生物人教版（2019）必修1 5.4光合作用与能量转化课件（共91张ppt）

(共91张PPT)
第四节
光合作用与能量转化
一 捕获光能的色素和结构
叶子概念车
叶子概念车是一款能够充分利用太阳能、风能以及空气中的二氧化碳从而产生电能驱动的新能源汽车。车顶的大叶子是一部的光电转化器，能把太阳能转化为电能。
？
问题探讨
你参观或听说过植物工厂吗？植物工厂在人工精密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下，生产蔬菜和其他植物。有的植物工厂完全依靠LED灯等人工光源，其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。
1、靠人工光源生产蔬菜有什么好处？
2、为什么要控制二氧化碳浓度、营养液成分和温度等条件？
用人工光源生产蔬菜，可以避免由于自然环境中光照强度不足导致光合作用强度低而造成的减产。同时，人工光源的强度和不同色光是可以调控的，可以根据植物生长的情况进行调节，以使蔬菜产量达到最大。
影响光合作用的因素很多，既有植物自身条件，也有外界环境条件。二氧化碳浓度、营养液和温度是影响植物生长的重要外部条件，因此要进行控制，以便让植物达到最佳的生长状态。
下列转变需经哪些生理过程才能实现？
光能
糖类等有机物中稳定的化学能
ATP中活跃的化学能
直接用于各种生命活动
①
②
③
光合作用
呼吸作用、ATP合成
ATP水解
思考
玉米（白化苗）
玉米（正常苗）
白化苗由于不能形成叶绿素，无法进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。
正常幼苗能进行光合作用制造有机养料
白化苗不能进行光合作用，无法制造有机养料
这说明光合作用需要色素去捕获光能。
为什么大多植物的叶片是绿色的，而有些植物的叶片不是绿色的
为什么有些植物的叶片在不同时期颜色不同呢？
这是否与叶片中的色素有关？植物叶片中到底含有哪些色素？
一、捕获光能的色素
实验：
绿叶中色素的“提取”与“分离”
1、原理
（1）色素不溶于水，溶于有机溶剂
无水乙醇（体积分数95%乙醇+无水碳酸钠）
（2）色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，反之慢
分离方法（纸层析法）
提取原理
分离原理
(1).提取绿叶中的色素
(2).制备滤纸条
(3).画滤液细线
(4).分离绿叶中的色素
(5).观察和记录
2、方法步骤
光合作用与能量转化(共80张PPT)
（1）称取绿叶5g，剪碎，放在研钵中
（2）加入少许SiO2 、CaCO3，再加入10毫升无水乙醇， 进行快速、充分的研磨
探讨
实验中加入二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇的目的各是什么？
SiO2——使研磨充分
CaCO3 ——中和酸性物质，防止色素被破坏
无水酒精——溶解色素
将研磨液迅速倒入玻璃漏斗中进行过滤。
收集滤液,封口。
过滤：将研磨液迅速倒入玻璃漏斗（基部放置单层尼龙布 ），获取绿色滤液，及时用棉塞将试管口封严。
过滤叶脉及
二氧化硅等
防止乙醇挥发，叶绿素氧化分解
（2）、制备滤纸条
画铅笔细线
将干燥的定性滤纸剪成稍小于试管长与直径的滤纸条，将一端减去两角，并在距这一端1厘米处用铅笔画一条细线。
铅笔线
1cm处
剪角的目的：使层析液扩散均匀同时到达滤液细线
（3）、画滤液细线
用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线均匀划出一条细线，
滤液细线
要求：细、直、齐。
待滤液干后，重复1-2次，
目的：积累更多色素，使色素分离效果更明显。
（4）分离绿叶中的色素
取适量层析液倒入烧杯中，将滤纸条轻插入层析液中（滤液细线不能触及层析液，以防止色素溶解于层析液中而无法分离），用培养皿盖住（防止层析液挥发）。
插滤纸条
层析液
培养皿
(5)、实验结果：
叶绿素b：黄绿色
胡萝卜素：橙黄色
叶黄素：黄色
叶绿素a：蓝绿色
③在滤纸上相邻色素带间，距离最近的两条色素带是叶绿素a与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。
①色素带的宽度可推知色素含量的多少；
②色素带的位置推知色素在层析液溶解度大小；
是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物质大部分与之有关。在植物细胞液泡不同pH 条件下，花青素使花瓣、叶片等呈现五彩缤纷的颜色。
花青素
1．研磨绿叶时要加入碳酸钙，其目的是 ( )
A．使各种色素溶解在丙酮中 B．使研磨充分
C．防止色素分子被破坏 D．加速研磨
C
2．下图所示“叶绿体中色素的提取和分离”实验的装置正确的是 ( )



3．纸层析法分离叶绿体色素时,滤纸上最下端的色素名称和颜色分别是 ( )
A．橙黄色的胡萝卜素 B．黄色的叶黄素
