第三章第三节 光合作用教案（一）
教学目的
1．光合作用的发现过程（A：知道）。
2.叶绿体中色素的种类和作用（C：理解）。
教学重点
叶绿体中色素的种类和作用。
教学难点
光合作用发现过程的几个著名实验的设计思想。
教学准备 教学用具
课前，教师指导生物课外活动小组完成《验证植物更新空气实验》和《验证绿叶在光下产生淀粉的实验》。制备各个实验过程的投影片、叶绿体结构的投影片、色素吸收光谱的投影片。
教学方法
讲述法与科学探索活动相结合。
课时安排
1课时（不包括叶绿体中色素的提取和分离实验）。
板 书 教学过程
第三节 光合作用一、光合作用的发现 二、叶绿体和其中的色素 １.由膜维成的囊状结构 ２.色素的种类与作用 引言：通过初中生物课的学习，我们已经知道，植物的每一片绿叶就好像是一个“绿色工厂”源源不断地生产者有机物，绿色在植物生产有机物的过程是通过什么生理过程完成的呢？ （答：光合作用。） 提问：那么，什么是光合作用呢？ （答：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，并且释放出氧的过程。） 提问：那么，如果我们将绿叶比喻为绿色工厂，其中的厂房、动力、原料和产物各是什么？ （答：厂房是叶绿体，动力是光能，原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧。） 讲述：我们可以将光合作用的生理过程总结成这样一个化学反应式（板书化学式）。同学们是否想过，这个生理过程到底是怎样进行的呢？这就是我们今天要学习的内容。 在自然界中绿色植物随处可见，但是哪位同学曾观察到光合作用是怎样进行的呢？没有。那么，科学家们到底是怎样发现光合作用这一生理过程的呢？ 这要追溯到很久很久以前。过去，人们一直以为，小小的种子之所以能够长成参天大树，完全依靠于土壤。事情果真是这样？1648年，一位比利时的科学家海尔蒙特对此产生了怀疑，于是他设计了这样一个实验：他把一棵重2．5kg的柳树苗栽种到一个木桶里，木桶里盛有事先称过重量的土壤。以后，他每天只用纯净的雨水浇灌树苗。为防止灰尘落入，他还专门制作了桶盖。五年以后，柳树增重80多千克，而土壤却只减少了100g，海尔蒙特为此提出了建造植物体的原料是水分这一观点，但是当时他却没有考虑到空气的作用。是谁首先想到植物的生长与空气的作用有关的呢？是一位英国科学家普利斯特利。下面我们请生物课外活动小组的同学给大家介质绍有关这方面的内容。 [答：我们生物课外活动小组的同学们重复了普利斯特利在1771年所做的实验：（用幻灯或实物演示）在光线充足的地方，我们将一支点燃的蜡烛和一支小白鼠分别放到一个密闭的玻璃罩里，我们看到蜡烛不久熄灭了，小白 鼠也很快死去。我们又将蜡烛与绿色植物一起放在这个玻璃罩内，小白鼠也不容易窒息而死。后来，我们用一纸盒将玻璃罩罩住，使它不接受光线，重复做两个实验不能得到上述的实验结果。] 提问：很好，请同学们思考一下，蜡烛燃烧和小白鼠呼吸需要的是什么气体呢？ （答：氧气。） 那么，这个实验说明了什么问题呢？ （答：绿色植物在光照下吸收了二氧化碳，产生了氧气。） 讲述：很好，但是当时由于科学发展水平的限制，普利斯特利紧紧联想到植物可以更新空，但不知道是空气中的哪种成分在起作用，也没有认识到光在其中的关键作用。后来，又经过许多科学家的实验，才逐渐发现了光和作用的场所、条件、原料和产物。下面我们再来介绍其中几个著名的实验。请同学们注意体会这些实验的设计思想。 我们请生物课外活动小组的同学给大家接介绍他们重做的“绿叶在光下制造淀粉的实验”。 [答：演示幻灯片。我们重做了德国科学家萨克斯在1864年做的实验：我们将盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜，然后让一个叶片一半暴光，另一半遮光。过一段时间后，把这个叶片放入盛有酒精的小烧杯里，隔水加热，除去叶片含有的叶绿素，再滴加碘酒，发现遮光部分无颜色变化，暴光一半则呈深蓝色，大家请看┈（展示试验结果。）] 提问：很好，同学们思考三个问题：1．为什么对天竺葵先进行暗处理？ 2．为什么让叶片的一半曝光，另一半遮光呢？ 3．这个实验的说明什么问题？ （答。1．