课件37张PPT。光合作用——能量之源光合作用的探究历程 以前，人们一直以为：一粒小小的种子能够长为参天大树，完全依靠于土壤。光合作用的探究历程水分是建造植物体的唯一原料植物可以更新空气在光照下植物绿叶可以更新空气植物在光合作用时把光能转变成了化学能储存起来绿色叶片光合作用产生淀粉氧由叶绿体释放出来。叶绿体是光合作用的场所光合作用释放的氧来自水。光合产物中有机物的碳来自CO2明确光照下放出O2 ，吸收CO2光合作用的探究历程纵观整个探究历程，你认为光合作用是一个怎样的过程CO2H2O+有机物+O2（贮存能量）叶绿体光光反应暗反应根据是否需要光能，
光合作用的过程可分为两个阶段：动画展示光合作用的过程场所:条件:物质变化:能量变化:光 反 应光 反 应场所:条件:物质变化:能量变化:光 反 应光 反 应场所:条件:物质变化:能量变化:光 反 应ATP的合成: ADP+Pi→ATP水的光解: H2O→O2+[H] 光能→活跃的化学能类囊体的薄膜 光 、酶、色素CO2暗反应能量变化:场所:条件:物质变化:暗反应能量变化:场所:条件:物质变化:叶绿体基质 有或无光、酶 CO2的固定:C3 的还原:ATP的分解:活跃化学能→稳定化学能
(ATP中) (有机物里)CO2叶绿体
中的色素
分子光能C52C3ADP+PiATPH2OO2[H](CH2O) + H2OCO2吸收光解能固定还原光反应阶段
（类囊体薄膜）暗反应阶段
（叶绿体基质）你知道什么是卡尔文循环吗？光反应和暗反应的比较类囊体薄膜叶绿体基质光、色素、酶有/无光 酶水的光解ATP的合成CO2的固定C3的还原光能→ATP中活跃的化学能ATP中活跃的化学能→ 有机物中稳定的化学能1、光反应为暗反应提供还原剂[H]和能量ATP；2、暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和Pi。ATP的水解 绿色植物通过叶绿体,利用光能 ,把CO2和H2O转化成有机物 (储存着能量) , 并释放O2的过程。 光合作用：物质转化：能量转化：光合作用的概念和实质CO2 + H2O(CH2O) + O2光能叶绿体(稳定化学能) 光合作用光合作用的公式6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体要生成1摩尔的葡萄糖，需要多少的二氧化碳和水？叶绿体CO2 、H2O糖类 、氧气、水有光 、多种酶光合作用的意义有机物制造的“绿色工厂”；将太阳能转化为化学能的“巨型能量转换站”；维持氧和二氧化碳含量稳定的“自动空气净化器”。促进了生物的进化。总之，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。※讨论：
影响光合作用的因素有哪些？ 1、光照强度、光照时间、光的成分2、温度3、CO2浓度4、水份5、肥料（矿质元素）6、叶龄1、光照对光合作用的影响（1）光照强弱光照减弱: 光合作用速度喊慢；
光照增强: 光合作用逐步增强，但增加到一定
强度，光合作用速度则不再增强.（3）波长的影响红光下最强，蓝光、紫光其次，绿光最差.（2）光照时间2、温度通过影响酶的活性，来影响光合作用的速率3、CO2光合速率随CO2浓度减少而降低，
随CO2浓度增加而增强，若浓度再增加，
光合速率则不会再增加影响光合作用的因素4、水份水是光合作用的原料，缺水既可以直接影响光合作用，也可以间接影响。5、肥料（矿质元素）6、叶龄浓度适中，不宜过高幼叶-壮叶-老叶→强-稳定-弱三.光合作用的应用提高光合作用强度的措施—— 某些细菌 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的合成作用 例：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌化能合成作用相同相同自养氧化无机物时,
所释放的能量太阳能绿色植物少数种类的细菌光合作用与化能合成作用比较据获取有机物的方式不同，生物分为：自养生物异养生物光能自养生物化能自养生物（绿色植物）（少数细菌）（动物、人）练 习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]ATPCO2H2O光能化学能暗反应光反应光反应暗反应4.对某植株做如下处理：
（甲）持续光照10分钟；
（乙）光照5秒，再暗处理5秒，连续交替20分钟
若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下，
植株所制造的有机物总量是：（ ）
A、甲>乙 B、甲<乙
C、甲=乙 D、无法确定5.下列关于光反应和暗反应的叙述中，正确的一
项是（ ）
A、光反应和暗反应都能生成ATP
B、光反应属于能量代谢，暗反应属于物质代谢
C、光反应需要光，暗反应在有光条件下也能进行
D、光反应的产物O2、[H]、ATP是暗反应所必需的C6.生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，
其光合作用速度并未随之增强，主要因素可能是（ ）
A、光照强度不够，影响光反应进行
B、温度影响酶的活性
C、呼吸作用受到抑制
D、暗反应影响了光反应A7.当单细胞绿藻置于25℃及适宜的光照条件下培养
请回答：
（1）当CO2浓度突然降至极低水平时，发现五碳
化合物突然上升，这是因为 缺少时，五碳化合物
不能形成 。
（2）如果降低CO2的同时，停止光照，则葡萄糖
的合成速度下降，这是因为暗反应所需的__________
供应不足，使 不能合成六碳化合物。CO2三碳化合物[H]、ATP三碳化合物 7.上图是在盛夏的某一晴天，一昼夜中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图。根据图回答问题： 1）图中D—E段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以至光反应产生的
和 逐渐减少，从而影响了暗反应 强度，使_____ 化合物数量减少，影响了CO2固定。 2）图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，可能是 （ ） A、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果 B、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物 C、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应 D、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行光照强度逐步减弱ATP[H]C3的还原五碳CABCDE
谢谢~ ！叶绿体
中的色素
分子光能C52C3ADP+PiATPH2OO2[H](CH2O) + H2OCO2吸收光解能固定还原××××五年后柳树增重 74.47 kg
土壤减少 0.06 kg水分是建造植物体的唯一原料推测：1782年，瑞士的森尼别用化学分析证明CO2也是必须的
1817年，两位法国科学家从绿叶中分离出一种与光合作用有关的物质，把它称为叶绿素
1864年，萨克斯发现只有在光照下，叶绿体中的淀粉粒才会增大，从而指出光合作用有O2和有机物生成（一）、光合作用的研究历史光叶绿体nCO2+H2O (CH2O)n+O21939年，希尔从磨碎的叶绿体中提取叶绿体，并加入铁离子，光照后放出大量的O2，从而证明了光合作用中O2来自于参加反应的水（一）、光合作用的研究历史1945年，卡尔文用示踪同位素技术，经十多年推论出从CO2生成有机物的各种中间步骤，确立了CO2的循环途径，并于1961年获得了诺贝尔奖讨论：光合作用有何意义？CO2O2第二课时 光合作用的过程和化能合成作用
●教学过程
［课前准备］
1.制作多媒体课件。
2.课前教师提供一份预习提纲，布置学生预习课本P103～P105的内容。
预习提纲：①光合作用过程分为哪几个阶段？
②什么是光反应阶段？这个阶段发生的场所在哪里？需要哪些条件？物质和能量是如何转变的？
③什么是暗反应阶段？这个阶段发生的场所在哪里？需要哪些条件？物质和能量是如何转变的？
④光合作用受哪些外界因素的影响？这些因素是怎样影响光合作用的？
［情景创设］
教师：通过上一节课的学习，我们已经知道光合作用的场所是叶绿体，请问叶绿体有哪些结构特点与其功能相适应呢？
学生：第一，叶绿体内有许多基粒和类囊体，扩大了叶绿体的受光面积，类囊体膜表面分布着许多吸收光能的色素分子，便于光能的吸收；第二，类囊体膜表面以及基质内还分布着多种光合作用所必需的酶，有利于光合作用的进行。
教师：初中我们曾经学习过有关光合作用的知识，请问你们对光合作用的知识还有哪些方面的了解？
学生：（七嘴八舌）
光合作用的原料是CO2和H2O；
光合作用的条件是光；
光合作用的产物是糖类和氧气；
等等。
教师：很好。看来大家对光合作用的知识还了解不少。请一位同学来归纳光合作用的 概念。
学生：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，并且释放出氧气的过程。
教师：那么在一个微小的叶绿体中，CO2和H2O究竟是怎样转化为糖类和氧气的呢？此过程中色素吸收的光能是怎样到有机物中去的？光合作用受哪些外界因素的影响？这就是我们今天这堂课要讨论的主要内容。
（显示板书：二、光合作用的原理和应用）
［师生互动］
（一）光合作用的过程
教师：下面我们先来看看光合作用是怎样在叶绿体中进行的。
（显示板书：1.光合作用的过程）
教师：用多媒体课件演示发生在一个叶绿体中的光合作用全程的动态过程。
教师：我们在观察课件的时候，是不是觉得有点“眼花缭乱”呀，这说明光合作用是个很复杂的过程。其实刚才课件中显示的只是光合作用的简化过程，其具体过程还要复杂得多。
教师：根据刚才的观察，你们说光合作用过程分为哪几个阶段呢？
学生：分为光反应和暗反应两个阶段。
教师：下面我们先来具体观察一下光反应过程。
（显示板书：光反应）
教师：演示光合作用光反应的动态变化，并指导学生观察。
教师：光反应在哪里进行？
学生：叶绿体基粒的类囊体薄膜上。
教师：利用到了哪种原料？
学生：水。
教师：水在光反应阶段发生了怎样的变化？
学生：水被分解成了[H]和O2。
教师：水是化学性质非常稳定的化合物，它为什么会在常温常压下分解？
学生：一方面有色素吸收的光能做“动力”；另一方面类囊体薄膜上分布有相应的酶作催化剂。
教师：回答得很好。我们再仔细观察一下，色素吸收的光能除了使水分解以外，还发生了什么变化？
教师：重新演示光合作用光反应的动态画面，并指导学生观察。
学生：还有一部分转移到了ATP中，即利用光能把ADP和Pi合成为ATP。
教师：刚才的一系列变化都需要什么参与？
学生：光。
教师：对啦。所以我们把发生在叶绿体类囊体薄膜上的这一化学变化称为光反应。那么，同学们能不能归纳一下，整个光反应阶段物质和能量是怎样转变的？
学生：从物质变化的角度来看，一是把水分解成了O2和具有强还原性的[H]，二是把ADP和Pi合成了ATP；从能量变化的角度来看，把光能转化成了ATP中活跃的化学能。
教师：很好。光反应一共产生了三种产物，其中我们看到O2作为光合作用的第一个终产物释放到了大气中，还原性很强的[H]和储存有活跃化学能的ATP又到哪里去了呢？