C．蓝绿素的叶绿素a D．黄绿色的叶绿素b
B
D
牛刀小试
易错警示！　实验中的注意事项及操作目的
过程 注意事项 操作目的
提取色素 (1) 选新鲜绿色的叶片 使滤液中色素含量高
(2) 研磨时加无水乙醇 溶解色素
(3) 加少量SiO2和CaCO3 研磨充分和保护色素
(4) 迅速、充分研磨 防止乙醇挥发，充分溶解色素
(5) 盛放滤液的试管管口加棉塞 防止乙醇挥发和色素氧化
分离色素 (1) 滤纸预先干燥处理 使层析液在滤纸上快速扩散
(2) 滤液细线要直、细、匀 使分离出的色素带平整不重叠
(3) 滤液细线干燥后再画－两次 使分离出的色素带清晰分明
(4) 滤液细线不触及层析液 防止色素直接溶解到层析液中
二、色素的种类和功能
胡萝卜素（橙黄色）
叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色)
叶绿素b（黄绿色）
叶绿素
3 /4
类胡萝卜素
1 /4
绿叶中的色素
光合作用与能量转化(共80张PPT)
光合作用与能量转化(共80张PPT)
1.
可见光的波长400——760nm，小于400nm紫外光，大于760nm红外光
绿叶中的
色素提取液
图：自然光通过三棱镜
图：自然光经过色素提取液后通过三棱镜
现象：光屏出现明显的色光带
现象：色光带变暗，
且蓝紫光和红光大部分被吸收
3.叶绿素主要吸收蓝紫光和红光；
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
吸收光能的百分比
0
波长
50
100
叶绿素a
叶绿素b
图：叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱
类胡萝卜素
光合作用与能量转化(共80张PPT)
胡萝卜素
叶黄素
叶绿素ａ
叶绿素ｂ
小结：
色素 色素颜色 含量 溶解度 扩散速度 吸收光能
橙黄色
黄色
蓝绿色
黄绿色
最少
较少
最多
较多
最大
较大
较小
最小
最快
较快
较慢
最慢
蓝紫光
蓝紫光
红光
与光合作用有关的色素存在于哪呢？
（1）叶片呈现绿色的原因是什么？
（2）为什么许多植物到了秋天叶子就变黄了？
红叶是怎么回事呢？
（3）植物工厂里为什么不用发绿光的光源？最好用什么光源补充？大棚种植蔬菜应选择什么颜色的塑料薄膜？
绿叶几乎不吸收绿光，把绿光反射出来呈现绿色
叶绿素不稳定，低温把叶绿素分解，使叶片呈现类胡萝卜素的颜色，红叶是由叶子为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖，形成红色花青素，叶绿素被降解
绿色光源发出绿色的光，这种波长的光线不能被光合色素吸收，因此无法运用到光合作用中制造有机物。红光或蓝紫光，无色透明
4．影响叶绿素合成的因素
(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。
(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。
(3)必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成。
只有一少部分处于特殊状态的叶绿素a能转化光能
5、色素的功能：吸收、传递、转化光能
外膜
内膜
基粒
基质
每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。
而每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。
三、叶绿体的结构和功能
1.叶绿体结构
色素分布：
类囊体薄膜上
酶分布：
类囊体薄膜和基质
色素　 酶
现象：
分析：
在没有空气的黑暗环境中，用极细的光束照射水绵
好氧细菌只集中在被光线照射的叶绿体附近。
光线照射部位进行光合作用产生了氧气。
恩格尔曼的实验
叶绿体的功能
在没有空气的光亮环境中
现象：
分析：
产生氧气的部位是叶绿体。
好氧细菌集中在叶绿体所有受光部位。
结论：
氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所
选材好。
水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；
用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。
设计妙。
没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；
用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无光照的部位，相当于一组对照实验。
恩格尔曼实验的巧妙之处
积极思考
恩格尔曼的第二个实验
分析：这一巧妙的实验说明了什么？
好氧型细菌
水绵
叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用,放出氧气.
