、光合作用的过程：
CO2 +H2O *
1、总反应式:
2、过程：（包括两个阶段）
1）.光反应
2）.暗反应
叶绿体
光能
(CH2O)+O2*
色素分子
可见光
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
[H]
酶
吸收
光解
光反应
1）光反应：
1.水的光解：
2H2O → 4[H]+O2
酶
光
2.ATP的形成
ADP+Pi → ATP
酶
光能
能量变化:
光能转变成ATP中的活跃的化学能
物质变化:
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
[H]
多种酶
酶
(CH2O)
CO2
能
固定
还原
酶
暗反应
2）暗反应：
1.CO2的固定
CO2+C5 → 2C3
酶
2.C3的还原
能量变化:
ATP中活跃的化学能转变成有机物中的稳定的化学能
2C3 (CH2O)
[H] ATP
酶
C5
物质变化:
光合作用的过程
色素分子
可见光
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
H2O
O2
酶
酶
（CH2O）
CO2
吸收
光解
酶
光反应
暗反应
［H］
供氢
固定
还原
光反应阶段 暗反应阶段
进行部位
条件
物质
变化
能量变化
联系
叶绿体基粒囊状结构中
叶绿体基质中
光、色素和酶
ATP、 ［H］、多种酶
光能转变成活跃的化学能（ATP）
活跃的化学能变成稳定的化学能
光反应为暗反应提供［H］和ATP
暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料
水的光解2H2O→4[H]+O2
合成ATP ADP+Pi → ATP
光
酶
光能
CO2的固定CO2+C5 →2C3
C3的还原2C3 → → (CH2O)
酶
酶
ATP [H]
光
3、光反应和暗反应的比较
四、光合作用的本质
将无机物合成有机物
把光能转变成化学能储藏在有机物中
五、光合作用的重要意义
⑴为包括人类在内的几乎所有生物
的生存提供了物质来源和能量来源
⑵维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
⑶促进生物进化
从物质转变和能量转变的过程来看，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢
请分析光下的植物突然停止光照后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
停止光照
光反应停止
请分析光下的植物突然停止CO2的供应后，其体内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？
[H] ↓
ATP↓
还原受阻
C3 ↑
C5 ↓
CO2 ↓
固定停止
C3 ↓
C5 ↑
（CH2O）减少
[H] ↑
ATP↑
（CH2O）减少
条件 C3 C5 [H]、ATP （CH2O）
停止光照
CO2供应不变
突然光照
CO2供应不变
光照不变
停止CO2供应
光照不变
CO2供应增加
光照不变
CO2供应不变
（CH2O）运输受阻
六、影响光合作用的因素及其在生
产实践上的应用
影响光合作用的环境因素：
① 光
② 二氧化碳的浓度
③ 温度
④ 水
⑤ 矿质元素等
植物自身因素
在一定范围内，光照越强，光合作用速率随光照强度的增强而加快；超过一定范围，再增加光照强度，光合作用速率不再加快
⑴ 光照强度:
CO2
吸收量
CO2
释放量
光照强度
1、光
a
b
c
CO2
吸收量
CO2
释放量
光照强度
呼吸速率
光饱和点
光补偿点
净光合速率
总光合速率
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
b
c
a
表示方法：
净光合速率：
用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示
真正（实际）光合速率：
用O2产生量、 CO2固定量或有机物产生量表示
测定方法：
呼吸速率：
将植物置于黑暗中，测定实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。
净光合速率：
将植物置于光下，测定实验容器中O2增加量、 CO2减少量或有机物增加量
A
B
光照强度
0
吸收
CO2
阳生植物
阴生植物
B：光补偿点
C：光饱和点
应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物。
C
光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物 阴生植物
>
一天的时间
光合作用效率
O
光照强度
12
13
11
光合作用效率与光照强度、时间的关系
A
B
C
D
E
10
15
14
生产上的应用：
1、适当提高光照强度（阴生、阳生植物的光强不同）
2、增加光合作用面积
3、延长光合作用时间
温室中人工光照
合理密植
间作套种
轮作
已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为250C和300C，下图表示250C时光合作用与光照强度的关系。若温度升到300C （原光照强度和CO2浓度不变），理论上图中相应点a、b、c移动方向分别为：
A 下移、右移、下移
B 下移、左移、下移
C 上移、左移、上移
D 上移、右移、上移
红光＞蓝紫光＞绿光
⑵光质:
光质也影响光合速率,通常复色光 （白光）下光合速率最高；红光下光合速率较快,蓝光次之,绿光最差.