学生：提供给暗反应利用。
教师：下面我们就继续看看暗反应是怎样进行的。
（显示板书：暗反应）
教师：演示光合作用暗反应的动态变化，并指导学生仔细观察。
教师：暗反应在哪里发生？
学生：在叶绿体基质中。
教师：利用了哪种原料？
学生：二氧化碳。
教师：在暗反应过程中，二氧化碳发生了怎样的变化？
学生：首先CO2与一个C5结合形成两个C3，这一步称为“二氧化碳的固定”。
教师：二氧化碳的化学性质是非常稳定的，在空气中很难与其他化合物发生反应，为什么在叶绿体基质中可以顺利地与C5结合形成两个C3呢？
学生：因为在叶绿体基质中存在多种催化暗反应的酶。
教师：请大家仔细观察，经二氧化碳固定所产生的C3又发生了什么变化呢？
教师：继续演示光合作用暗反应的动态变化，并指导学生仔细观察。
学生：C3经过一系列变化转变成了（CH2O），这一步称为“三碳化合物的还原”。
教师：这一步除了形成（CH2O），还有什么产物？
教师：注意引导学生观察，这一步学生很容易忽略。
学生：还有C5。
教师：对啦。C5作为一种中间产物，在暗反应的固定阶段用到，同时在暗反应的还原阶段又产生，这对于光合作用有什么意义？
学生：保证暗反应不会缺乏原料，能够持续进行下去。
教师：还原阶段需要哪些条件？
学生：需要相应的酶催化，还需要光反应提供的[H]作还原剂以及ATP供能。
教师：刚才的一系列变化需不需要光？
学生：不需要。
教师：那是不是一定要在黑暗中进行呢？
学生：也不是，有光无光都可以进行。
教师：对。“暗”并不是指暗反应一定要在黑暗中进行，而是相对于光反应来说，这一阶段不需要光。故我们把光合作用第二阶段所发生的、在有光无光条件下都可以进行的化学反应称为“暗反应”。现在哪位同学来归纳一下整个暗反应阶段物质和能量进行了怎样的转变？
学生：从物质变化的角度来看，二氧化碳经过“固定”和“还原”两个过程，最终被还原成（CH2O）和C5；从能量转变的角度来看，ATP中活跃的化学能变成了稳定的化学能储存在糖类等有机物中。
教师：好。综合我们刚才讨论的光反应和暗反应，我们可以把光合作用过程用下面的示意图表示。
教师：出示光合作用过程示意图并作适当讲解。
图5－4－1 光合作用过程示意图
教师：从图5－4－1中可以看出，光合作用是由“光反应”和“暗反应”两个阶段组成的。那么这两个阶段有什么关系呢？
教师：出示光反应和暗反应关系的比较表，并组织学生回答。
光反应
暗反应
区
别
时间
反应很快（以毫秒计）
较缓慢
反应场所
叶绿体基粒的类囊体薄膜上
叶绿体基质中
反应条件
需要与光反应有关的酶、色素、光
需要与暗反应有关的酶[H]、ATP
物质变化
①水的光解：2H2O4[H]＋O2↑
②合成ATP：ADP＋PiATP
①CO2的固定：CO2＋C52C3
②C3的还原：
能量变化
光能转化为ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能
联 系
①光反应是暗反应的基础，光反应为暗反应的进行提供还原剂[H]和ATP；
②暗反应是光反应的继续；暗反应为光反应的进行提供合成ATP的原料ADP和Pi；
总之，光反应和暗反应是两个既相互独立又同时进行、既相互制约又密切联系的两个生理过程
列表中的答案由教师根据学生的回答逐一显示。
教师：通过刚才的列表比较，你认为“植物白天进行光反应，晚上进行暗反应”的说法正确吗？为什么？
学生：不对。因为暗反应的正常进行需要光反应提供的[H]和ATP，如果光反应停止，也就意味着暗反应随即停止；反之，光反应的正常进行需要暗反应提供ADP和Pi，如果暗反应受阻，光反应也不能正常进行。光反应和暗反应是两个同时进行、相互制约、密切联系、缺一不可的过程。
教师：如果从光合作用整体的角度来看：光合作用又完成了怎样的物质变化和能量变化？（即光合作用的实质是什么？）
（显示板书：2.光合作用的实质）
学生：①物质变化：把二氧化碳和水等无机物转变成了糖类等有机物。
②能量变化：把光能转变成化学能储存在糖类等有机物中。
教师：好。我们已经了解了整个光合作用的具体过程，同学们是否能用一个总反应式来表示呢？
（显示板书：3.光合作用的反应式）
请一位学生上黑板表示如下：CO2＋H2O（CH2O）＋O2↑
教师：从光合作用的整个过程来看，有哪些因素会对光合作用的进行产生影响呢？
可提示学生根据光合作用的总反应式，从光合作用的条件、原料、产物等方面来考虑。
（显示板书：4.影响光合作用的外界因素）
学生：光照、二氧化碳、温度、水等环境因素可以对光合作用的进行产生影响。
教师：归纳得很好。除此之外，还有矿质元素也会影响光合作用的进行。
（二）化能合成作用（显示板书）
组织学生阅读课本P105化能合成作用的知识。
教师：绿色植物能够利用光能、以二氧化碳和水为原料合成有机物，有机物中储存着由光能转换来的化学能，以供自身利用，我们把这类生物称为自养生物。请大家思考一下，人、动物与植物最大的区别是什么？
学生：人和动物不能利用无机物合成有机物。
教师：那它们是怎样来维持自身的生命活动的？
学生：它们只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。
教师：对。我们把这类生物称为异养生物。
教师：除了人和动物外，还有哪些生物是异养生物？
学生：还有真菌、支原体、细菌、病毒等生物。
教师：所有细菌都是异养生物吗？
学生：不是，有些细菌是自养生物，比如硝化细菌。
教师：它是如何自养的？是否跟植物一样？
教师：多媒体课件显示硝化细菌的自养过程反应式，并指导学生观察。
学生：有所不同，主要是能量的来源不一样。植物制造有机物的能量来源是光能，而硝化细菌制造有机物的能量来源是把土壤中的NH3氧化为亚硝酸和硝酸时所释放的化 学能。
教师：回答得很正确。我们把这种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的合成作用称为化能合成作用。除了硝化细菌外，自然界还有铁细菌、硫细菌都属于这一类生物。
教师：同学们，今天我们主要学习了绿色植物的光合作用过程和硝化细菌的化能合成作用过程，这两种生理过程都能利用二氧化碳和水等无机物来制造有机物，但只有绿色植物光合作用制造的有机物才可以提供给地球上的其他生物和人类所利用，所以光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢。为了给人类提供更多的食物和原料，我们就必须提高植物特别是农作物的光合作用强度，那么，在农业生产上有哪些提高农作物光合作用强度的措施呢？这就是我们下节课要学习的内容。
［教师精讲］
1.弄清楚C、H、O的去路，特别是氧的去向：反应物CO2中的O到了（CH2O）中，反应物H2O中的O全部到了O2中。光合作用的总反应式可表示为：
2.暗反应是个循环往复的过程，其中的C5可以循环生成，即在暗反应的固定过程中被用去，同时又在还原过程中产生。这一过程是由美国科学家卡尔文发现的，故称为“卡尔文循环”。因此，如果人为改变光合作用的一些条件，如突然缺CO2，突然停止光照（导致 [H]和ATP供给不足），等等，我们可以分析叶绿体中C3、C5、（CH2O）的含量。主要有以下三种情况：
①如果在光照条件不变的情况下，突然降低二氧化碳的浓度，此时，CO2的固定会受阻，而C3的还原照常进行，那么C5的含量就会上升，C3的含量就会下降，（CH2O）的含量也会下降。
②如果二氧化碳的浓度不变，突然停止光照，此时，CO2的固定照常进行，而C3的还原会受阻，那么C5的含量就会下降，C3的含量就会上升，（CH2O）的含量也会下降。
③如果在降低二氧化碳的浓度的同时，又停止光照，则C5和C3的含量都不变，（CH2O）的含量会下降。
3.光照、温度、二氧化碳、水和矿质元素是怎样影响光合作用的？
①光照作为光合作用的动力对光合作用的进行有着重要的影响。光照强度增强、光照时间延长可以促进光反应的进行，使光反应产生更多的氧气、[H]和ATP。[H]和ATP的增多又可以促进暗反应的进行，产生更多的有机物。光照强度减弱、光照时间缩短也可以限制光合作用的进行。
②二氧化碳作为光合作用的原料之一，对光合作用的进行也有重要影响。二氧化碳浓度增加，可以促进暗反应中二氧化碳的固定，从而产生更多的三碳化合物，进而促进还原过程的进行，产生更多的有机物。二氧化碳浓度的降低同样可以限制光合作用的进行。
③温度是通过影响酶的催化效率来影响光合作用的。作为复杂的化学反应，光合作用需要大量的酶进行催化。温度的适当提高可以大幅度提高酶的催化效率，从而提高光合作用的强度。
④水分作为光合作用的原料之一，缺乏时可以使光合作用的强度下降。虽然光合作用所需的水分只是植物所吸收水分的一小部分（1%～5%左右），水分减少对光合作用不会有太大的直接影响，但是，水分的减少可以使叶片的气孔关闭，影响二氧化碳的进入，从而降低光合作用的强度。
⑤矿质元素也可以直接或间接地影响光合作用的进行。如N是催化光合作用过程中各种酶以及ATP的重要组成部分，磷也是ATP的重要组成部分，镁是叶绿素的重要组成部分，K与光合作用产物的运输直接有关。
［评价反馈］
1.在光照充足的环境里，将黑藻放入含有18O的水中，过一段时间后，分析上标18O放射性标志，最有可能的是
A.在植物体内的葡萄糖中发现
B.在植物体内的淀粉中发现
C.在植物体内的脂肪、蛋白质和淀粉中均可发现
D.在植物周围的空气中发现
2.光反应为暗反应提供的[H]和ATP参与
A.CO2和C5的结合
B.C3的还原
C.由CO2合成葡萄糖
D.由C5合成葡萄糖
3.在正常情况下进行光合作用的某植物，当改变某条件后，即发现叶肉细胞中的五碳化合物突然上升，则改变的条件是
A.停止光照
B.停止光照并降低二氧化碳浓度
C.升高二氧化碳浓度
D.降低二氧化碳浓度
4.生长于较弱光照条件下的植物，当提高二氧化碳浓度时，其光合作用速度并未随之增加，主要限制因素是
A.呼吸作用与暗反应 B.光反应
C.暗反应 D.呼吸作用
5.图5－4－2是光合作用示意图。请据图回答：
图5－4－2
（1）请写出字母所代表的物质：
a______________________，b_______________________，c________________________，d_________________________，e________________________，f_______________________，
g_________________________。
（2）由“f”经暗反应产生“g”，可以分为_____________、_____________两个阶段。
（3）如果同位素3H标记参与光合作用的水，并追踪3H，它最可能的途径是（用图中字母表示）_____________。
（4）根据题意，简述光合作用能量变化的过程：__________________________________
___________________________。
答案：1.D? 2.B 3.D 4.B 5.（1）H2O O2 ADP和Pi ATP [H] CO2 糖类等有机物 （2）CO2的固定 C3的还原 （3）a→e→g （4）光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
［课堂小结］
（一）光合作用的过程
1.光合作用的过程
2.