2:叶绿体的功能
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上，分布了许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用的酶。
1．通过纸层析法分离叶绿体色素，结果在滤纸条上出现4条色素带，从上而下依次为：（ ）
A．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b
B．胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素
C．叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素
D．叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素
2．在圆形滤纸的中央点上色素滤液，对叶绿体的色素进行纸层析法分离，会得到近似同心的四个色素环，排列在最里圈的色素呈（ ）
A．橙黄色 B．蓝绿色 C．黄绿色 D．黄色
前情回顾
A
C
3、如图为叶绿体亚显微结构简图，下列叙述中错误的是(　　)。
A．①②均为选择透过性膜
B．与光合作用有关的色素分布在③上
C. 基粒是由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成
D．与光合作用有关的酶只分布在③上
D
4．某同学在做提取叶绿体中色素的实验时，收集到的色素提取液为淡绿色。分析产生该结果的可能原因是(　　)
①研磨不充分，色素未能充分提取出来
②无水乙醇加入量太多，稀释了色素提取液
③无水乙醇加的太少，色素未提取出来
④未加CaCO3粉末，叶绿素分子已被破坏
A．①②④ B．①③④
C．③④ D．①②
A
四 光合作用的原理和应用
1、光合作用的概念
光合作用是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着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
CO2+H2O
叶绿体
光能
（CH2O ）+ O2
2、反应式：
3、探索光合作用原理的实验
19世纪末，CO2中的C和O分开，O2释放，C和H2O结合成甲醛，甲醛缩合成糖
1928年，发现甲醛对植物有害，并且不能通过光合作用转化成糖
1937年，希尔反应：在离体叶绿体的悬液（有H2O无CO2 ）中加入铁盐或其他氧化剂，适当条件发生水的光解，产生氧气
1941年，鲁宾和卡门的同位素标记法——氧气的来源
1954年，阿尔农：在光下叶绿体可合成ATP，并伴随水的光解
绿藻
绿藻
H218O
C18O2
CO2
H2O
H218O
O2
18O2
（一）
（二）
1839 美国科学家 鲁宾、卡门
结论：光合作用释放的氧气来自水。
同位素标记法
4、光合作用的原理
光反应
暗反应
划分依据:
反应过程是否需要光能
H2O
酶
Pi ＋ADP
ATP
光、色素、酶
叶绿体内的类囊体膜
水的光解：
H2O H+ + O2
光能
ATP的合成：
ADP＋Pi ＋能量（光能） ATP
酶
（1）光反应阶段
条件 ：
场所：
物质变化：
能量变化：
光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
H+
NADPH
NADP+
NADPH的合成：
NADP+ +H+
NADPH
色素
CO2
糖类
五碳化合物 C5
蛋白质
脂质
CO2的固定
三碳化合物 2C3
C3的还原
基质
多种酶
H2O
酶
Pi ＋ADP
ATP
H+
NADPH
NADP+
CO2
糖类
五碳化合物 C5
蛋白质
脂质
CO2的固定
三碳化合物 2C3
C3的还原
基质
多种酶
NADPH
ATP
（2）暗反应阶段
CO2的固定：
CO2＋C5 2C3
酶
C3的还原：
条件：
场所：
物质变化：
能量变化：
叶绿体的基质中
多种酶、
ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能
ADP+Pi
NADPH、
ATP
2C3 (CH2O) + C5
酶
糖类
NADPH 、ATP
光
叶绿素a
氧化的
叶绿素a
光
H2O
O2
e
H+
e
ADP+Pi
ATP
NADP+
NADPH
供能
供氢
2C3
(CH2O)n
C5
CO2
固定
还原
多种酶参与
光反应
暗反应
(3)光合作用总反应反应式
6C O2+12H2 O
叶绿体
光能
C 6 H12 O6 + 6 H2 O+6 O2
(4)光反应与暗反应的联系
光反应为暗反应提供：
还原剂NADPH，ATP。
暗反应为光反应补充：
ADP，Pi。
光反应与暗反应是一个统一整体，二者缺一不可。