暗处理是为了将叶片内原有的淀粉运走耗尽。2．部分遮光部分曝光，是为了进行对照。3．碘遇淀粉变蓝，结果证明绿叶在光下制造了淀粉。） 讲述：这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。1880年，德国的又一位科学家恩吉尔曼也进行了一个光和作用的实验。他选用的实验材料是水绵。水绵是常见的淡水藻I类，每条水绵由许多个结构相同的长筒状细胞连接而成。水绵很明显的特点是：叶绿体呈带状，螺旋排列在细胞里。同学们请看（幻灯演示该实验过程。）我们先将载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且黑暗的环境里，先用极细光束来照射水绵在显微镜下观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到部分附近。如果将上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位周围。 提问：同学们分析一下，好氧细菌集中于叶绿体所有受光部位的周围，这说明了什么问题呢？ （答：氧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。） 在这个实验中，同学们注意以下几个问题： （引导学生讨论回答：1．选用水绵作为实验材料，是因为水绵不仅有细而长的带状叶绿体，而且螺旋分布于细胞中，便于进行观察和分析研究。2．先选用黑暗并且没有空气的环境，是为了排除实验前环境中光线和氧的影响，确保实验的准确性。3．先选极细光束，用好氧细菌检测，能准确判断水绵细胞中释放氧的部位；而后用完全曝光的水绵与之做对照，从而证明了实验结果完全是光照引起的，并且氧是由叶绿体释放出来的。） 讲述：恩吉尔曼的实验巧妙地证明了光合作用的场所是叶绿体。 由此可见，从1771年到1886年，随着科技手段的进步，人们对光合作用的认识也越来越深刻，到20世纪30年代，随着物理学和化学的发展，一些先进的科学技术手段被广泛采用，如用同位素标记法来研究光合作用的问题，这使人们对光合作用的认识更深入了一步。那么，什么是同位素标记法呢？请同学们阅读课本中的小资料。 （学生阅读） 20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门，利用同位素标记去成功地进行了另一个光合作用的实验。（用幻灯演示。）这个实险的目的是为了弄清楚在光合作用中产生的氧到底是来自水还是二氧化碳？同学们考虑一下，应标记哪一种元素？如何设计这个实验呢？ （引导学生讨论，与学生共同完成实验设计，同时演示幻灯片。幻灯片显示：用氧的同位素18O分别标记 H2O和CO2，使它分别成为H218O和C18O2，然后进行两组光合作用的实验：第一组向绿色植物提供H218O和CO2；第二组向同种绿色植物提供H2O和 C18O2。在相同的条件下，对两组光合作用实验释放出的氧进行分析，结果表明，第一组释放的氧全部是18O2，第二组释效的氧全部是O2。） 这个实验证明了光合作用中释放的氧全部来自水。 由此可以看到。几代科学家历经二百多年，才对光合作用的生理过程有了比较清楚的认识。可见，科学的发展道路是很艰难，这里不仅包含着科学家们的艰辛劳动与智慧，还与社会科学技术的进步与发展密切相关。 过渡：前面我们已经了解了光合作用的发现过程，那么，在绿叶这个“绿色工厂”中，光合作用这一生理过程，到底是怎样进厅的呢？ 在学习这个问题以前，我们还是先来认识一下它的“厂房”——叶绿体。 提问：我们在前面已经学习过叶绿体的有关知识，同学们回忆一下，叶绿体存在于植物的哪一个部位？它有什么功能？ （答：主要存在于绿色植物的叶肉细胞中，是进行光合作用的细胞器。）” 我们曾经学习过叶绿体的结构，哪位同学能说一下叶绿体的结构是怎样的？教师出示叶绿体结构解剖挂图或投影片，引导同学复习。 （答：光镜下，叶绿体呈扁平的棉球形或球形。电镜下观察有双层膜，使叶绿体与细胞基质隔开，叶绿体的膜还可以控制物质的进出。叶绿体内部充满了基质和绿色的基粒。） 我们在电子显微镜下观察叶绿体的超薄切片，看到的叶绿体的基粒，是不是一个单纯的圆柱体呢？ （答：不是，是由一层一层的结构重叠而成的。） 