3.光合作用的总反应式及氧元素去向：
4.影响光合作用的外界因素：光照、二氧化碳浓度、温度、水、矿质元素等。
（二）化能合成作用
［布置作业］
1.完成课本P104页思考与讨论1～2题。
2.完成课本P106叶基础题1～8题。
3.调查和收集有关提高农作物光合作用强度的具体措施，写好调查报告。
［课后拓展］
1.光合作用的重要意义
（1）制造有机物
绿色植物的光合作用把二氧化碳、水等无机物转变成糖类等有机物。全球自养植物每年同化碳素约2×1011 t，相当于5×1011 t有机物，提供人类及全部动物所需的食物。所以我们把绿色植物称为制造有机物的“绿色工厂”。
（2）能量转化
绿色植物在进行光合作用的时候将多数生物不能利用的光能转变成化学能。全球植物每年储存3×1018 kJ，供给包括植物本身在内的全球生物生长、发育及进行各项生命活动；另外我们现在利用的木材、煤炭、石油、天然气等都是绿色植物通过光合作用积累下来的。所以绿色植物又称为“巨型能量转换站”。
（3）保护环境
绿色植物好比是一台天然的“空气净化器”，不断地通过光合作用吸收CO2和释放O2。绿色植物每年释放氧气5.35×1011 t。
（4）对生物的进化有重要作用
原始大气中并没有O2存在，直到20～30亿年以前，原始蓝藻在地球出现以后，地球的大气中才逐渐有了O2，从而促使地球上的生物由无氧呼吸型向有氧呼吸型进化，进一步提高了生物的代谢速率和生存能力；同时，大气中的一部分O2可以转化为臭氧（O3），于是，在大气上层就形成了臭氧层，能够有效滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，这样才使水生生物进化成陆生生物成为可能。
2.光合作用和呼吸作用的比较
生理过程
比较项目
光合作用
呼吸作用
两者关系
场 所
主要在绿色植物的叶绿体中进行
凡是活细胞都进行，在细胞质基质和线粒体中进行
两者是不可逆的
条 件
在光照条件下进行
有光无光都能进行
物质转变
无机物→有机物
有机物→无机物
两者是相反的
能量转变
光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能是同化作用的重要组成部分
有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能是异化作用的重要组成部分
联 系
光合作用为呼吸作用提供了物质基础（有机物和O2）；呼吸作用为光合作用提供了能量和原料（CO2）
两者是互相联系的
3.光合作用的有关计算
（1）物质计算
依据光合作用的总反应式：
CO2＋H2*O(CH2O)＋*O2↑
或6CO2＋12H2*OC6H12O6＋6H2O＋6*O2
①光合作用释放6*O2来自光反应阶段原料水的光解。
②光反应阶段12H2*O，光解产生24个[H]，在暗反应中用于还原6CO2，并产生6H2O。
③光合作用产物C6H12O6中的碳和氧来自原料CO2，氢来自原料水。
④生成物6H2O中的氢来自原料水，氧来自原料CO2。
（2）能量计算：依据光合作用反应式进行计算。
（3）与呼吸作用相结合的计算：
在光下光合作用与呼吸作用同时进行：
光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量＋呼吸作用耗氧量
光合作用实际二氧化碳释放量=实测的二氧化碳消耗量＋呼吸作用二氧化碳释放量
光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄糖生产量－呼吸作用葡萄糖消耗量
4.化能合成作用
自然界中有少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，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，这些细菌属于化能自养型生物，它们以化学能为能源，以CO2为碳源。主要的代表有以下几种：
（1）硝化细菌
硝化细菌能将土壤中的氨（NH3）氧化，从中获得能量而把CO2和H2O合成糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。其过程可以用下列反应式表示：
上面的前两个反应是说明NH3和HNO2的氧化和释放能量的过程；最后一个反应是说明硝化细菌利用前面的两个反应所释放的能量，把从外界吸收的CO2和H2O合成葡萄糖的过程。硝化细菌的化能合成作用对于自然界的氮循环具有重要意义，因为它把环境中不能被植物体吸收利用的NH3变成了硝酸盐（NO－3），从而被植物吸收利用。
（2）硫细菌
这些细菌能够氧化硫化氢，并且把硫积累在体内。如果环境中缺乏硫化氢，这类细菌就把体内的硫氧化成硫酸。这一过程的化学反应式如下：
H2S＋O2H2O＋2S＋能量
2H2O＋2S＋3O22H2SO4＋能量
硫细菌就是利用上述反应中释放的能量来合成有机物的。
（3）铁细菌
铁细菌就是能够氧化硫酸亚铁的一类细菌，这一过程的化学反应式如下：
4FeSO4＋2H2SO4＋O22Fe2（SO4）3＋2H2O＋能量
硫细菌就是利用上述反应中释放的能量来合成有机物的。
●板书设计
第二课时 光合作用的过程和化能合成作用
二、光合作用的原理和应用
（一）光合作用的过程
1.过程
2.实质
3.总反应式
4.影响光合作用的外界因素
（二）化能合成作用
●习题详解
见第三课时相应内容
●备课资料
见第三课时相应内容
第三课时 光合作用的探究历程和光合作用原理的应用
●教学过程
［课前准备］
1.教师制作多媒体课件；
2.教师设计《生物小组合作学习记录卡》；
小组编号
时间
月 日 第 节
组长
记录员
组员
课题
讨论结果
交流代表
3.准备探究实验《环境因素对光合作用强度的影响》所需的材料用具；
4.组织学生每两人为一组调查和收集有关提高农作物光合作用强度的具体措施，并写好调查报告。
［情境创设］
教师：上节课我们学习了光合作用的具体过程，同学们还记得光合作用分为哪几个阶 段吗？
学生：分为光反应和暗反应两个阶段。
教师：光反应和暗反应各发生了怎样的物质变化和能量变化？
学生：光反应包括两个物质变化，即水的光解和合成ATP，同时光能转变为ATP中活跃的化学能。暗反应也包括两个物质变化，即二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，同时，ATP中活跃的化学能转变成糖类等有机物中的化学能。
教师：很好，看来同学们对光合作用的具体过程掌握得不错。但是有哪位同学知道光合作用的过程是怎样被人发现和了解的吗？
教师：这个问题看来大家了解得不多。人们对光合作用的认识经历了一个漫长的过程，科学家们用了200多年的时间经过无数次的实验才对光合作用的过程有了比较清楚的认识。今天这节课我们将沿着科学家们探寻的足迹，去体验他们认识问题的思维过程和科学探索的乐趣。
［师生互动］
1.光合作用的探究历程
教师：首先我们来看一看科学家们是怎样逐渐认识光合作用的？
〔显示板书：（三）光合作用的探究历程〕
教师：这部分内容我们将以小组合作学习的方式来进行。请大家结合课本P 101～P102的内容，快速阅读以下材料，然后分组讨论表格中所提出的问题。请看大屏幕。
多媒体课件出示小组合作学习要求：（1）每个小组推选一名组长，组织本组同学讨论学习；（2）推选一名记录员记录本组同学讨论的结果；（3）推选一名交流代表发言，汇报本组讨论结果；（4）每位同学在讨论时都要积极思维、踊跃发言，帮助本组代表准备好发言提纲。
多媒体课件显示材料内容：
年代
科学家
实验情况
结论
思考
1648年
[比利时]
海尔蒙特
把一棵重2.5 kg的柳树苗栽种到一个木桶里，每天只用纯净的雨水浇灌树苗，五年以后取出柳树，并把柳树和土壤分别称重。结果发现柳树增重80多千克，而土壤却只减少了100 g
①
1.海尔蒙特的实验设计有什么 缺陷？
1771年
[英国]普利斯
特利
密闭的玻璃钟罩内，同时放有点燃的蜡烛和活小鼠，一段时间后，蜡烛不灭，小鼠不死
②
2.他的实验有时成功，有时失败，试想一下可能的原因是什么？
1779年
[荷兰]英格豪斯
密闭的玻璃钟罩内，同时放有点燃的蜡烛和活小鼠，放在光照条件下，一段时间后，蜡烛不灭，小鼠不死；
密闭的玻璃钟罩内，同时放有点燃的蜡烛和活小鼠，放在黑暗中，一段时间后，蜡烛熄灭，小鼠死亡；
重复500多次
③
3.英格豪斯的实验设计与前人相比，改进在什么地方？
1782年
[日内瓦] J.Senebier
（略）
植物在照光时吸收CO2释放O2
4.J.Senebier的这个结论是在什么基础上提出的？
1845年
[德]R.Mayer
（略）
植物在进行光合作用时把光能转变成了化学储存起来
5.R.Mayer得出这个结论的依据是什么?