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 叶绿体类囊体薄膜
叶绿体基质中
光、色素和酶
ATP、NADPH、多种酶催化
光能→电能→活跃的化学能
（ATP、NADPH中）
活跃的化学能→稳定的化学能
光反应为暗反应提供NADPH和ATP
暗反应产生的ADP和Pi、NADP+, 为光反应合成ATP和NADPH提供原料
水的光解H2O→2H++1/2O2+2e-
光
CO2的固定CO2+C5 →2C3
酶
合成NADPH NADP++H++2e →NADPH
酶
酶
合成ATP ADP+Pi +能 → ATP
酶
ATP NADPH
三碳的还原2C3 C6H12O6
光反应阶段和暗反应阶段的比较
整个光合作用过程中的物质 变化和能量变化分别是什么？
物质变化：
无机物
能量变化：
光能
转变
转变
光合作用的实质：合成有机物，储存能量。
有机物
糖类等有机物中的化学能
特别说明：光合作用的产物除糖类和氧外，还有氨基酸、脂肪等有机物
5、光合作用的重要意义
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
维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
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。
竞赛练习
光合作用发生的部位是 。
光合作用分为　　　　和　　　　两个阶段。光合作用释放氧气来自于　　 物质。
光合作用中的ＡＴＰ形成于　　 反应阶段。
光反应为暗反应提供　　　 和　　　 物质。
光反应场所　　　　　 暗反应场所是　　　 。　
二氧化碳中碳的转移途径是　　　　　　　
　
光反应阶段能量变化是　　　　　　　　　　
暗反应阶段能量变化是　　　　　　　　　
光
NADPH
ATP
类囊体薄膜
叶绿体基质
CO2
C3
(CH2O)
ATP中活跃化学能
有机物中稳定化学能
叶绿体
光反应
暗反应
水
光能　　　　活跃化学能
ATP中　　
1 .光合作用过程中,ATP转变为ADP的部位是叶绿体的 ( )
A.外膜上 B.基质中
C.色素中 D.基粒薄膜上
B
2、光反应的主要产物是下列哪一组 ( )
A.NADPH、ATP、O2
B.NADPH、ADP、H2O
C.H2、ADP、O2
D.NADPH、ADP、O2
A
练一练
3．光合作用发生的部位是（　　）
Ａ．叶绿素　　　　　　　　Ｂ．叶绿体
Ｃ．类囊体的薄膜　　　　　Ｄ．叶绿体的基质
4．光合作用中形成ＡＴＰ的部位是（　　）
Ａ．叶绿体外膜　　　　　　Ｂ．叶绿体内膜
Ｃ．叶绿体的基质　　　　　Ｄ．类囊体
B
D
5．下列物质中，暗反应阶段所必需的是（　　）
Ａ．叶绿素　　Ｂ．ADP Ｃ．ATP Ｄ．O2　　　　　
6 ．科学家用含有14Ｃ的二氧化碳追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移图径是（　　）
Ａ．二氧化碳　　　叶绿素　　　　ADP
Ｂ．二氧化碳　　　叶绿体　　　　ATP
Ｃ．二氧化碳　　　乙醇　　　　　糖类　
Ｄ．二氧化碳　　　三碳化合物　　　糖类
练一练
C
D
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
课堂检测
2、在光合作用的暗反应过程中，没有被消耗掉的是（ ）
A、NADPH B、五碳化合物
C、ATP D、二氧化碳
B
3、光合作用过程中，产生ADP和消耗ADP的部位在叶绿体中依次为( )
①外膜 ②内膜 ③叶绿体基质 ④类囊体膜
A．③② B．③④
C．①② D．④③
B
4、下图是利用小球藻进行光合作用时的实验示意图，图中A物质和B物质的相对分子质量比是（ ）
A．1∶2 B．2∶1
C．8∶9 D．9∶8
C
5.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
光
H2O
B
A
C
D
E+Pi
F
G
CO2
J
H
I
Ｏ2
水
NADPH
基质
C3的还原
ATP
色素吸的光能
光反应
[H]和ATP
五、光合作用原理的应用
糖类的数量
1.光合作用强度
(1)概念:植物在单位时间内通过光合作用制造____ _____ 。
水分
CO2
温度
长短与强弱
成分
原料
产物
2、光合作用强度表示方法
提醒：以上数据均为表观光合速率（又叫净光合速率）
项目 总光合量 净光合量
有机物
O2量
CO2量
植物（或叶片、叶绿体）有机物的产生量
植物（或叶片）有机物的积累量
植物体或叶片O2的产生量或制造量
植物体（或叶片）O2的释放量
植物体（或叶片）的
CO2的固定量
植物体（或叶片）从外
界吸收的CO2的量