生产上应用：
1、温室大棚使用无色透明的玻璃
2、若要降低光合作用，则用有色玻璃如
红色玻璃绿色玻璃等
光合作用是在酶的催化下进行的,温度直接影响酶的活性.
一般植物在10～35 ℃下正常进行光合作用,其中AB段(10～35 ℃)随温度的升高而逐渐加强,B点(35 ℃)以上酶的活性逐渐下降,光合作用开始下降,50 光合作用完全停止.
10
20
30
40
50
温度℃
光合速率
2、温度
A
B
C
2、温度
在一定范围内，光合作用速率随温度升高而加快；B点是提高光合速率的最适温度；超过B点以后，光合速率随温度的升高而下降，原因是温度过高会使酶活性下降
应用：
1、适时播种
2、温室栽培农作物时：
1）冬天，可适当提高温度；夏
天，可适当降低温度。
2）增大昼夜 温差（白天适当提
高温度，晚上适当降低温度）
3、二氧化碳浓度：
在一定范围内，光合作用速率随二氧化碳浓度增大而加快；但达到一定浓度时，再增加二氧化碳浓度，光合作用速率也不再增加，甚至减弱（细胞呼吸抑制）
A点：
CO2补偿点
B点：
CO2饱和点
..CO2补偿点.....CO2饱和点
............降低.......... 增高
光照增强
光照减弱
............增高.......... 降低
应用：
1、大田：“正其行，通其风”
2、施用有机肥
3、投放干冰或二氧化碳发生器
N：光合酶及[H]和ATP的重要组分
P：[H]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
4、矿质营养
应用：
合理施肥
5、水 水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。另外，水还影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体，缺水还会引起淀粉水解加快,可溶性糖过多,光合产物输出缓慢.所以水对光合作用影响很大，生产上，应合理灌溉，预防干旱
应用：
预防干旱，合理灌溉
6、 叶龄
叶片的光合速率与叶龄密切相关。幼叶净光合速率低；叶片全展后，光合速率达最大值；叶片衰老后，光合速率下降。
叶龄
C
D
影响光能利用率的因素在生产中的应用：
延长光合作用时间
增加光合作用面积
光能利用率
光合作用效率
( 轮作 )
( 合理密植：间种、套种 )
1、光照强度、光质
2、CO2浓度
3、温度
4、矿质元素（ 合理施肥）
5、水（ 合理灌溉）
实验原理：
利用真空渗入法排除叶内细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉于水中。在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累，结果使原来下沉的叶片上浮，根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。
七、探究环境因素对光合作用的影响
观察与记录
一、不同光照强度对光合作用的影响
烧杯 光照
（日光灯） 距离 光照强度 叶子圆片上浮所需时间
第一片 第二片 第三片 第四片
1 40W 5CM
2 40W 30CM
3 40W 50CM
结论：
在一定光照强度范围内，光合作用随着光照强度的增强而增强
五、光合作用和呼吸作用中的化学计算
光合作用反应式：
6CO2＋12H2O→C6H12O6＋6O2＋6H2O
呼吸作用反应式：
有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O→ 6CO2＋12H2O
无氧：C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 (植物)
实测CO2吸收量
＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量
实测O2释放量
＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量
化能合成作用
自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中某些无机物释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用。
2、硝化细菌是生活在土壤中的一种细菌，它的同化作用过程如下：思考其同化作用的类型是什么？
2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+ O2
硝化细菌
2HNO3+能量
CO2 + H2O
2NH3+3O2
硝化细菌
（CH2O）+ O2
进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型生物，而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物是异养型生物．
化能自养需氧型
【例题1】测定植物光合作用的速率，最简单有效的方法是测定：
A.植物体内葡萄糖的氧化量
B.植物体内叶绿体的含量