1864年
[德]萨克斯
暗处理后的叶片一半遮光，一半曝光，后经碘蒸气处理，曝光一半叶变蓝，遮光一半不变
④
6.萨克斯的实验目的是什么？
7.为什么对天竺葵先进行一昼夜的暗处理？
8.为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？
20世纪
30年代
[美]鲁宾和卡门
用同位素18O标记水（即H218O），进行光合作用实验，发现生成的氧全部是18O2；如用18O标记二氧化碳（即18CO2），H2成的氧全部是O2
⑤
9.鲁宾和卡门采用了什么先进方法来进行实验？
10.从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学有什么联系？与技术手段的进步有什么关系？试举例说明。
11.分析人类对光合作用的探究历程，你还有哪些感悟？
学生：分组讨论，由记录员填写生物小组合作学习记录卡。
教师：哪一组同学先来汇报？
教师：好。我们掌声有请第一小组的代表发言。其他小组的同学要注意听，看看本小组讨论的结果是否跟他们的一样。等一下其他小组代表发言的时候，只讲你们的不同结论，并说明原因。
第一小组的交流代表用实物投影仪呈现讨论结果，并作讲解；各小组的代表分别提出本小组的不同看法，并说明原因；其他学生有不同意见也可以提出来；最后由老师进行总结。在师生的共结论同讨论中得到正确答案并逐一呈现。
结论
思考
①建造植物体的原料是水分
1.缺乏对照实验
②植物可以更新空气
2.可能是在无光条件下做的这个实验。因为无光时，植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸，所以没有释放氧气，而是释放二氧化碳，所以实验失败
③植物只有在阳光照射下才能更新空气
3.①设计了对照实验；②控制单一变量（即唯一自变量）；③对实验过程进行重复
植物在照光时吸收CO2释放O2
4.在发现了空气的组成的基础提出的
植物在进行光合作用时把光能转变成了化学能储存起来
5.依据是“能量的转换和守恒定律”
④证明绿叶在光合作用中制造了淀粉
6.为了验证光合作用的产物是什么。
7.暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走 耗尽
8.一半遮光一半曝光，是为了进行对照
⑤光合作用释放的氧全部来自水
9.采用了“同位素标记法”来进行实验
10.提示：从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学的研究进展关系很密切。例如：直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳，这个事实说明生物学的发展与化学领域的研究进展密切相关。又如，基于核科学的进展，鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水，而不是来自二氧化碳。这些都说明在科学发展的进程中，相关学科的互相促进，以及技术手段的进步对科学发展有巨大的推动作用。
11.提示：①许多科学家为了研究光合作用进行了辛勤的探索，他们不断地探索研究，从不放弃，坚持到底，这种献身科学的精神值得我们学习；②使我们体验到了科学探究的一般过程是：通过观察、发现问题—提出问题、进行假设—指定计划、设计实验—观察实验、获取证据—检验假设、得出结论，并认识到科学发现的艰难，科学研究方法的重要性，以及综合利用各学科的成果和研究手段的重要性；③科学家所设计的实验不仅有整体的设想、清晰的思路和操作的可行性，而且他们的实验都遵循了对照性原则、控制变量原则、重复性原则等原则，这些科学实验方法都是值得我们借鉴的。
教师：刚才我们体验了科学家们探索发现光合作用的历程，学习了他们的科学研究方法，接下来，我们也来模仿科学家设计实验的方法，看看自己能否创造性地设计实验探究光合作用的奥秘。
〔显示板书：（四）光合作用原理的应用〕
教师：农业生产上有许多提高农作物光合作用强度的措施。上节课已经布置同学们调查和收集有关提高农作物光合作用强度的具体措施有哪些，现在请同学们来汇报一下你们的调查结果。
（显示板书：提高农作物光合作用强度的措施）
学生：用投影仪展示调查报告、相片、图片、资料等。
汇报结果总结如下：
（1）适当提高光照强度、延长光照时间：如冬天或阴雨天可以使用人工光照作为补充等。
（2）适当提高二氧化碳浓度：如施用农家肥、在温室内施干冰等。
（3）适当提高温度：如阳光充足的天气温室内的温度调节在25～30 ℃之间。
（4）适当增加植物体内的含水量：如合理灌溉等。
（5）适当增加矿质元素的含量：如合理施肥等。
教师：很好。现在我们就每两个人为一组，选择其中的一种因素，通过实验来探究它对光合作用的影响。
（显示板书：探究环境因素对光合作用的影响）
教师：首先请大家确定好你们想要研究的课题，然后按以下步骤来实施：
一、确定课题
二、作出假设
你的依据是：
三、设计方案
原理提示：从蚕豆（或其他植物）上选取健壮、叶龄相似的成长叶数片，用直径1 cm的钻孔器，避开叶脉，打小圆片数十片，放于大注射器中注入水，排除空气后，用手指堵住注射器前端小孔，把活塞用力往后拉，即可造成减压环境而逐出叶肉组织中的空气，放开手指，水即进入组织中，如此重复多次，整个叶子圆片全部充满水分而下沉。把下沉的圆叶片连同水倒于小烧杯中，放在黑暗处备用。
植物进行光合作用时，吸收二氧化碳放出氧气，由于氧气在水中的溶解度很小，而在细胞间隙中积累，结果会使原来下沉的叶片上浮。
请根据你们前面提出的假设，思考以下其中一个问题，小组同学通过讨论，设计出你们下一步的实验方案。
1.如果你探究的是光照对光合作用的影响，你如何设置单一的光照变量？根据什么现象观察实验结果？
2.如果你探究的是温度对光合作用的影响，你如何设置单一的光照变量？根据什么现象观察实验结果？
3.如果你探究的是二氧化碳对光合作用的影响，你如何设置单一的光照变量？根据什么现象观察实验结果？
（当然你也可以不参照提示，自己设计一个更合理的方案）
（一）选择你所需要的实验器材：叶片、打孔器、注射器、烧杯、40 W台灯、温度计、可调式控温器、NaHCO3。
（二）方法步骤：
（三）实验结果记录：
请你设计一个简单、合理的表格，记录你的实验结果。
（四）老师选择几组实验方案设计得较好的组别，派代表到讲台宣读，供其他组别参考，经进一步修改完善后便可实施。
四、实施方案
按实验方案进行操作，仔细观察，认真记录。
五、分析与结论
把你的实验结果填写在前面设计的记录表上，并根据实验结果绘出曲线图。小组同学共同分析和讨论实验结果，得出结论。
六、表达与交流
向全班同学展示你们的实验成果，并对其他小组提出的质疑作出合理的解答；认真倾听其他小组的汇报，共同归纳出提高光合作用强度的措施。
［教师精讲］
1.人类是怎样认识到光合作用原理的
人们对光合作用的认识经历了一个漫长的阶段，大约用了近200多年的时间，才对光合作用的生理过程有了一些认识，知道了光合作用的场所、条件、原料和产物。从公元前3世纪古希腊学者亚里士多德提出，土壤是植物体的食物来源，直到20世纪40年代初，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究，了解了光合作用中各产物组成元素的来龙去脉后，对光合作用才有了一个较彻底的认识。
2.关于变量和单一变量原则
变量，或称因子，是指实验过程中可被操纵的特定因素或条件。根据其在实验中的作用，通常可分为两类：
实验变量与反应变量：
实验变量，也称自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量，亦称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，两者是因果关系。
无关变量与额外变量：
无关变量，也称控制变量，指实验中除实验变量以外的其他一切影响实验现象或结果的因素或条件。无关变量并不是对实验结果不产生影响，而是指在实验中不作为实验的研究对象。额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量起干扰作用，造成实验结果的误差。
单一变量原则是处理实验中各种复杂关系的一个基本原则。指实验设计中只能确定一个变量为实验变量，其他变量则为无关变量。单一变量原则包括两层含义：一是确保“单一变量”的实验观测，不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量。二是确保“单一变量”的操作规范，即实验操作中要尽可能避免无关变量的干扰。
［评价反馈］
1.20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绿色植物的光反应过程。他们用18O分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进行两组光合作用实验。图5－4－3中容器内为小球藻悬液，并置于光下：
图5－4－3
（1）甲图中的A代表___________________，它来源于________________。
（2）乙图中的B代表___________________，它来源于________________。
（3）甲图中物质A与乙图中物质B的相对分子质量之比是________________________。
（4）本实验能证实_________________________________。
（5）若甲图中供给12 molC18O2，能产生________________氧气。
2.一种水溶液染料对细胞无任何毒害且有O2时会变成蓝色。如图5－4－4装置是研究光合速率与光照强度相对关系的示意图。
图5－4－4
请分析如下问题：
（1）在溶液顶部加一层油的目的是_________________________________________。
（2）为什么要在无色溶液中加一定量的NaHCO3？____________________________
_________________________________。
（3）此实验装置如何改变或调控光照的相对强度？____________________________
_________________________________。
答案：1.（1）O2 H2O （2）18O2 H182O （3）8∶9 （4）光合作用中产生的氧气来自于水 （5）12 mol
2.（1）由于空气中存在O2，为避免空气中的氧影响实验结果，因此加一层油 （2）维持装置中CO2浓度的相对恒定，以保证光合作用对CO2的需要 （3）光照强度的控制可以通过移动台灯来实现
[课堂小结]
［布置作业］
1.完成课本P103思考与讨论1～2；
2.完成课本P106基础题1～8。
［课后拓展］
1.光合作用的探究历程给我们什么样的启示和借鉴?
这些科学家所设计的实验不仅有整体的设想、清晰的思路和操作的可行性，更值得我们借鉴的是，他们的实验都遵循了以下原则：①科学性：实验设计的原理必须有充分的科学根据，不是凭空想象，比如德国科学家萨克斯的实验依据的实验原理是淀粉遇碘变蓝；恩格尔曼的实验依据的原理是氧气多则好氧型细菌聚集数量就多；鲁宾和卡门的实验所依据的原理是释放的氧中有没有放射性与标记的原料的对应关系。因此，我们设计实验时要以前人的实验、定理、定律和已知的经验为基础，进行科学设计。②严谨性：实验中要设计对照实验，便于实验前后对比或组间对比或不同部分之间的对比，得出明确的结论。还有的实验要建立在严谨的逻辑推理基础之上。如萨克斯的叶片一半曝光，一半遮光；鲁宾和卡门的实验一组标记的是H218O，另一组标记的是C18O2；恩格尔曼的实验则是建立在严谨的逻辑推理基础之上的巧妙设计。因此，我们在进行实验设计时，要通过对照实验使结论无懈可击，以确保实验的严谨性和逻辑性。③实验条件的一致性：实验时，要保证对照实验只要一个条件不同，我们称为单一变量（即实验变量或自变量），其他条件均要相同，这样才能说明对照实验结果的不同是由单一变量引起的，从而确保实验结果的准确性。
2.植物栽培与光能的合理利用
光能是绿色植物进行光合作用的动力。在植物栽培中，合理利用光能，可以使绿色植物充分地进行光合作用。合理利用光能主要包括延长光合作用时间和增加光合作用面积。合理利用光能主要包括延长光合作用时间和增加光合作用面积两个方面。
延长光合作用时间就是最大限度地利用光照时间，提高光能的利用率。措施有：①提高复种指数。复种指数是指一年中收获作物的面积与土地总利用面积之比。如果一年一熟，复种指数就是1，一年三熟，复种指数就是3。从提高光能利用的角度看，尽可能种几熟的作物。②合理地间作套种。利用不同作物光饱和点的差异，在同一季节里、同一土地上种植高矮不同的植物。如高光饱和点的玉米田里间种低光饱和点的大豆。在一季作物成熟前，播种下一季作物称为套种。套种的结果是后季作物幼苗在前季作物中度过，大大减少了由播种出苗造成的光能浪费。