讲述：很好，这个圆柱体是由一个个囊状的结构垛叠而成的。（取出一硬币。）假如这就是一个由膜围成的囊状结构；将其一个个垛叠起来，就形成了一个圆柱体，也就是一个基粒。叶绿体内含有的几个到几十个基粒扩大了叶绿体内的膜面积，同学试想一想，这有什么作用呢？ （答：有利于光合作用的一系列化学反应的进行。） 提问：同学们思考这样一个问题：为什么春夏两季植物的叶子翠绿醉人，而深秋树叶则金黄斑斓呢？ 讲述：（教师与学生讨论，总结出色素的种类、颜色。）叶绿体中的色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素又分为两类：叶绿素a，呈蓝绿色；叶绿素b，呈黄绿色。类胡萝卜素也分为两类：胡萝卜素，呈橙黄色；叶黄素，呈黄色。 由于叶绿素含量约占总量的四分之三，而类胡萝卜素仅占四分之一，所以通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由于叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。 但是，叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为“忍受”不了气温下降等因素的影响而分解消失；胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，终于在没有叶绿素干扰时“重见天日”。（教师在这里可简要介绍黄栌、枫树“霜叶红于二月花”的原因，指出是由于叶绿素分解时，叶中的糖分大量转变成红色的花青素造成的。） 囊状结构上存在的这些色素有什么作用呢？可以吸收、传递和转化光能。 叶绿体中4种色素的颜色是与它们吸收光的情况相关的，这可以通过下面的实验来说明。我们可将提取出的叶绿体中的4种色素溶液分别放在可见光与三棱镜之间，可以看到连续光谱中有些波长的光被吸收了。（演示色素吸收光谱投影片。） 提问：同学们观察哪些波长的光吸收量大，哪些波长的光吸收量最少？ （答：主要吸收红橙光和蓝紫光，而对绿光吸收量最少。） 讲述：色素吸收的光，都能用于光合作用。由于色素对绿光的吸收量最少，绿光会被反射出来，所以叶绿体才呈现出绿色。 提问：色素不仅能够吸收光能，还能传递和转化光能。根据结构与功能的统一，同学们可以想一想：光合作用中与光有关反应会发生在什么部位？为什么？ （答：发生在囊状结构的薄膜上。因为吸收、传递和转化光能的色素分布于薄膜上。） 讲述：细胞内的任何化学反应都需要酶来催化。科学家发现在囊状结构薄膜上不仅分布有色素，还分布有大量的酶。同时在叶绿体内的基质中也分布有多种酶。那么，光合作用是否只在囊状结构的薄膜上进行呢？ （答：不是，根据还有一些酶分布在基质中这一结论，肯定光合作用还可以在与光无关的部分即基质中进行。） 很好，通过以上学习我们可以看到，叶绿体这个厂房，不仅为光合作用的进行在结构方面做好了准备，同时也为光合作用的进行做好了物质上的准备。当我们了解这一切时，不得不赞叹大自然的神奇！ 今天这节课里，我们首先介绍了光合作用的发现历程。对于这部分内容，同学们不要只记住结论，更重要的是理解科学家们的设计思想。同时，同学们应该从结构与功能相统一的观点出发，掌握第二个大问题——叶绿体和其中的色素。下面我们用提问的方式总结一下我们所学的内容： 1．叶绿体中有哪几种色素？它们有什么作用？ （答：略。） 2．为什么说叶绿体的结构是与它进行光合作用这一功能相适应？ （答：1．双层膜，可以控制物质进出。2．基质中分布有几个到几十个由囊状结构垛叠而成的基粒，增大了叶绿体内的膜面积，利于化学反应的进行。3．分布有进行光合作用必需的色素和酶，为光合作用的进行做好了物质上的准备。） 3．自己设计实验。通过实验验证（1）植物在进行光合作用时，可以产生氧；（2）植物在进行光合作用时需要吸收二氧化碳。 （教师可提示：如氧使余烬木条复燃；氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳等知识，但最好不要过多限制学生思路。学生回答问题后及时表扬富于创新的设计。） （回答：略。）第三章第三节 光合作用教案（二）
教学目的
1．光合作用的过程和重要意义（D：应用）。