总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
用单位时间内反应物的“消耗量”或生成物的“产生量”表示
CO2 + 2H2O*
光能
叶绿体
(CH2O)+ O2*
原料
条件
产物
怎样才能提高光合速率？
CO2浓度
水 分
光 照
矿质元素
温 度
3.影响光合作用强度的因素？
新疆哈密瓜以“甜”著称。
新疆哈密瓜为什么那么甜？
（1）温度
→酶活性
→NADPH、ATP生成量
1、温度
暗反应
→光反应
主
2、温度是影响气孔开闭的因素之一
应用：农作物增产措施
⑴晴天：白天适当升温，晚上适当
降温以保持较高的昼夜温差
⑵连续阴雨天：白天和晚上均降温
1、适时播种
2、温室栽培：
★光照强度是影响光合作用的主要因素
1、实验流程
打出小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径＝1cm)
↓
抽出叶片内气体：用注射器(内有清水、小圆形叶片抽出叶片内气体(O2等)
↓
将小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的 烧杯中 ，不同光强照射
　　↓
对照实验及结果：小圆形 叶片浮上来
探究：光照强度对光合作用的影响
1．探究光照强度对光合作用强度的影响
(1)分析实验中叶片下沉和进行光照后叶片又上浮的原因：
①叶片下沉的原因：____________________。
②光照后上浮的原因：____________________________。
(2)实验中观察的指标(因变量)：
__________________________。
叶片中的气体被抽出
叶片通过光合作用产生了氧气
单位时间内叶片浮起的数量
项目烧杯 小圆形叶片 加富含CO2的清水 光照强度 叶片浮起数量
甲 10片 20mL 强 多
乙 10片 20mL 中 中
丙 10片 20mL 弱 少
(2)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(小圆形叶片中产生的O2多，浮起的多)。
3.实验结果和结论
（1）实验结果
B：光补偿点
C：光饱和点
光照强度
0
吸收
CO2
A
B
C
释放
CO2
呼吸速率
净光合速率
真正光合速率
光合作用总量：是指植物在光下实际把二氧化碳转化成有机物的 量，即在单位时间、叶面积从外界吸收和自身呼吸释放二氧化碳的量。也就是真正光合速率。
净光合速率：不算呼吸作用放出的二氧化碳量，只算从外界吸收的二氧化碳量，即是在光下测定的二氧化碳的吸收量。也就是表观光合速率。
净光合作用 =光合作用总量 – 呼吸作用
光照强度
A
CO2吸收量
B
CO2释放量
阴生植物
光补偿点
光饱和点
O
光照强度为O，叶片中的细胞只进行有氧呼吸
光照强度为A，细胞光合强度=呼吸强度
光照强度为B，叶片中的细胞光合强度最大
CO2吸收
CO2释放
A
B
C
光照强度
A点：只有呼吸作用
AB段：呼吸>光合
CO2释放量= 呼吸—光合
B点：呼吸=光合，称为光补偿点
C点：称为光饱和点
BC段：光合>呼吸
CO2吸收量= 光合—呼吸
1.该植物进行光合作用的时间区段是：
2.b和g点的含义：
3.影响bc段光合速率的主要外界因素：
4.ce段光合速率下降的原因：
5.e点较c点C3含量：
6.g点较f点C3含量：
7.该图为晴朗夏季中的日变化曲线，推断冬季中该曲线最高点为：
ah
光合作用强度等于呼吸作用强度
光照强度
温度过高，气孔关闭，影响CO2吸收
低
高
e点
★大棚中增加CO2浓度提高作物光合作用
→C3的生成
CO2浓度
→暗反应C3还原
→（CH20）
CO2吸收
0
CO2浓度
A
B
（3）CO2浓度
A点：
AB段：
B点：
光合=呼吸，为CO2的补偿点
在一定范围内，随C02浓度的提高，植物的光合速率加快
表示C02的饱和点，CO2超过该浓度，光合速率达到最大不再提高。
应用：农作物增产措施
（2）温室栽培，晴天适当增加
CO2浓度
①施有机肥（农家肥）
②施用NH4HCO3肥料
（1）合理密植使农田通风良好
“正其行，通其风”
光合速率
0
CO2浓度
A
B
③CO2发生器
CO2浓度很低时，绿色植物不能进行光合作用，A进行光合作用所需CO2的最低浓度 。CO2饱和点（B）
光合速率和呼吸速率相等时的CO2浓度称为CO2补偿点（A点）
光照强度CO2变化对植物细胞内C3、C5、NADPH、O2、CH2O含量
改变条件 C3含量 C5含量 NADPH和ATP (CH2O) 合成量 O2含量
停止光照，CO2 供应不变　　　 增加 减少 减少 减少
减少
突然光照，CO2 供应不变　　　 减少 增加 增加 增加
增加
光照不变，停止CO2 供应 减少 增加 增加 减少 减少
光照不变，CO2供应增加 增加 减少 减少 增加 增加
★缺水时气孔关闭，影响CO2进入叶肉细胞，使光合速率下降。