增加光合面积的一项重要措施就是合理密植。合理密植是指在单位面积的土地上，根据土壤肥沃程度等情况种植适当密度的植物。如果种植得太稀，光能就得不到充分的利用；如果种植得太密，植物互相遮挡，植物也不会茁壮地生长。
3.实验设计：证明温度对光合速率的影响。
（1）实验目的：了解温度是光合速率的因素之一。
（2）实验材料、试剂：金鱼藻，NaHCO3，清水，试管，烧杯，铁架台，温度计，水族箱，可调式加温器，棉花和小刀。
（3）实验步骤：
①在水中剪下生长健壮的没有损伤的金鱼藻嫩枝后，切口向上插入已经装满清水的试管内，并用棉花裹住管口，放在盛有清水并放有NaHCO3的烧杯内，同样准备三套装置。
②在烧杯里插入可调式加温器，对水加温，分别将三个装置的水温调节到15 ℃、25 ℃、35 ℃，用温度计测定水温。
③把三个装置都放到距灯光20 cm处进行光照，数分钟后可以看到在金鱼藻的切口处冒气泡。观察并记录在不同水温下释放气泡的速度。
（4）结果分析：光合作用的强度受到外界温度的影响，在一定范围内，高温能促进光合作用，而低温却能使光合作用的反应速度减慢。
（5）结论：光合作用是一个复杂的碳素同化过程，每一反应都需要酶的参与，温度的不同使酶的活性发生变化，从而改变反应进行的速度。
4.实验设计：请自选材料用具，设计一个实验证明“植物的光合作用需要二氧化碳”。
实验题目：验证“植物的光合作用需要二氧化碳”。
实验材料：
实验方法和步骤：
实验结论：
●板书设计
第三课时 光合作用的探究历程和光合作用原理的应用
（三）光合作用的探究历程
1.海尔蒙特的盆栽柳条实验
2.普利斯特利的实验
3.英格豪斯的实验
4.萨克斯的实验
5.鲁宾和卡门的实验
（四）光合作用原理的应用
1.提高光合作用强度的措施
2.探究环境因素对光合作用的影响
●习题详解
一、练习（课本P106）
（一）基础题
1.（1）√ （2）× 2.B 3.D 4.C 5.D 6.B
7.光合作用中光反应阶段的能量来源是光能，暗反应阶段的能量来源是ATP。
8.白天若突然中断二氧化碳的供应，叶绿体内首先积累起来的物质是五碳化合物。
（二）拓展题
1.（1）根据图中的曲线表明，7～10时光合作用强度不断增强，这是因为在一定温度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用的强度是随着光照加强而增强的。
（2）在12时左右光合作用强度明显减弱，是因为此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。
（3）14～17时光合作用强度不断下降的原因是此时光照强度不断减弱。
2.（略）
二、本节聚焦（课本P101）
1.人们对光合作用的认识经历了一个漫长的阶段，大约用了近200多年的时间，才对光合作用的生理过程有了一些认识，知道了光合作用的场所、条件、原料和产物。从公元前3世纪古希腊学者亚里士多德提出土壤是植物体的食物来源，直到20世纪40年代初，美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究，了解了光合作用中各产物组成元素的来龙去脉后，对光合作用才有了一个较彻底的认识。
2.光合作用的第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段在叶绿体基粒的类囊体薄膜上进行。从物质变化的角度来看，一是把水分解成了O2和具有强还原性的[H]，二是把ADP和Pi合成了ATP；从能量变化的角度来看，把光能转化成了ATP中活跃的化学能。
光合作用的第二个阶段中的化学反应，有光没光都可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段在叶绿体基质中进行。从物质变化的角度来看，二氧化碳经过“固定”和“还原”两个过程，最终被还原成（CH2O）和C5；从能量转变的角度来看，ATP中活跃的化学能变成了稳定的化学能储存在糖类等有机物中。
3.影响光合作用的外界因素有光照、二氧化碳浓度、温度、水、矿质元素等。
4.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的合成作用称为化能合成作用。如硝化细菌能够利用土壤中的NH3氧化为亚硝酸和硝酸时所释放的化学能来制造有机物。
三、旁栏思考题（课本P101）
提示：持这种观点的人，很可能是在无光条件下做的这个实验。无光时，植物不进行光合作用，只进行细胞呼吸，所以没有释放氧气，而是释放二氧化碳，也就是使空气变污浊了。
四、思考与讨论（课本P103）
1.光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是糖类和氧气，场所是叶绿体，条件是要有光，还需要多种酶等。
光合作用的反应式：
2.从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学的研究进展关系很密切。例如：直到1785年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳，这个事实说明生物学的发展与化学领域的研究进展密切相关。又如，鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水，而不是来自二氧化碳；卡尔文用同位素示踪技术探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径，都说明在科学发展的进程中，相关学科的互相促进，以及技术手段的进步对科学发展的推动作用。
3.提示：①许多科学家为了研究光合作用进行了辛勤的探索，他们不断地探索研究，从不放弃，坚持到底，这种献身科学的精神值得我们学习；
②使我们体验到了科学探究的一般过程是：通过观察、发现问题—提出问题、进行假设—制定计划、设计实验—观察实验、获取证据—检验假设、得出结论，并认识到科学发现的艰难，科学研究方法的重要性，以及综合利用各学科的成果和研究手段的重要性；
③科学家所设计的实验不仅有整体的设想、清晰的思路和操作的可行性，而且他们的实验都遵循了对照性原则、控制变量原则、重复性原则等原则，这些科学实验方法都是值得我们借鉴的。
五、思考与讨论（课本P104）
1.区别：
光反应阶段
暗反应阶段
反应场所
叶绿体基粒的类囊体薄膜上
叶绿体基质中
反应条件
必须有光，需要与光反应有关的酶催化
有光无光均可，需要与暗反应有关的酶催化
物质变化
①水分解成O2和H2O；
②形成ATP
①CO2的固定
②C3被[H]还原，最终形成糖类
③ATP转化成ADP和Pi
能量变化
光能转化为ATP中活跃的化学能
ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能
2.物质联系：光反应阶段产生的 [H]，在暗反应阶段用于还原C3。
能量联系：光反应阶段产生的ATP，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，帮助C3形成糖类，ATP中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。
第2课时 光合作用的原理和应用
一、选择题
1.光合作用过程中,水的分解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自( )
A.细胞呼吸产生的ATP和光能
B.都是细胞呼吸产生的ATP
C.光能和光反应产生的ATP
D.都是光反应产生的ATP
答案:C
2.净光合作用强度可以用多种指标表示,以下不适合的是0( )
A.植物体鲜重增加量
B.植物体干重增加量
C.O2释放量
D.CO2吸收量
答案:A
3.光合作用和细胞呼吸过程中[H]产生在( )
①光合作用的光反应阶段 ②光合作用的暗反应阶段 ③呼吸作用的第一、第二阶段 ④呼吸作用的第三阶段
A.①② B.②③
C.①③ D.③④
答案:C
4.一般来说,光照增强,光合作用增强。但在夏天光照最强的中午光合作用反而下降了,其原因是( )
A.蒸腾作用太强,体内水分不足
B.光照太强,降低了酶的活性
C.气温高,酶的活性降低
D.气孔关闭,CO2不足,暗反应中形成的三碳化合物过少
答案:D
5.在叶肉细胞中,CO2的固定和产生场所分别是( )
①叶绿体基质 ②类囊体薄膜 ③线粒体基质 ④线粒体内膜
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
解析:绿叶通过气孔从外界吸收进来的CO2,首先与植物体内的C5结合,形成C3,这个过程称为CO2的固定,CO2的固定属于光合作用暗反应,暗反应阶段发生在叶绿体基质中。在叶肉细胞中,CO2的产生场所是线粒体基质,产生于有氧呼吸的第二阶段。
答案:A
6.下图表示植物光合作用的一个阶段,下列叙述正确的是( )
/
A.该反应的场所是类囊体的薄膜
B.C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C.提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D.无光条件有利于暗反应进行
解析:图示过程为暗反应过程,发生在叶绿体基质中,C3的还原过程需要光反应为之提供ATP、[H],所以在有光状态下反应进行更为有利,而且此过程中需要酶的参与,温度会影响酶的活性,温度越适宜反应越快。
答案:B
/
7.右图是某阳生植物光合作用强度(以CO2的吸收量或放出量表示)与光照强度之间的关系。能正确反映A点时该植物生理过程及量变关系的示意图是( )
/
解析:A点时,光合作用速率与细胞呼吸速率相等,光合作用叶绿体需要的CO2全部由细胞呼吸过程中线粒体产生的CO2提供即可。整个细胞或植物体对外不表现出气体交换。
答案:C
8.同一水生植物在不同光照条件下,不影响单位时间内产生气泡数的是( )
A.玻璃容器的容积
B.台灯与玻璃容器的距离
C.溶于水中的CO2的量
D.水生植物叶片的数量
答案:A
9.下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.光合作用和细胞呼吸总是同时进行
B.光合作用产生的糖类能在细胞呼吸中被利用
C.光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸
D.光合作用与细胞呼吸分别在叶肉细胞和根细胞中进行
答案:B
10.光合作用与化能合成作用的相似点是( )
A.都以太阳能作为能源
B.都需要环境中物质氧化释放的能量
C.都能将无机物转变成有机物
D.都是高等生物的代谢类型
解析:进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养生物。两者的共同点是都能将外界环境中的无机物转变成储存着能量的有机物,来维持自身的生命活动;区别是光合作用利用光能,化能合成作用利用的是外界物质氧化分解时释放的化学能。
答案:C
11.图甲和图乙表示某植物在一定的CO2浓度条件下光合作用速率与环境因素之间的关系,下列相关叙述错误的是( )
/
A.图甲中,A点限制光合作用速率的主要因素是光照强度,B点限制光合作用速率的主要因素是温度或CO2浓度
B.从图乙可以看出,当超过一定温度后,光合作用速率会随着温度的升高而降低
C.温度主要通过影响酶的活性来影响光合作用速率
D.若光照强度突然由A变为B,短时间内叶肉细胞中C3的含量会增加
解析:图甲表示光照强度和温度对光合作用速率的影响,图乙表示温度对光合作用速率的影响。分析图甲中某点上的限制因素时,要看曲线是否达到饱和点。如果没有达到饱和点(如A点),则限制因素主要为横坐标表示的因素,即光照强度;当达到饱和点以后(如B点),则限制因素为横坐标表示的因素以外的其他因素,如温度或CO2浓度。当光照强度突然增强时,光反应速率加快,产生更多的[H]和ATP,所以C3的还原速率加快,短时间内叶肉细胞中C3的含量会减少。
答案:D
二、非选择题
12.下图是光合作用过程示意图,请据图回答下列问题。
/
(1)请填写字母所代表的物质:a. ,b. ,c. ,d. ,e. ,f. ,g. 。?
(2)由“f”经暗反应产生“g”可以分成 、 两个阶段。?
(3)如果用同位素3H标记参与光合作用的水,并追踪3H,它最可能的途径是(用图中字母表示) ?
答案:(1)H2O O2 ADP ATP [H] CO2 (CH2O) (2)CO2的固定 C3的还原 (3)a→e→g
13.玉米是我国重要的农作物,常用作农业科研的重要材料。图1表示玉米细胞的某一生理状态,图2表示两个环境因素对光合速率的影响情况。请据图回答下列问题。
/
(1)若玉米长期处于图1所示生理状态则不能正常生长,原因是?
。?
(2)请在图1中用箭头标出此状态时氧气的移动方向。
(3)图2中M点限制光合速率的主要因素是 ,B点以后的主要限制因素是 。?
(4)图2中两个环境因素影响的光合作用过程分别是 。请根据图2信息,提出一项增加大田玉米产量的可行性建议: 。?