2．植物栽培与合理利用光能的关系（A：知道）。
教学重点
光合作用的过程和重要意义。
教学难点
光合作用中的物质变化和能量变化。
教学用具
计算机、光合作用教学软件、光合作用意义照片投影片。
教学方法
讲述与计算机演示相结合。
课时安排 １课时
板 书 教学过程
第三节光合作用（二）三、光合作用的重要意义 四、光合作用的过程 五、植物栽培与光能的合理利用 1.延长光合作用时间。2.增加光合作用的面积。 复习：上节课我们了解了光合作用的发现过程，并着重认识了光合作用的细胞器——叶绿体。请同学们回答： 1.催化光合作用反应的酶存在于叶绿体哪些部位？ （回答：基粒的囊状结构的薄膜上和叶绿体的基质中。） 2．叶绿体中色素存在于什么部位？它的功能是什么？ （回答：色素存在于基粒的囊状结构上。可以吸收、传递和转化光能。） 引言：很好，通过上节课我们也深刻体会到了这一生理过程的复杂——将很简单的无机物——CO2、H2O合成了生物必需的有机物，释放出了氧，并且储存了能量。同学们思考这样一个问题：假如地球上没有了光合作用，将会怎样呢？ （回答：空气中CO2会越来越多，最终会使进行有氧呼吸的生物，包括人类，窒息而死；人们将得不到各种食物；能源将更加缺乏等等。） 由此可见，没有了光合作用，整个生物界将无法生存。光合作用对生物界，乃至整个自然界都是非常重要的。那么，光合作用究竟有哪些重要意义呢？同学们请看大屏幕：（投影演示：光合作用的重要意义，边演示边讲述。） 首先是制造了有机物。地球上的绿色植物好像是一座“绿色工厂”，可以源源不断地为包括人类的几乎所有的生物提供物质来源。 第二、转化并储存太阳能。我们都知道能量是守恒的，进入生物界的能量最初都来自于太阳能，是谁完成了这一能量转化呢？ （答：绿色植物的光合作用。） 第三、使大气中的O2和CO2的含量相对稳定。绿色植物又好比是一台天然的“空气净化器”，不断地通过光合作用吸收CO2和释放O2。 第四、对生物的进化有重要作用。为什么这样说呢，因为没有光合作用，地球上有氧呼吸的生物能不能发生和发展。事实上，在原始大气中并没有单质氧存在，直到距20～30亿年以前，绿色植物在地球出现以后，地球的大气中才逐渐含有了氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物才得以发生和发展。同时，大气中的一部分氧可以转化为臭氧（O3），于是，在大气上层就形成了臭氧层。臭氧层有什么好处呢？ （答：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。） 臭氧层好像是一把保护伞，正是由于具有了这样一把巨大的保护伞，在进化过程中，水生生物才开始逐渐在陆地上生活。 可见，光合作用对于人类和整个生物界都有非常重要的意义。在人口爆炸、粮食危机、能源匮乏、环境污染等问题日趋严重的今天，我们多么希望有更多的绿色植物通过光合作用，为我们生产更多的有机物，吸收更多的CO2。释放出更多的O2。而我国目前的状况又怎样呢？ （实物投影演示，主要内容包括： 1957～1987年， 30年间耕地面积累计净减少了16．7Ⅹ105hm2。 我国有三个城市被联合国列入空气污染最严重的十大城市之中。） 关于光合作用的过程，我们曾经学习了一个反应式，哪一位同学能记得这个反应式？ 这个反应式只是概括了光合作用的原料：CO2、H2O；产物：氧气和碳水化合物；动力：光能；厂房：叶绿体。那么，在每一个微小的叶绿体内，CO2和H2O究竟是怎样转化为氧气和碳水化合物的呢？同学们请看大屏幕。（演示光合作用教学软件：光合作用过程。教师边演示边讲述。） 首先我们看到的是光合作用的宏观过程：植物吸收水和二氧化碳，利用光能，在每一叶片的叶绿体内转化为糖类和氧。下面演示的是进行光合作用的细胞器——叶绿体。让我们继续走进叶绿体（看叶绿体放大画面，画面显示光合作用的具体过程。），我们看到基粒上的囊状结构和基质正在进行着紧张工作，看了画面我们感觉“眼花镣乱”，这说明光合作用的过程不是一个简单的过程。 同学们在观察光合作用的具体过程时要抓住关键——光能这一因素，看一看光能是被基粒的囊状结构吸收利用了，还是被基质吸收利用了呢？为什么？ （观察后回答：被基粒上的囊状结构吸收利用了。