C.二氧化碳的消耗量
D.植物体内水的消耗量
【例题2】如果做一个实验测定藻类植物是否完成光反应,最好是检测其:
A.葡萄糖的形成
B.淀粉的形成
C.氧气的释放
D.CO2的吸收量
练一练
1、光合作用中光反应阶段为暗反应阶段提供了（ ）
A．O2和C3化合物
B．叶绿体色素
C．H20和O2
D．[H]和ATP
D
2、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（ ）
A、[H]
B、五碳化合物
C、ATP
D、二氧化碳
B
3、 光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ ）
A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应
B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行 光反应
C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应
D
A．曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用
B．曲线BD段表示绿色植物仅进行光合作用
C．在B点显示绿色植物光合作用和呼吸作用
的速率相等
D．整段曲线表明，随光照强度的递增，光合
作用增强，呼吸作用减弱
4.如图为原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后。根据其吸收CO2量制成的曲线。下列叙述正确的是( )
C
5．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
A. 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
C
6．在相同光照和温度条件下，空气中CO2含量与植物光
合产量（有机物积累量）的关系如图所示。理论上某
种C3植物能更有效的利用CO2，使光合产量高于m点的
选项是：
A.若a点在a2，b点在b2时 B.若a在a1，b在b1时
C.若a点在a2，b在b1时 D.若a在a1，b点在b2时
D
7.图5-20表示光强度和温度对同一植物光合作用的影响，请分析说明：
(1)图中的A、B比较，_________的光强度较高，判断依据是__________。
(2)图中X段的光合速率受__________影响；Y段光合速率差异是受____________影响。
(3)当温度是限制因素时_______________的变化影响光合作用速率。
A
相同温度时，A的光合速率较高
光强度
温度
光强度
玉米和大豆间作套种
年代 科学家 结论
1771 普利斯特利 植物可以更新空气
1779 英格豪斯 只有在光照下只有绿叶才可以更新空气
1845 R.梅耶 植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来
1864 萨克斯 绿色叶片光合作用产生淀粉
1880 恩格尔曼 氧由叶绿体释放出来，叶绿体是光合作用的场所
1939 鲁宾 卡门 光合作用释放的氧来自水
20世纪40代 卡尔文 光合产物中有机物的碳来自CO2
一、光合作用探索历程
光反应过程:
条件:
光、色素、酶、ADP、Pi、NADP+
场所:
叶绿体类囊体薄膜上
暗反应
条件:
不需光、酶、ATP、 [H]
场所:
叶绿体基质
2）暗反应：
用于光合作用的水只占蒸腾失水的1%，因此，缺水影响光合作用主要是间接原因。 （1）气孔关闭 气孔运动对叶片缺水非常敏感，轻度水分亏缺就会引起气孔导度下降，导致进入叶内的CO2减少。 （2）光合产物输出减慢 水分亏缺使光合产物输出变慢，光合产物在叶片中积累，对光合作用产生反馈抑制作用。 （3）光合机构受损 中度的水分亏缺会影响PSII、PSI的天线色素蛋白复合体和反应中心，电子传递速率降低，光合磷酸化解偶联，同化力形成减少。严重缺水时，甚至造成叶绿体类囊体结构破坏，不仅使光合速率下降，而且供水后光合能力难以恢复。 （4）光合面积减少 水分亏缺使叶片生长受抑，叶面积减小，作物群体的光合速率降低。 水分过多也会影响光合作用。土壤水分过多时，通气状况不良，根系活力下降，间接影响光合作用。(共27张PPT)
当今世界人类面临的五个重大问题是什么？其中与光合作用有关的问题是什么？
粮食
人口
环境
资源
能源
本节课的要点：
光合作用的发现氧的来源
光合作用的场所及色素：
叶绿体中色素提取和分离色素的种类（实验）
*光合作用的过程
光合作用的意义
光合作用的发现
1771年，英国科学家普里斯特里发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃 罩内，蜡烛不熄灭.
将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不容易 窒息而死.
1864年，德国科学家萨克斯做实验证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉.