解析:(1)植物长期处于此状态下,则因不能积累有机物而无法正常生长。(2)图1中O2移动方向应为线粒体中O2,既来源于外界,又来源于叶绿体。(3)图2中M点时光合速率的限制因素为光照强度,B点以后的主要限制因素为CO2浓度。(4)光照强度主要影响光反应,CO2浓度主要影响暗反应,增施有机肥、合理密植、正行通风等均可作为增产的措施。
答案:(1)光合作用强度小于呼吸作用强度,有机物不能积累
(2)见下图
/
(3)光照强度 CO2浓度
(4)光照强度影响光反应,CO2浓度影响暗反应 增施有机肥(合理密植、正行通风等)
第23课时 光合作用的探究历程和光合作用过程
目标导航 1.说明光合作用的认识过程。2.说出光合作用的过程。
一、光合作用的探究历程
二、光合作用的过程
1．光反应阶段
(1)条件：______、______、有关的酶。
(2)场所：________________。
(3)物质变化
①水的光解：H2O______＋______
②ATP的合成：ADP＋PiATP
(4)能量变化：将________转变为活跃的__________。
2．暗反应阶段
(1)条件：__________的催化。
(2)场所：叶绿体内的________中。
(3)物质变化：CO2首先被一个______分子固定，生成两个C3化合物，三碳化合物被__________还原生成有机物，并将________释放的化学能储存在有机物中。
(4)能量变化：________中的活跃化学能转变为有机物中________________。
知识点一 光合作用的探究历程
1．下图表示德国科学家萨克斯的实验，叶片光照24 h后，经脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部位不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。本实验证明 ( )
①光合作用需要二氧化碳 ②光合作用需要光 ③光合作用需要叶绿素 ④光合作用放出氧气 ⑤光合作用产生淀粉
A．①② B．③⑤ C．②⑤ D．①③
2．A.Benson与M.Calvin于1949年采用放射性同位素自显影技术对光合作用进行研究。以下是他们研究过程的简述：往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同的光照时间后立即杀死小球藻。从培养液中提出产生的放射性物质进行分析。结果如下：
实验组别
光照时间(s)
放射性物质分布
1
20
12种磷酸化糖类
2
60
除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等
3
2
大量3－磷酸甘油酸
请根据上述实验资料分析，下列选项错误的是 ( )
A．本实验原料只有CO2，暗反应的产物是有机物
B．CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是3－磷酸甘油酸
C．实验结果还说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等
D．从CO2进入叶绿体到产生有机物的整个过程看，产生的有机物主要是磷酸化糖类
知识点二 光合作用的过程
3．如图表示某植物体内的某些代谢过程，据图回答下列问题：
(1)③过程为________________，②过程为______________，①过程进行的场所是__________________。
(2)在此过程中可以产生还原氢的有________(填图中数字)，需要消耗还原氢的是________(填图中数字)。
(3)假如白天突然中断了二氧化碳的供应，则C5的含量会________。
(4)适当的温度条件下，测定该植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度，结果如下表。表中负值表示二氧化碳释放量，正值表示二氧化碳吸收量。
光照强度(klx)
2.0
4.0
6.0
8.0
9.0
10.0
光合作用速度
[CO2mg/(100cm2·h)]
－2.0
2.0
6.0
10.0
12.0
12.0
光照强度在0～9 klx范围内，光合作用速度主要受____________影响；超过9 klx时，光合作用速度主要受________________影响。当光照强度为8 klx时，叶绿体中ADP的移动方向为______________________________________。
基础落实
1．光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。下列有关叙述正确的是 ( )
A．光反应不需要酶，暗反应需要酶
B．光反应消耗水，暗反应消耗ATP
C．光反应固定CO2，暗反应还原CO2
D．光反应储存能量，暗反应释放能量
2．在叶绿体中，[H]和ADP的运动方向是 ( )
A．[H]和ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动
B．[H]和ADP同时由叶绿体基质向类囊体薄膜运动
C．[H]由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，ADP的运动方向正好相反
D．ADP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，[H]的运动方向正好相反
3．下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是 ( )
A．光合作用和细胞呼吸总是同时进行
B．光合作用形成的糖类能在细胞呼吸中被消耗
C．光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸
D．光合作用与细胞呼吸分别在叶肉细胞和根细胞中进行
4．叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是
( )
A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中
C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上
D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的
5．1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。这个实验的自变量是 ( )
A．有无光照 B．光照时间
C．光照强度 D．是否产生淀粉
6．下列关于光合作用的叙述中，错误的 ( )
A．水的光解发生在叶绿体基粒的类囊体薄膜上
B．光反应和暗反应都需要有许多酶参与催化
C．光合作用的暗反应阶段需要在黑暗处进行
D．温度降到0℃，仍有植物能进行光合作用
能力提升
7．为了探究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质基质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出基粒和叶绿体基质，分别装在四支试管内(如图所示)，并进行光照。问：哪一支试管能检测到光合作用光反应阶段的过程并且检测不到暗反应阶段的过程 ( )
8．德国植物学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)后，再把叶片的一部分遮光，其他部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗再用碘蒸气处理，结果遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是( )
①本实验未设对照组 ②有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的惟一原因
③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉
A．只有②③ B．只有①②③
C．只有②③④ D．全部
9.选一盆银边天竺葵(叶边缘呈白色)，预先放在黑暗中48小时，再用黑纸将叶片②处上下两面夹住，然后把天竺葵放在阳光下照射6小时，剪下此叶片，用打孔器分别在该叶片不同部位取下①②③三个圆片，放在酒精溶液中加热脱色，再放入清水中漂洗，取出后加碘液。此实验证明植物在光下能产生淀粉以及证明光合作用的场所是叶绿体的对照组和实验组依次是 ( )
A．①②和①③ B．①②和③②
C．①②和②③ D．②①和③①
10.右图表示20℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系，S1、S2、S3表示所在部位的面积，下列说法中不正确的是 ( )
A．S1＋S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量
B．S2＋S3表示玉米光合作用产生的有机物总量
C．若空气中CO2浓度突然下降，则B点右移，D点左移
D．S2－S3表示玉米光合作用有机物的净积累量
11．下图为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构以及发生的生化反应。下列有关叙述不正确的是 ( )
A．图甲、乙中的两种生物膜分别存在于叶绿体和线粒体中
B．图乙中的[H]主要来自于葡萄糖的分解
C．甲、乙两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP
D．影响甲、乙两种膜上生化反应的主要环境因素分别是光照和温度
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
综合拓展
12．下图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图，其中a、b表示物质，①～④表示生理过程。据图回答：
(1)图中物质a是________，①过程中与a物质产生有关的色素分布在__________________________上。
(2)②过程中发生的能量变化是______________________，图中生理过程的能量最终来源于____________。
(3)当b供应量突然减少时，C3、C5的含量变化分别是____________，④过程中a利用的具体部位是______________，若无a供应，则此植物细胞呼吸的产物一般是______________________。
(4)图中有氧呼吸相关酶的分布场所是__________________________________，请写出③和④所示生理活动的总反应式______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 知识清单
一、更新空气 阳光照射 化学能 暗处理 曝光 遮光 淀粉 曝光 叶绿体 叶绿体 叶绿体 O2 18O2 水 CO2转化成有机物
二、1.(1)光 色素 (2)类囊体薄膜上 (3)①O2 [H] (4)光能 化学能 2.(1)有关酶 (2)基质 (3)C5 [H] ATP (4)ATP 稳定的化学能
对点训练
1．C [光照一段时间，叶片裸露的部分进行光合作用，脱色后用碘液处理变蓝，说明有淀粉生成；有锡箔覆盖的位置因无光照，不能进行光合作用，未产生淀粉，用碘液处理不变蓝，说明光合作用需要光，没有光就不能进行光合作用。]
方法点拨 由萨克斯的实验设计，可得出两个实验结论：(1)光是光合作用的必要条件(叶片遮光部分为实验组，见光部分为对照组)；(2)淀粉是光合作用的产物(叶片遮光部分为对照组，见光部分为实验组)。
所以表面看是由一组对照实验得出了两个结论，实质上仍为一组对照实验，只能得出一个结论。
2．A [从实验结果中放射性物质出现的时间分析，CO2进入叶绿体后，最早出现在3－磷酸甘油酸中，因此最初形成的主要物质是3－磷酸甘油酸，然后又形成磷酸化糖类，还有氨基酸、有机酸等。参与光合作用的原料主要有CO2和H2O。]
思路导引 资料分析题，获取题干信息很重要，仔细阅读题干，将所给信息一一标出，然后将信息加以分析整合，阅读所给选项进行甄别。
3．(1)二氧化碳的固定 C3的还原 细胞质基质 (2)①④ ② (3)增加 (4)光照强度 二氧化碳的浓度 从叶绿体基质向类囊体薄膜上移动
解析 掌握光合作用的过程是解题的关键。分析图形可知，③过程为二氧化碳的固定，②过程为C3的还原，需要消耗还原氢。①④过程为有氧呼吸的第一、第二阶段，都能产生还原氢，其中①过程的场所是细胞质基质。X物质为C3，Y为丙酮酸。分析表中数据可知：在0～9 klx范围内，光合作用速度随光照强度的增大而增大，此时主要受光照强度的影响；超过9 klx时，光照强度增大而光合作用速度不再增大，此时主要受二氧化碳浓度的影响。ADP在光合作用的暗反应阶段叶绿体基质中产生，而ADP主要用于ATP的合成，此过程在光反应阶段叶绿体类囊体薄膜上进行，因此光合作用过程中ADP的移动方向为从叶绿体基质向类囊体薄膜上移动。
知识链接 光合作用光反应阶段和暗反应阶段的比较
阶段
项目
光反应阶段
暗反应阶段
所需条件
必须有光、酶
有光无光均可、酶
进行场所
基粒类囊体薄膜上
叶绿体内的基质中
物质变化
①水的分解
H2O[H]＋O2
②ATP的形成
ADP＋Pi＋能量ATP
①CO2的固定
CO2＋C52C3
②C3的还原
2C3C6H12O6
能量转换
光能转变为ATP和[H]中活跃的化学能
ATP和[H]中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能
联系
物质联系：光反应阶段产生的[H]，在暗反应阶段用于还原C3
能量联系：光反应阶段生成的ATP和[H]，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，还原C3形成糖类，活跃的化学能则转化为糖类中的化学能
课后作业
1．B [光反应进行的条件是需要水、光照、酶和色素，暗反应进行的条件是需要ATP、酶和[H]。]
2．C [[H]在叶绿体类囊体薄膜上产生，在叶绿体基质中被利用；ADP在叶绿体基质中产生，在类囊体薄膜上被利用。]
3．B [无光照时只能进行细胞呼吸，光合作用光反应产生的ATP用于光合作用的暗反应阶段，叶肉细胞中既能进行光合作用又能进行细胞呼吸，根细胞中无叶绿体只能进行细胞呼吸。]
4．D [本题考查了叶绿体的结构、功能和光合作用过程。叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上；色素吸收光能后，在类囊体薄膜上将水分解成[H]和O2；CO2从气孔进入后，与C5结合生成C3的过程称为CO2的固定，此过程发生在叶绿体基质中；C3在[H]和ATP的参与下被还原生成有机物，此过程发生在叶绿体基质中。]