因为在囊状结构上有吸收、传递和转化光能的色素。） 据此，我们可以把这一复杂过程分为两部分：（教师分步演示）首先同学们注意囊状结构的部分，它利用了什么物质？（观察后回答：H2O、ATP、Pi。） 产生了什么物质？ （观察后回答：［H］、O2、ATP。） 讲述：氢和氧一定来自水， ATP来自ADP与pi。因此，在色素吸收的光能作用下，水分解成了［H］和O2， ADP与pi合成了ATP。 小结：由此可见，在叶绿体囊状结构上进行的反应是需要光和色素的反应。这个反应是叶绿体中的色素吸收了光能，并在相关酶的作用下完成的。 具体的反应过程可以归纳为两个方面： 从物质变化看：首先是二氧化碳的固定，即二氧化碳与五碳化合物结合，形成三碳化合物；其中一些三碳化合物接受ATP释放的能量，被氢还原，再经过一系列复杂的变化，形成糖类，另一些三碳化合物经过复杂的变化，又形成五碳化合物，五碳化合物又进入化学反应的循环圈而重新被利用。 从能量变化看： ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。（板书） 讲述：这就是光合作用的全过程。从光合作用的全过程来看，可以分成两个阶段。一个是有光能才能进行的化学化应，叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内基粒的囊状结构上进行的。另一个是没有光能也可以进行的化学化应，叫做暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。（板书：注明光反应阶段与暗反应阶段。） 光反应与暗反应有条不紊地进行，就像在叶绿体这个大厂房1中运行着一条生产流水线，这条流水线生产的产品主要是糖类和氧。 应当指出的是，图解中的产物虽然只标出了糖类和氧，但事实上，一部分氨基酸和脂肪也是光合作用的直接产物。所以，确切地说光合作用的产物应该是有机物和氧。 现在我们对光合作用的过程已有了全面的理解和认识。下面我们用表格对光反应和暗反应两个阶段进行比较。 （出示光反应与暗反应比较表投影片，比较表可采用抽拉式，由教师引导学生总结。最后将答案投射到投影片上。） 讲述：通过比较我们了解了光反应和暗反应的区别，那么它们之间有什么联系呢？ （教师引导学生回答：光反应是暗反应的基础，它为暗反应提供了［H］和ATP。暗反应又会影响光反应的正常进行。） （板书：将两个反应式用不同颜色笔连线。） 可见，光反应与暗反应相互影响、相辅相成，共同构成了光合作用的全过程。 我们已经知道光能是绿色植物进行光合作用的动力。所以在植物的栽培中，只要更合理地利用光能，才能使绿色植物更充分地进行光合作用。我国是一个农业大国，在耕地日趋减少的情况下，我们应该怎样更合理地利用光能呢？这就是我们今天要讲的最后一个问题——植物的栽培与光能的合理利用（板书）。下面我们找一位在农村生活过的同学，请他谈一谈大田中作物栽培的情况。 （教师引导学生介绍大田生产中的一年两收，一年三收以及合理密植等情况。） 小结：由此看出，合理的利用光能，主要包括延长光合作用的时间和增加光合作用的面积两项措施，有关这方面的内容请同学们阅读本节课文中的最后三段文字。（板书） 但是在耕地日趋减少的情况下，单纯采取这些措施还是很有限的。在讲课中，我们常常把绿色植物比做工厂，把叶绿体比做厂房，我们能否由此得到启示，提出更新的想法呢？ （答：可以像大工业生产一样，建造一座类似叶绿体结构的厂房，以CO2和H2O为原料，利用光能，生产出糖类和氧……教师应鼓励学生积极思维，提出各种创新想法。）第三章第三节光合作用 教案（三）
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1．了解叶绿体中色素的种类及作用、光合作用的实质和意义。
2．理解光合作用的概念、总反应式。
3．掌握光合作用的过程及图解。
(二)能力训练点
1．通过多媒体投影，对光合作用过程图解的分步展示，运用化学知识理解物质和能量变化，理顺所学知识的逻辑顺序，启迪学生的形象思维，培养学生观察联想、归纳综合、灵活应用知识的能力。
2．通过读书和师生的讨论活动，培养学生自学和主动探索新知识的技能、技巧。
(三)德育渗透点