1880年，德国科学家恩吉尔曼用水绵进行光合作用试验
20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究这个问题
1771年，英国科学家普里斯特利，发现的现象
这个实验的巧妙之处：
一 选用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状分布在细胞中，便于观察和分析研究。
二 将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了光线和氧的影响，从而确保试验能够正常的进行。
三 选用极细的光束照射，并且用好氧细菌进行检测，从而能够准确的判断出水绵细胞中释放氧的部位。
四进行黑暗（局部光照）和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的
光合作用的场所——叶绿体
色素
叶绿素
类胡萝卜素
叶绿素a
叶绿素b
叶黄素
胡萝卜素
吸收可见的太阳光
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
（占3/4）
（占1/4）
co2
18
18
o2
H2O
co2
o2
H2O
绿球藻
1
2
光合作用O2的来源实验
18
20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究光合作用中 O 2的来源。
光合作用的过程
光反应： 条件 必须在光下才能
暗反应
场所 再叶绿体的囊状结构上进行
条件 不需要光，有光无光都可以完成
场所 在叶绿体的基质中进行
H2O
_
失去电子
的叶绿素
叶绿素
分子
激发态
叶绿素
高能电子e
高能电子e
光反应
O2
4H
+
ADP+Pi
ATP
H
e
+
光
ADP
+
Pi
ATP
H
酶
2C3
CO2
C5
C6H12O6
暗 反 应
酶
还原
C5化合物的生成过程：
每运转6次由6分子的C5固定6分子的CO2，得到12分子的C3，其中2分子的C3糖转化为1分子的六碳糖，其余10分子三碳化合物又形成6分子五碳化合物，再作为CO2的受体。这样，可以说6分子的CO2合成为1分子的六碳糖
12C3
6CO2+6C5
2C3
C6（有机物）
10C3
6C5
失电子的
叶绿素
叶绿素
分子
激发态
叶绿素
H2O
O2
高能电子
高能电子
ADP+Pi
ATP
H
CO2
H
2C3
C5
+
C6H12O6
光反应
暗反应
光合作用
e
酶
还原
固定
光
+
色素分子
可见光
C5
2C3
ADP+Pi
ATP
2H2O
O2
4[H]
多种酶
酶
C6H12O6+H2O
CO2
吸收
光解
能
固定
还原
酶
光反应
暗反应
光合作用的过程
光合作用怎样进行？
光反应
H2O 1/2 O2 + 2[H] （物质反应）
光解
ADP+Pi+ 能量 ATP（能量转化）
(光能）
暗反应
酶
CO2+C5 2C3 （CO2的固定）
酶
C3+[H]
酶
ATP
CH2O+H2O +C5 （C3 的还原）
光反应 暗反应
区别 反应部位 基粒片层结构薄膜上 叶绿体基质中
反应条件 光、色素、酶 酶
反应步骤 ①水的光解：利用光将水分解成氢和氧
②合成ATP：叶绿体将光能转变成化学能 ①CO2的固定：1分子CO2与1分子C5形成2分子C3
②CO2的还原：C3在ATP和酶的作用下被氢还原，形成有机物
反应产物 [H]、O2、ATP 有机物、
联系 ①光反应产生的氢为暗反应提供还原剂②光反应产生的ATP为暗反应提供能量
光合作用的反应式：
CO2+H2O
(CH2O)+O2
光
叶绿体
讨论：光合作用有何意义？
CO2
O2
绿色植物每年吸收一千七百亿吨碳素。
2 绿色植物每年可以形成有机物四千四百亿吨。
3 光合作用每年储存7.11*1018 千焦能量。
4 光合作用每年可以放出约四千七百亿吨游离态氧。
光合作用的意义
转化并储存太阳能
制造有机物
使大气的二氧化碳和氧的含量相对稳定
对生物的进化具有重要作用
1 请分析“万物生长靠太阳”的植物学原理。
如何理解“合理密植”增产的科学性。
填空：
1.叶绿体中的色素所吸收的光能，用于 和 ； 形成的 和 提供给暗反应。
2.光合作用的实质是：把 和 转变为有机物，把 转变成 ，贮藏在有机物中。
3.在光合作用中， 葡萄糖是在 中形成的，氧气是在 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]
ATP
CO2
H2O
光能
化学能
暗反应
光反应
光反应
暗反应
练习巩固
光合作用：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧的过程 .(共29张PPT)
第5章 细胞的能量供应和利用
二、光合作用的原理和应用
学习目标
1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素（重、难点）