5．A [本题考查光合作用的探究过程，掌握实验的探究过程是解答本题的关键。从萨克斯实验的过程分析，“一半遮光，一半曝光”说明该实验的自变量是有无光照；光照时间、光照强度属于无关变量；是否产生淀粉属于因变量。]
6．C [解此题首先应分析光反应和暗反应发生的场所及条件。水的分解发生在光反应阶段，而光反应需要色素吸收光能，色素分布在类囊体薄膜上，因此水的分解发生在类囊体薄膜上。光反应中所发生的化学反应都需要许多酶的催化。光反应必须在光下进行，但暗反应不需要光，有没有光都能进行。当温度降到0℃时，仍有许多植物能进行光合作用。]
7．D [光反应阶段的场所是叶绿体类囊体的薄膜；B、D中均有此结构，所以能检测到光反应的过程。而暗反应阶段的场所是叶绿体基质，在B、C中均能检测到。综合起来，D符合。]
8．A [本题主要考查了光合作用发现史中的相关实验。现做如下分析：
而对于合成淀粉的原料是否是CO2，则不能证明。]
10．D [由图示可知，S1＋S3为呼吸作用的总消耗量；S2＋S3为实际的光合作用的合成量；光合作用强度受CO2浓度的影响；S2代表有机物的净积累量。]
11．B [图甲中色素分子吸收光可将H2O光解产生[H]和O2，表明该生物膜为叶绿体类囊体薄膜，由图乙中[H]＋O2形成H2O表明图乙为线粒体内膜，图乙中的[H]主要来自丙酮酸与H2O。]
12．(1)O2 叶绿体类囊体薄膜 (2)活跃的化学能转变成稳定的化学能 太阳能(光能) (3)减少、增加 线粒体内膜 酒精和二氧化碳 (4)细胞质基质和线粒体 C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
第24课时 光合作用原理的应用与化能合成作用
目标导航 1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。2.说出光合作用原理的应用。
3.简述化能合成作用。
一、光合作用原理的应用
1．光合作用强度的概念及表示方法
(1)概念：植物在____________内通过光合作用制造________的数量。
(2)表示方法：用一定时间内__________________________的数量来定量表示。
2．影响因素
(1)空气中________浓度。
(2)土壤中________的多少。
(3)光照的______________及光的成分。
(4)________的高低。
3．探究光照强弱对光合作用强度的影响的实验流程
二、化能合成作用
1．化能合成作用
(1)概念：利用体外环境中的______________氧化时所释放的能量来______________。
(2)实例：硝化细菌，能利用氧化________释放的化学能将______________合成为糖类，供自身利用。
2．自养生物和异养生物
(1)自养生物：能将无机环境中的__________转化为有机物的生物。
①进行____________的生物：如绿色植物。
②进行________________的生物：如硝化细菌。
(2)异养生物：只能利用环境中______________来维持自身的生命活动。如人、动物、真菌以及大多数细菌。
知识点一 影响光合作用强度的环境因素
1．科学家在两种二氧化碳浓度和两个温度条件下，研究了不同光强度对黄瓜光合速率的影响，实验结果如图所示，以下相关叙述中不正确的是 ( )
A．从图中曲线可以看出，在温度较高或二氧化碳浓度较高的情况下，光强度对光合速率的影响比较显著
B．从图中曲线可以看出，环境因素中的温度、二氧化碳浓度或光强度的降低都能减弱光合作用
C．从图中曲线变化情况看，无法确定黄瓜光合速率的最适温度
D．从图中曲线可以看出，温度从20℃升高到30℃比二氧化碳从低浓度到高浓度对光合速率的促进作用更显著
知识点二 光合作用原理的应用
2．右图表示20℃时玉米光合作用强度与光照强度的关系，下列说法最恰当的是 ( )
A．b点的位置不会随环境温度的升高而移动
B．a点叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体
C．其他条件适宜，当植物缺乏Mg时，b点右移
D．c点后的叶片细胞都能进行光反应，从而提高光能利用率
知识点三 化能合成作用
3．如图是铁硫细菌体内发生的生化反应，据此判断其代谢类型是 ( )
A．自养厌氧型 B．异养厌氧型
C．自养需氧型 D．异养需氧型
基础落实
1．硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要下列哪种环境条件 ( )
A．具有NH3和缺氧 B．具有NH3和氧
C．具有硝酸和缺氧 D．具有硝酸和氧
2．在农作物管理中，下列措施可以提高净光合速率的是 ( )
①增加光照强度 ②增施有机肥 ③延长生育期 ④施NH4HCO3
A．① B．①②③
C．①②④ D．①②
3．在农业生产上，合理密植有助于提高单位面积农作物的产量，其主要原因是 ( )
A．充分利用阳光 B．充分利用土壤肥力
C．充分利用土壤水分 D．增加了植株的数目
4．自养生物和异养生物的根本区别在于 ( )
A．能否进行有氧呼吸
B．能否进行化能合成作用
C．能否进行光合作用
D．能否将外界无机物合成自身有机物
5．下列关于外界条件对光合作用强度影响的叙述中，正确的是 ( )
A．在相同光照条件下，各种植物的光合作用强度相同
B．温室栽培时，在晴朗的白天适当提高温度，可增加作物的光合作用强度
C．在相同光照和温度条件下，空气中CO2浓度越高，光合作用强度越大
D．若土壤中缺乏N、P、Mg等元素，农作物的光合作用强度不会受影响
6.如图所示某植物光合速率和呼吸速率随温度而变化的走势。相关叙述错误的是 ( )
A．曲线A表示植株同化CO2的总量
B．净光合产量最大时的呼吸也最强
C．保持一定的昼夜温差有利于提高产量
D．光合作用和细胞呼吸的酶具有不同的最适温度
能力提升
7．若下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 ( )
8．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。理论上某种植物能更有效地利用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点在a1，b点在b1时
C．若a点在a2，b点在b1时 D．若a点在a1，b点在b2时
9．有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是 ( )
氧浓度(%)
a
b
c
d
产生CO2的量
9 mol
12.5 mol
15 mol
30 mol
产生酒精的量
9 mol
6.5 mol
6 mol
0 mol
A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B．b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
C．c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D．d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
10．将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光强相同)，测其重量变化。得到如下表的数据。可以得出的结论是 ( )
组别
一
二
三
四
温度/℃
27
28
29
30
暗处理后重量变化/mg
－1
－2
－3
－1
光照后与暗处理前重量变化/mg
＋3
＋3
＋3
＋1
A .该植物光合作用的最适温度约是27℃
B．该植物呼吸作用的最适温度约是29℃
C．27～29℃下的净光合速率相等
D．30℃下的真正光合速率为2 mg/h
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
综合拓展
11．某校兴趣小组的同学利用下列装置研究温度和光照强度对光合作用的影响。实验过程用同种、状况相同的若干新鲜叶片，分别在15℃和25℃的环境中，测定了不同光照强度(klx)下，某种植物光合作用中氧气的释放速率(mL/h)，CO2浓度适宜，通过缓冲液调节密闭小室内CO2浓度的相对恒定。对相应装置精确测量的结果如下表，请分析回答：
(1)在绿色植物的光合作用过程中，氧气是在__________阶段产生的，该阶段进行的场所是____________________。装置液滴右移的生理原因是_____________________________。
(2)装置置于25℃环境下时，有同学认为液滴移动的量不一定真实地代表光合作用释放O2的量，因为光照引起的______________会导致密闭小室内气体物理性膨胀。因此，实验方案应再作相应完善。
(3)15℃的环境中，光照强度为2.5 klx时，该植物光合作用产生O2的速率是____________。
(4)15℃的环境中，光照强度为1.5 klx时，限制该植物光合作用强度的主要环境因素是____________，当光照强度为4.0 klx时，限制该植物光合作用强度的主要环境因素是__________。
答案 知识清单
一、1.(1)单位时间 糖类 (2)原料消耗或产物生成
2．(1)CO2 (2)水分 (3)长短与强弱 (4)温度
3．绿叶 气体(O2) 内部气体逸出 黑暗 沉到水底 富含CO2 强、中、弱 同一时间段 浮起
二、1.(1)某些无机物 制造有机物 (2)NH3 CO2和H2O 2.(1)无机物 ①光合作用 ②化能合成作用 (2)现成有机物
对点训练
1．D [本题的解题关键是：在二氧化碳浓度相同的情况下，比较温度对光合速率的影响，或在温度相同的情况下，比较二氧化碳浓度对光合速率的影响。据图可知：温度较高或二氧化碳浓度较高的情况下，光合速率随光强度的变化比较显著，A正确。从单一变量角度分析，降低温度、二氧化碳浓度或光强度中的任一因素都会降低光合速率，B正确。图中只涉及两个温度，无法确定黄瓜光合速率的最适温度，C正确。从图中曲线可以看出，二氧化碳从低浓度到高浓度比温度从20℃升高到30℃对光合速率的促进作用更显著，故D错。]
方法点拨 影响光合作用的多种因素的解题规律
对于光合作用的影响因素及应用的考查，题型多为运用坐标曲线图展现影响光合作用的因素，同时兼顾对不同种类植物光合曲线的理解与分析，以考查学生识图能力及运用光合作用有关知识分析问题的能力。做题时要特别注意一些重要的知识点、曲线中重要的拐点等。如下图所示，在斜线上升段某点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。当在水平线段某点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高除横坐标以外的其他因子。
2．C [本题考查影响光合作用与呼吸作用的因素。当温度升高时，与光合作用和呼吸作用有关的酶的活性都增强，但对温度的敏感性不同，从而会使增强的幅度不同，因此会使b点发生移动。当光合酶更敏感时，b点左移；当呼吸酶更敏感时，b点右移。在a点时不进行光合作用，所以产生ATP的细胞器只有线粒体。当植物缺乏Mg时，由于叶绿素合成不足，导致光合作用减弱，而要使光合作用与呼吸作用达到平衡，可以通过提高光照强度来达到目的。c点为光饱和点，光能利用率已经达到最大，无法再提高。]
3．C
本题主要考查化能合成作用的应用。
知识链接 生物新陈代谢的类型
课后作业
1．B [硝化细菌是自养需氧型生物，通过化能合成作用合成有机物，即在有氧条件下，利用NH3氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化为硝酸的过程中放出的能量来合成有机物。]
2．C [影响光合速率的外界因素通常为CO2浓度和光照强度，增施有机肥和NH4HCO3都会提高CO2的浓度，从而提高光合速率。延长生育期可提高光合产量，但不能提高光合速率。]
3．A [在一定面积的土地上，为了提高农作物的产量，应该让阳光尽量多地照射到农作物上，尽量少照射到空地上，并且要尽量避免农作物互相遮光。这就是说种植农作物既不能过稀，又不能过密，应该合理密植，使农作物充分进行光合作用，以达到提高单位面积农作物的产量的目的。]
4．D [自养生物能把外界无机物合成自身有机物；而异养生物只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。]
5．B [不同植物对光照的需求不同，因此，在相同光照下， 不同植物的光合作用强度不同；在一定范围内增加CO2浓度可增强光合作用，但超过一定范围后，光合作用反而会降低；N、P、Mg等元素是光合作用正常进行的必需元素，缺乏时会影响光合作用。]
6．B [图中曲线A表示真正光合速率，即植株同化CO2的总量。曲线C表示植株的呼吸速率。曲线B则是真正光合速率与呼吸速率的差值，即净光合速率。由图可知净光合速率约是在20℃左右达到最大，而20℃左右时的呼吸速率还比较低。由曲线A和C比较可知，光合作用和细胞呼吸的酶具有不同的最适温度。]
7．B [图甲b点之前，大棚内CO2浓度逐渐增加，b点之后大棚的CO2浓度开始下降，说明b点时棚内植株光合作用的强度等于呼吸作用的强度，即消耗的CO2总量与消耗的O2总量相等，其体积比为1∶1。]
8．D [a点为CO2的补偿点，即在a点浓度时的光合速率等于呼吸速率。若植物能更有效地利用CO2，则CO2浓度在低于a点时的光合速率已等于呼吸速率了，即a点向左移动。若使光合产量高于m点，显然需要比b点时浓度高的CO2。]
9．D [a产生的CO2与酒精量相等，所以只进行无氧呼吸；b中产生的CO2量比酒精的量多6 mol，为有氧呼吸产CO2的量，故有氧呼吸耗葡萄糖1 mol，而无氧呼吸耗葡萄糖量＝3.25 mol，有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率；c中有氧呼吸耗葡萄糖量＝mol，无氧呼吸耗葡萄糖量为＝3 mol，故C错误。]
10．B [绿叶在黑暗中只进行呼吸作用消耗有机物，29℃时消耗的有机物最多，故为其最适温度。光照下绿叶光合、呼吸都进行，这样暗处理1 h，再光照1 h，即光合作用1 h，呼吸作用进行了2 h，所以不同温度下真正光合速率分别是27℃→5 mg,28℃→7 mg,29℃→9 mg,30℃→3 mg；净光合速率分别是4 mg、5 mg、6 mg、2 mg。所以，只有B项正确。]
11．(1)光反应 叶绿体的类囊体薄膜上 光合作用产生的O2量大于呼吸作用消耗的O2量 (2)温度变化(上升) (3)40 mL/h (4)光照强度 温度