（4） H2O
→H+的生成
H2O
→暗反应C3还原
→（CH20）
→NADPH的生成
含水量
1、光合作用的原料；
2、植物体内各种生化
反应的介质；
3、影响气孔的开闭。
应用：根据作物需水规律合理灌溉；
预防干旱洪涝
OA段：在一定范围内，水
越充足，光合作用速率越快
（5）矿质元素
矿质元素
①影响机理：影响光反应中色素（叶绿素）的合成或碳反应中酶的合成。
②举例：N、Mg是叶绿素的组成元素；Fe、Mn等是叶绿素合成过程中所必需的元素；K影响淀粉的合成和运输；P参与叶绿体膜的构成。
应用：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。
（6）、叶龄：
光
合
速
率
温度
光
合
速
率
叶龄
（7）.多因子外界因素对光合作用速率的影响
P点前，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，P点到Q点之间，限制因子既有横坐标因素，也有其他因素。Q点后，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，
易考点之一：
用面积表示的总光合作用、净光合作用与呼吸作用关系图解：
CO2吸收
CO2释放
0
光强
S2
S1
S3
总光合作用=S2+S3
呼吸作用=S1+S3
净光合作用=S2-S1
呼吸作用是光合作用的2倍
以面积表示的光合作用强度：
易考点之二：
环境条件改变后三点（呼吸强度、光补偿点、光饱和点）移动问题
CO2吸收
CO2释放
0
光强
A
B
C
若适当提高CO2浓度，ABCD点怎么移动？
若适当提高温度，ABCD点怎么移动？
A:不动，B：左移，C：右上移 D:右移
A:下移，B：左移，C：右上移 D:右移
CO2吸收
CO2释放
0
A
B
C
凡是总效果使光合作用能力提高，光补偿点一定左移，光饱和点一定右移。C点一定右上移。
“适当”提高…意味着光合作用能力提高
D
CO2吸收
CO2释放
0
光强
A
B
C
若曲线是在最适温度下测得，适当降低或提高温度，ABCD点怎么移动？
A:上移，B：右移，C：左下移 D左移
★凡是总效果使光合作用能力降低，光补偿点一定右移，光饱和点一定左移。C点一定左下移。
CO2吸收
CO2释放
0
光
A
B
C
D
A:下移，B：右移，C：左下移 D左移
有关点移动问题
（1）阴生、阳生植物
（2）温度变化
左图是在光合作用的最适温度下测量所得，若温度上升5℃
A点向 B点向 。
（3）CO2浓度变化
CO2浓度增大，B点 C点 D点 。
CO2浓度减小，B点 C点 D点 。
（4）缺Mg时，
B点向 。
C点 D点 。
左移
下移
右移
B
A
C
D
CO2
吸收
CO2
释放
光照强度
左移
右移
右移
右移
左移
单因子影响因素：
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℃，有图表示的是30℃时光合作用与光照强度的关系。若温度下降到25 ℃（原光照强度和CO2浓度不变），理论上图中相应点a、b、c三点移动分别为（ ）
b
a
CO2
吸收
CO2
释放
光照强度
c
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
C
四、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+能量
无氧：C6H12O6 2C3H6O3＋少量能量
或C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2 ＋少量能量
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
光
叶绿体
酶
酶
酶
五、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的某些无机物氧化时所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。
硝化细菌
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量
硝化细菌
2HNO2+O2 2HNO3+能量
硝化细菌
6CO2+12H2O C6H12O6+ 6O2+ 6H2O
能量
2.如图为光合作用与光照强度之间关系的曲线，光照强度在B点时，限制光合作用强度进一步升高的因素是( )
①光照强度 ②CO2浓度 ③温度 ④水分
A．②③ B．③④ C．①② D．②④
A
3．大棚栽培中，在适宜的光照、土壤、肥料、温度等条件下，为增加粮食的产量，应适当增加（ ）
A．空气中含氧量
B．空气中含氮量
C．空气中含CO2量
D．土壤中矿质元素含量
C