2.说出光合作用原理在农业上的应用
3.总结细胞呼吸和光合作用之间的区别和联系（难点）
讨论
什么是光合作用的强度，可以用什么表示？
影响光合作用强度有哪些因素，是如何影响的，在生产上的应用
以探究光照强弱对光合作用强度的影响为例讲一下该实验
总结光合作用和呼吸作用的相互关系
影响光合作用的因素
①光照强度
A
B
在A点处有无光合作用？
在B点呢？这时有无细胞呼吸？
若有二者进行的程度如何？
①图中A点含义： ；
②B点含义： ；
③C点表示： ；
④若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表 植物。
光照强度为0，只进行呼吸作用
光合作用与呼吸作用强度相等，称为光补偿点
光合作用强度不再随光照强度增强而增强，称为光饱和点
阴生
①光合作用是在 的催化下进行的，温度直接影响 ；
②B点表示： ；
③BC段表示： ；
酶的活性
酶
此温度条件下，光合速率最高
超过最适温度，光合速率随温度升高而下降
②温度
A、B、C三种温度条件下植物积累有机物最多的是哪种温度？
③CO2浓度
1、环境中二氧化碳浓度小于a浓度时，植物能积累有机物吗？
2、为提高农作物产量农作物周围环境中二氧化碳浓度应提高到什么水平？
a
c
b
d
e
N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分
P：NADP+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
4.影响光合作用的因素——矿质营养
一天的时间
光合作用效率
O
光照强度
12
13
11
光合作用效率与光照强度、时间的关系
A
B
C
D
E
10
15
14
O
光照强度
CO2吸收
CO2释放
A
B
C
O
光合作用速率
CO2浓度
A
B
O
光合作用速率
10 20 30 40 50
温度（°C）
A
B
C
光合作用的实际量
2 4 6 8叶面积指数
O
物质的量
呼吸量
干物质量
O
光合作用速率
叶龄
A
B
C
O
光合作用速率
水和矿质元素浓度
A
单一因素对光合作用影响的图象
多因素对光合作用的影响
有关光合作用的计算
（1）有光和无光条件下，植物都进行呼吸作用
（2）光合作用实际产氧量 = 实测的氧气释放量
+呼吸作用耗氧量
（3）光合作用实际CO2消耗量 = 实测的CO2消耗
量 + 呼吸作用CO2释放量
（5）计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的
反应时，然后列出方程予以计算。
（4）光合作用葡萄糖净生产量 = 实际光合作用
葡萄糖生产量 -- 呼吸作用葡萄糖消耗量。
下页
●延长光合作用时间
大田：复种（一年种两茬或三茬）
温室：人工光照
●增加光合作用面积
改变株型、合理密植
●提高光合作用效率
（1）控制光照强弱（阳生植物和阴生植物）
（2）增加水分和二氧化碳。
（3）增加矿质元素的供应
（4）控制温度，大棚作物白天可适当升高温度，夜晚适当降低温度。
提高光能利用率的措施（提高产量）
延长光合作用时间
增加光合作用面积
增加光能利用率
提高光合作用效率
控制光照强弱
控制光质
控制温度
控制CO2供应
控制必需矿质元素供应
控制H2O供应
提高复种指数（轮作）
温室中人工光照
合理密植
间作套种
通风透光
在温室中施有机肥，
使用CO2发生器
阴生植物
阳生植物
应用——提高农作物产量的措施
红光和蓝紫光
适时适量施肥
合理灌溉
保持昼夜温差
根据光合作用的过程，分析“CO2、O2的交换速率”等关系曲线或图表，运用光合作用、呼吸作用化学反应式进行定量计算。
净光合速率=总光合速率 - 呼吸速率
净生产葡萄糖量=实际生产葡萄糖量 –
呼吸消耗葡萄糖量
净产氧量=总产氧量 – 呼吸耗氧量
实际消耗二氧化碳量=实测的二氧化碳量 +
呼吸作用二氧化碳释放量
在下列4种实验条件下，测定了不同光照强度对光合作用速率的影响，实验条件记录于下表中。根据实验结果绘制成的曲线如下图所示：
实验 CO2浓度(%) 温度(℃)
1 0.10 30
2 0.10 20
3 0.03 30
4 0.03 20
从以上实验可知对光合作用速率限制的因素正确的是（ ）
A B C D
实验2 光强度 0.01%CO2 温度 温度
实验4 0.03%CO2 光强度 光强度 0.03%CO2
P点 温度 温度 CO2浓度 光强度
D
在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答：
（1）在图二乙点所处的状态时，图一中O2及CO2的移动方向是 。
（用图中字母表示）。
（2）图二中乙—— 丙段时，限制光合作用的主要因素是 。
（3）写出图一线粒体中形成CO2的总反应式： 。
（4）某同学为研究某些环境因素对光合作用和呼吸作用的影响，设计了下面的（一）、（二）两个实验装置示意图，测定的种子呼吸作用和植物光合作用强度变化如下（三）所示。如图（一）和（二）所示，由漏斗向种子瓶内加入少量水（对应（三）图中a点）后，