解析 缓冲液的作用是调节密闭小室内CO2浓度的相对恒定，液滴的移动代表了O2的产生与消耗情况，即光合作用产生O2量－有氧呼吸消耗O2量。(1)装置液滴右移，说明密闭小室内气体量增多，光合作用产生O2量－有氧呼吸消耗O2量>0，即光合作用产生的O2量大于呼吸作用消耗的O2量。(2)一定的光照能引起温度的变化，导致密闭小室内气体变化，影响实验结果。(3)15℃的环境中，光照强度为0时的O2变化量代表了呼吸强度，即10 mL/h；光照强度为2.5 klx时，净光合作用强度为30 mL/h，所以光合作用产生O2的速率是30＋10＝40 (mL/h)。(4)15℃的环境中，光照强度为1.5 klx时，随着光照强度的增加，光合作用强度也增加，说明限制该植物光合作用强度的主要环境因素是光照强度；光照强度为4.0 klx时，随着光照强度的增加，光合作用强度不再增加，说明限制该植物光合作用强度的主要环境因素不是光照强度，又由于CO2浓度适宜且恒定，故限制因素应是温度。
课件60张PPT。第2课时 光合作用的原理和应用自主学习 新知突破1．了解科学家对光合作用的探究过程。
2．掌握光合作用光反应、暗反应过程及相互关系。
3．理解影响光合作用强度的环境因素。
1．光合作用：是指绿色植物通过________，利用光能，把___________转化成储存能量的有机物，并且释放出_____的过程。光合作用及探究历程叶绿体CO2和水O22．探究历程更新浑浊的空气阳光照射光能化学O2淀粉O2有机化合物中的碳
[思考探讨] 1.萨克斯做实验前，把绿叶在暗处放置几小时，目的是什么？
2．鲁宾和卡门运用什么方法证明光合作用释放的O2来自水？
提示： 1.消耗掉叶片中的营养物质。
2．放射性同位素标记法。
(2)实验分析。
①缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。
②没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。 (2)实验分析。
①设置了自身对照，自变量为光照，因变量是叶片遇碘蒸气后的颜色变化。
②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。
③本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。 光合作用的过程CO2＋H2O (CH2O)＋O2 (1)光反应阶段(图Ⅰ)。
条件：__________________。
场所：叶绿体囊状结构薄膜上。光、色素、酶、H2OATP (2)暗反应阶段(图Ⅱ)。
条件：__________________________。
场所：叶绿体的基质中。[H]、ATP、酶(多种)、CO2C5
[思考探讨] 3.水参与哪个阶段？生成于哪个阶段？
4．光照下的植物，突然停止光照，植物叶绿体中[H]、ATP、C3、C5含量如何变化？
提示： 3.水参与光反应阶段，生成于暗反应阶段。
4．叶绿体中[H]、ATP含量减少，C3增加，C5减少。1．光合作用过程中元素转移途径2．光反应与暗反应的比较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______的量。
(2)表示方法：测定单位时间内_____固定量、有机物产生量或_____的生成量来定量表示。
(3)影响因素：光照强度、______、H2O含量、温度等。光合作用原理的应用糖类CO2O2CO2
2．化能合成作用
(1)概念：某些细菌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________的合成作用。
(2)实例：硝化细菌能利用_____氧化成HNO2和HNO3时所释放的能量，将CO2和水合成为糖类。有机物NH3
[思考探讨] 5.化能合成作用与光合作用的区别是什么？
提示： 主要区别是把无机物合成有机物利用的能源不同，化能合成作用是利用无机物氧化分解释放的化学能，光合作用是利用光能。影响光合作用的外界因素及应用
(1)光照强度。①曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量表示呼吸速率。B点细胞呼吸释放的CO2量和光合作用吸收的CO2量相等，此时的光照强度称为光补偿点。C点时已经达到了光饱和点，光照强度增加，光合作用强度不再增加。
AB段同时进行光合作用和呼吸作用，而且光合作用的强度小于呼吸作用的强度。BC段同时进行光合作用和呼吸作用而且光合作用的强度大于呼吸作用的强度。
②应用：阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。 (2)CO2浓度。
①曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。
图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
②应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。 (3)温度。
①曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。
②应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。[记知识纲要]
4．暗反应阶段在叶绿体基质中进行，CO2首先与植物体内的C5结合，形成两个C3化合物，在有关酶的催化作用下，C3接受ATP释放的能量，并被[H]还原，形成糖类，再生出C5。
5．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，叫做化能合成作用。合作探究 课堂互动光合作用的过程 结合图示，分析下列有关高等植物光合作用的叙述，错误的是( )
A．吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上
B．光反应中光能转化为有机物中的化学能
C．图中的“Z”代表[H]
D．三碳化合物是在暗反应过程产生的
[自主解答] ________
解析： 叶绿体中的色素均匀分布在类囊体薄膜上，参与光合作用的光反应，A正确；光反应中光能转化为ATP中的化学能，暗反应中ATP中的化学能转化为有机物中的化学能，B错误；光反应为暗反应提供ATP和[H]，在暗反应中，CO2与C5结合产生C3，D正确。
答案： B
C3、C5、[H]、ATP的变化
光照与CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP、C6H12O6生成量的影响。
当外界因素中光照强弱、CO2浓度骤然变化时，短时间内将直接影响光合作用过程中C3、C5、[H]、ATP及C6H12O6合成量，进而影响叶肉细胞中这些物质的含量，它们的关系归纳如下： 1．如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是( )A．a上升、b下降 B．a、b都上升
C．a、b都下降 D．a下降、b上升
解析： 分析图解可知，c是CO2，a和b是[H]、ATP，若在其他条件不变的情况下，将c降低至极低水平，CO2的固定减弱，C3还原减慢，消耗[H]和ATP减少，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是都上升。
答案： B影响光合作用的因素 如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是( )A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多
B．t2→t3，暗反应(碳反应)限制光合作用，若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高
C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果
D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低
[自主解答] ________解析： 光合作用中水的光解发生在叶绿体类囊体膜上而不是叶绿体基质中，A错误；图示t2→t3，限制光合作用的主要因素是CO2而不是光照强度，在t2时刻增加光照，光合速率不再提高，B错误；充足光照条件下，在t3时刻补充CO2，虽然光照强度不变，但光合速率的提高是光反应和暗反应均增强的结果，C错误；将充足光照下的植物置于暗处，短时间内叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3还原后的直接产物含量降低，D正确。
答案： D 辨清表示实际光合速率、净光合速率、呼吸速率的关键词 2．将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是( )A．图甲中的光合作用开始于C点之前，结束于F点之后
B．到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高
C．图甲中的F点对应图乙中的g点
D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加
解析： 图甲C点和F点时，光合作用强度等于呼吸作用强度；光合作用开始于C点之前，结束于F点之后，A正确。图乙中的d点之前，呼吸作用强度大于光合作用强度，环境中CO2浓度不断升高；d点之后到h点之前，光合作用强度大于呼吸作用强度，环境中CO2浓度不断降低；h点之后，呼吸作用强度大于光合作用强度，环境中CO2浓度又开始不断升高。由此可见，图乙中的d点对应于图甲中的C点，此时，环境中CO2浓度最高，B正确。在图甲中的F点，光合作用强度等于呼吸作用强度，对应图乙中的h点，C错误。根据图甲可直接看出，一昼夜后玻璃罩内CO2浓度降低，植物体的有机物含量会增加，D正确。
答案： C高效测评 知能提升1．光合作用过程中，ATP的形成和三碳化合物的还原场所分别是( )
A．都在叶绿体类囊体薄膜上
B．都在叶绿体基质中
C．前者在叶绿体类囊体薄膜上，后者在叶绿体基质中
D．前者在叶绿体基质中，后者在叶绿体类囊体薄膜上
解析： ATP形成在光反应阶段的叶绿体类囊体薄膜上，C3的还原是在暗反应阶段的叶绿体基质中。
答案： C
2．某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48 h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是( )
A．a、b和d B．a、c和e
C．c、d和e D．b、c和e
解析： 绿色植物光合作用合成淀粉，淀粉遇碘变蓝。a侧黄白色，没有叶绿素，不能进行光合作用，b侧有叶绿体和光，能进行光合作用，c、e遮光，不能进行光合作用，d有叶绿素和光，能进行光合作用。
答案： B3．下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是( )A．①是光合色素，分布在叶绿体和细胞质基质中
B．②是O2，可参与有氧呼吸的第三阶段
C．③是三碳化合物，能被氧化为(CH2O)
D．④是ATP，在叶绿体基质中生成
解析： ①是光合色素，只分布在叶绿体类囊体薄膜上，A错误；②是O2，可以进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，B正确；③是C3，被[H]还原成(CH2O)，C错误；④是ATP，是在类囊体薄膜上合成的，D错误。
答案： B4．如图为叶绿体的结构与功能示意图，下列说法错误的是( )A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能
B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C．结构A释放的O2可进入线粒体中
D．如果突然停止CO2的供应，则短时间内C3的含量将会增加
解析： 停止CO2的供应，CO2的固定停止，而C3的还原此时仍进行，C3的含量下降。
答案： D5．为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和________，在________中将CO2转化为三碳化合物，进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率______。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是______。
(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中____________增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，______降低，进而在叶片中积累。 (4)综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会________光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为：去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测________叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是__________________ __________________，则支持上述推测。解析： (1)光反应为暗反应提供了[H]和ATP，暗反应的场所是叶绿体基质。(2)根据图1可以看出叶片光合作用速率随去除棉铃的百分率的增大而下降。图1中去除棉铃的百分率为“0”是空白对照组，植株的CO2固定速率相对值是28。(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中的蔗糖和淀粉的含量增加，说明光合产物的输出量下降，导致光合产物在叶片中积累。(4)根据题图可以看出随着去除棉铃的百分率的增加，叶片光合作用速率下降，而光合产物在叶片中积累，说明叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。
(5)与只去除棉铃植株的叶片相比，如果检测到未遮光的叶片中光合产物下降且光合速率上升，则说明叶片光合产物的积累会抑制光合作用。
答案： (1)[H] 叶绿体基质 (2)逐渐下降 28 (3)淀粉和蔗糖含量 输出量 (4)抑制 (5)未遮光的 光合产物含量下降，光合速率上升谢谢观看！