①曲线ab上升的原因是 ；曲线cd上升的原因是
。
②曲线d点后趋平的原因是 。
种子呼吸作用
植物光合作用
11. 光照增强，光合作用增强。但夏季的中午却又因叶表面气孔关闭而使光合作用减弱。这是由于（ ）
A、水分产生的[H]数量不足
B、叶绿体利用的光能合成的ATP不足
C、空气中CO2量相对增多，而起抑制 作用
D、暗反应中三碳化合物产生的量太少
12. 下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（ ）
A、增大O2浓度 B、增大CO2浓度
C、增强光照 D、调节室温
13、在温室中栽培作物，如遇持续的阴雨天气，为了保证作物的产量，对温度的控制应当
A．降低温室温度，保持昼夜温差
B．提高温室温度，保持昼夜温差
C．提高温室温度，昼夜恒温
D．降低温室温度，昼夜恒温
化能合成作用
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 2HNO3+能量
能量
6CO2+6H2O (CH20)+6O2
硝化细菌的化能合成作用
化能合成作用
思考：
化能合成作用与光合作用有什么区别？共同点？
共同点：都能把无机物合成为有机物
区别：
光合作用-----利用光能作能源
化能合成作用---利用某些无机物氧化释放的能量
生物根据获得有机物的方式：
自养生物：能把无机物合成为有机物
光合作用型：绿色植物
化能合成作用型：硝化细菌等
异养生物：利用现成的有机物
动物、细菌等(共19张PPT)
光合作用过程
复习提问：
1.叶绿体是植物进行光合作用的场所，
你知道叶绿体有什么样的形态和结构
吗？
外有双层膜，内有基粒，基质，
色素和酶。
【一 导课】
形态：
结构：
一般呈扁平的椭球形或球形。
2.叶绿体中的色素存在于什么部
位？它的功能是什么？
部位：
功能：
类囊体的薄膜上。
吸收 传递 转化光能。
3.与光合作用有关的酶存在于叶
绿体的哪些部位？
存在于:叶绿体类囊体薄膜上
及基质中。
4.什么是植物的光合作用？你能写出光合作用的化学反应方程式吗？
光合作用：
绿色植物通过叶绿体利用光能把
CO2和H2O合成储存能量的有机
物并释放出O2的过程。
光合作用反应式
H2O
+
CO2
（CH2O）
+
O2
光能
叶绿体
光合作用过程
光反应
暗反应
划分依据:反应过程是否需要光能 可分为：
光反应在白天可以进行吗？夜间呢？
暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？
有光才能反应
都能反应
【二 讲授新课】
类囊体膜
酶
光、色素、酶。
叶绿体内的类囊体薄膜上。
H2O [H] + O2
光能
（还原剂）
ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP
酶
光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
[H]
场所：
条件：
物质变化：
能量变化：
H2O
ADP+Pi
ATP
O2
参与暗反应
ATP的合成：
水的光解：
1光反应阶段
CO2＋C5 2C3
酶
CO2的固定：
C3的还原：
[H] 、ATP、酶
场所：
条件：
物质变化
能量变化:
叶绿体基质。
ATP中的活跃化学能 有机物中稳定的化学能
糖类
2C3 (CH2O)+ C5
酶
[H] ATP
ATP
C5
CO2
酶
[H]
多种酶
参加催化
(CH2O)
还 原
2C3
固 定
2暗反应阶段
H2O
O2
[H]
ADP+Pi
ATP
CO2
2C3
C5
(CH2O)
糖类
蛋白质
脂肪
光合作用全过程
光反应阶段 暗反应阶段
项目 光反应 暗反应
场所
条件
物质变化
能量变化
联系
叶绿体的类囊体膜上
叶绿体的基质上
光、色素、酶
CO2+C5 酶 2C3
2C3 ATP、[H]、酶（CH2O）
H2O 酶 [H]+O2
ADP+Pi+能量 酶 ATP
光能 ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能
有机物中稳定化学能
光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应产生ADP和Pi为光反应提供原料
3 光反应和暗反应的比较
无机物转变为有机物 光能转化为稳定的化学能
实质:
[H] ATP 酶
6CO2+6H2O C6H12O6+ 6O2
4 化能合成作用
根据能否利用无机物
制造有机物可分为
自养生物
异养生物
光能自养生物（绿色植物）
化能自养生物（硝化细菌等）
2HNO2+O2 2HNO3+能量
硝化细菌
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
硝化细菌
能量
1．光合作用过程的正确顺序是（ ）
①二氧化碳的固定 ②氧气的释放 ③叶绿素吸收光能
④水的光解⑤三碳化合物被还原
A.④③②⑤① B.④②③⑤①
C. ③②④①⑤ D.③④②①⑤
2.下列有关光合作用的叙述中,正确的是（ ）
Ａ．光合作用全过程都需要光
Ｂ．光合作用光反应和暗反应都需酶的催化
Ｃ．光合作用全过程完成后才有氧气的释放
Ｄ．光合作用全过程完成后才有化学能的产生
Ｄ
【三 教学目标巩固】
Ｂ
H2O
B
A
C
D
E+Pi
F
G
CO2
J
光
3.下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
①图中B是—，它来自于——的分解。
②图中C是——，它被传递到叶绿体的—— 部位，用于——。
③图中D是——，在叶绿体中合成D所需的能量来自——
④图中的H表示——， H为I提供——
⑤当 突然停止光照时，F——，G——。（填增加或减少）
H
I
Ｏ2
水
[H]
基质
还原C3
ATP
色素吸收的光能
增加
减少
光反应
[H]、ATP
【四 总结】
1 光合作用的过程
光反应阶段
暗反应阶段
2 光反应和暗反应的区别和联系
3 化能合成作用
【五 作业】
P106 复习题 ： 一 二
【六 板书设计】
1 光反应阶段
条件：光、色素、酶
场所：类囊体薄膜上
物质变化：
H2O 酶 [H]+O2
ADP+Pi+能量 酶 ATP
能量变化：
光能 ATP中活跃的化学能
2 暗反应阶段
条件：[H] ATP 酶
场所：叶绿体的基质中
物质变化：
CO2+C5 酶 2C3
2C3 ATP、[H]、酶（CH2O）
ATP ADP+Pi
能量变化
ATP中活跃的化学能
有机物中稳定化学能
*两个阶段是一个整体，紧密联系，缺一不可
3 化能合成作用(共34张PPT)
在中国的神话传说里,天空中肆虐着十个太阳,大地干涸焦枯,寸草不生。英雄后羿神弓射九日，大自然才恢复风调雨顺、鸟语花香的景象。如果当时后羿不听从人们的劝阻而将最后一个太阳也射落，那么世界将会是什么样子呢？
后羿“射日”
一、光合作用的探究历程
回眸历史 解开光合作用之谜
植物生长所需的物质来自何处？
2000多年前
亚里士多德(Aristotle)
认为：植物增重来自土壤
实验一：柳树栽培实验
回眸历史 解开光合作用之谜
问题 ……
一切才开始改变……
结论：建造植物体的原料是水分。
1648年 [比利时] 海尔蒙特实验
柳2.5kg 土 100kg
五年后
只浇水
柳82.5kg
土99.9kg
实验前 实验后 变化
土壤干重 100kg 99.9kg - 0.1kg
柳树 2. 5kg 82.5kg + 80kg
1771年 [英] 普利斯特利实验
不同的人重复实验，有的成功，有的失败，原因何在？
到1785年，发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2，吸收的是CO2。
他把带叶的枝条放到水里．这些叶 在阳光下产生气泡，在暗处不产生气泡．
重复500多次
结论： 植物只有在阳光照射下才能更新空气
1779年，[荷兰] 英格豪斯实验
光能
化学能
1845年 [德国] 梅耶
黑暗处理
一昼夜
让一张叶片一半
曝光一半遮光
碘液处理
1864年，[德国] 萨克斯实验
植物光合作用产生了淀粉
极细光 束
黑暗中
光照下
结论： 氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。
1880年恩格尔曼实验
探究光合作用产生的氧来自于H2O还是CO2
第一组
H2180
C02
[美国] 鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
C02
第二组
H20
C18O2
C18O2
探究光合作用产生的氧来自于H2O还是CO2
第一组
H2180
C02
1802
[美国]鲁宾和卡门实验（同位素标记法）
光合作用产生的氧来自于H2O
C02
第二组
H20
C18O2
02
C18O2
20世纪40年代[美国]卡尔文
用 14C标记14CO2， 供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用中转化成(CH2O)的C，称为卡尔文循环。
14CO2
(14CH2O)
年代 科学家 结论
1648 海尔蒙特 植物增重来自水
1771 普利斯特利 植物可以更新空气
1779 英格豪斯 只有在光照下只有绿叶才可以更新空气
1845 R.梅耶 植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来
1864 萨克斯 绿色叶片光合作用产生淀粉
1880 恩格尔曼 氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所。
1939 鲁宾 卡门 光合作用释放的氧来自水。
20世纪40代 卡尔文 光合产物中有机物的碳来自CO2
了解光合作用的探究历程，你有何感悟
科学探究的一般过程：
提
出
假
设
得出结果和结论
发现问题
分析处理实验数据
设计实验
验证假设
交流表达
二、光合作用过程
1、光合作用分为哪两个阶段？
2、各阶段的场所 怎么进行
3、各阶段需要什么条件 产生什么物质
自主构建
(which)
(where)
(what)
三 “W”
类囊体
ATP
水在光下分解
酶
ADP+Pi
O2
[H]
H2O
光反应阶段
光反应阶段
场所
条件
物质变化
能量变化
光、色素、酶
叶绿体类囊体膜
水的光解； ATP的生成
ATP中活 跃化学能
光能
类囊体
ATP
水在光下分解
酶
ADP+Pi
O2
[H]
H2O
光反应阶段
2C3
CO2
C5
[H]
供氢
ATP
ADP+Pi
供能
多种
还
原
（CH2O）
C5
暗反应
固
定
酶
2C3
CO2
C5
[H]
供氢
ATP
ADP+Pi
供能
多种
还
原
（CH2O）
C5
暗反应
暗反应阶段
场所
条件
物质变化
能量变化
酶、[H]、ATP
叶绿体基质
CO2的固定； C3的还原
ATP中活跃化学能
有机物中稳
定化学能
固
定
酶
联系
条件
场所
物质变化
能量变化
叶绿体类囊体膜
光反应阶段
光、色素、酶
水的光解； ATP的生成
ATP中活跃化学能
光能
暗反应阶段
酶、[H]、ATP
叶绿体基质
CO2的固定； C3的还原
ATP中活
跃化学能
有机物中稳定化学能
光反应是暗反应的基础，为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi 。
光反应和暗反应的比较
CO2+H2O （CH2O）+O2
光能
叶绿体
光合作用过程
（CH2O）
CO2
2C3
C5
多种酶
固
定
供氢
供能
还
原
类囊体
O2
ATP
水在光下分解
酶
ADP+Pi
[H]
H2O
暗反应阶段
（叶绿体基质）
光反应阶段
（叶绿体基粒）
实质
物质变化：
无机物合成有机物
能量变化：
光能转变成有机物中的化学能
CO2+H2O （CH2O）+O2
光能
叶绿体
“无中生有”
概念
总结归纳
叶绿体
（CH2O）+O2
CO2+H2O
光
一、光合作用的探究历程
二、光合作用的过程
总反应式
光反应阶段
暗反应阶段
2H2O 光 4[H]+O2
光
ADP+Pi ATP
酶
CO2的固定：CO2+C5 2C3
酶
C3的还原：2C3 （CH2O）+C5
[H]，ATP
酶
光能
ATP中化学能
(CH2O)中化学能
1、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ ）
A.叶绿体类囊体膜上进行光反应和暗反应
B.叶绿体类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应
C.叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D.叶绿体基质中进行暗反应,不进行光反应
D
体验成功
2、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，下列参与暗反应必需的物质是（ ）
A、H2O 、CO2、ADP
B、CO2、[H]、ATP
C、H2O、CO2、ATP
D、[H]、H2O、ADP
B
体验成功
某科学家用含有14C的CO2来追踪光合作用中的C原子，14C的转移途径是（ ）
A、CO2 → 叶绿体 →ATP
B、CO2 →叶绿素 → ATP
C、CO2 →乙醇 →(CH2O)
D、CO2 →C3 → (CH2O)
D
巩固提高
清晨或傍晚,在一些广场上、公园里、或学校操场等处,只要没有下雨, 便能见到一些人在锻炼身体。 请结合你所学过的知识，谈一谈是清晨锻炼好,还是傍晚锻炼好呢
生物与生活
光照和CO2是影响光合作用的重要因素。某生物兴趣小组欲通过下列装置探究光照强度对光合作用强度的影响规律。（下图为测定光合作用速度的仪器）如果你是其中的一员，请说说你的探究思路。
密闭玻璃小室
叶片
刻度玻璃管
金属网
CO2缓冲液
恒温水槽
红色液滴
1、在一密闭小室内放置一片某作物新鲜叶片和CO2缓冲液，在另一密闭小室内放置同样大小死叶片和CO2缓冲液作为对照。
2、固定适宜浓度CO2缓冲液，依次调节光强为5klx、 10klx、 15klx、 20klx、 25klx、 30klx、 35klx、 40klx……分别测出光合作用数值。
3、根据毛细管内红色液滴的移动距离测定两小室内气体体积的变化。
4、计算出两小室内气体体积的差值,记录并比较。
步骤：
CO2+H2O （CH2O）+O2
光能
叶绿体
第一组
H2180
C02
1802
C02
类囊体
ATP
水在光下分解
酶
ADP+Pi
O2
[H]
H2O
光反应阶段
（CH2O）
C5
2C3
CO2
C5
[H]
供氢
ATP
ADP+Pi
供能
多种
还
原
暗反应
固
定
酶
密闭玻璃小室
叶片
刻度玻璃管
金属网
CO2缓冲液
恒温水槽
红色液滴