1．通过生物结构和生理功能相统一，物质代谢和能量代谢相联系等生物科学知识的学习和理解，帮助学生树立辩证唯物主义的观点。
2．通过科学家研究光合作用暗反应的科研成果的介绍，对学生进行热爱科学，献身科学的思想教育。
(四)学科方法训练点
1．学会使用图和表的形象思维方法，用抽象的生物语言，按逻辑思维顺序表达其内涵，初步掌握理解新知识的记忆方法。
2．运用化学基础理解光反应和暗反应的过程，实质上就是氧化还原过程的知识迁移。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
1．教学重点及解决办法
教学重点是光反应和暗反应的生理过程。
[解决办法]
通过读书、思考、讨论、讲述、多媒体连环图解和课堂练习，反复强化来突出重点。
2．教学难点及解决办法
(1)光反应和暗反应的场所与条件、物质与能量转换的关系。
(2)光反应和暗反应的区别和联系。
[解决办法]
(1)指导学生读书、思考、理解光合作用连环图，学习写分步反应式时，必须有场所和条件，物质与能量的变化总是同时发生，才能表达其完整性和科学性。
(2)通过列表比较光反应和暗反应，启发学生归纳总结二者在物质和能量上的联系。
3．教学疑点及解决办法
(1)为什么光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢？
(2)为什么暗反应的第二阶段叫“还原”？
[解决办法]
(1)根据光合作用的生理意义，植物通过光合作用将无机物变成有机物，将光能转变为有机物内的化学能，而且还将这些物质和能量供给其他生物，没有光合作用，生物体内的物质代谢和能量代谢都无法进行。
(2)在暗反应中，C3化合物转变成C6H12O6，C3是一个得到氢的过程，所以，第二阶段叫“还原”。
三、课时安排
2课时。
四、教学方法
启发式讨论为主、兼用比较分析小结式讲述法。
五、教具准备
1．多媒体课件
(1)叶绿体亚显微结构图。
(2)叶绿体中色素分子图解。
(3)光反应和暗反应过程分步显示连环图。
(4)学生复习、思考、练习题及相关图表。
2．多媒体教学相关器材等。
六、学生活动设计
1．学生讨论回忆叶绿体在光下制造氧气和淀粉等光合作用的相关知识。
2．视图复习叶绿体的亚显微结构、化学成分和功能。
3．采取读书思考、讨论小结、练习校正等多种形式的学习活动。
七、教学步骤
第一课时
(一)明确目标
1．了解叶绿体中色素的种类、颜色和作用。
2．理解光合作用的概念和图解。
3．掌握光合作用的生理过程。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
引言：同学们在初中已学过光合作用，你们还记得光合作用的概念吗？我们曾做过哪些与光合作用相关的实验？学生议论后，齐声朗读P·61，光合作用概念一段。
(一)光合作用的概念
教师点评强化，光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物，并且释放氧的过程。其中的有机物通常是葡萄糖，进而可以合成蔗糖或淀粉(即单糖可以合成二糖或多糖)等。
(二)叶绿体中色素的种类、颜色和作用
绿色植物的光合作用是在叶绿体中进行，请大家注视屏幕，回忆叶绿体的亚显微结构，用鼠标依次点击叶绿体的各个结构，让同学回忆叶绿体是由外膜、内膜、基质和基粒几部分组成，同时启发学生进一步联想，叶绿体中“色素分子”和“多种酶”分布的位置。再点击鼠标，画面上依次显示基粒及片层结构和基质的闪动，反映色素分子和酶的分布位置。这些色素分子和酶与叶绿体的光合作用有密切的关系。通过叶绿体中色素提取和分离实验可知，叶绿体中的色素有两类四种(荧屏显示)：
提 问：既然叶绿体中有四种色素，为什么生物的叶片大都呈绿色？
学生讨论后小结：(略)
让白色的自然光通过叶绿体色素的酒精提取液，将透过的光用三棱镜散射，发现光栅上红光和蓝紫光处呈暗带，请同学们想一想，这是为什么？
叶绿体中的色素能吸收太阳光，其中类胡萝卜素吸收蓝紫光，叶绿素吸收蓝紫光和红光。叶绿素分子比类胡萝卜素分子多吸收红光，它的吸光能力要强些，同时它还能利用光能使水分解。
光合作用包括一系列的物质转化和能量转化，它是怎样产生氧气、制造有机物的呢？下面，让我们共同来讨论光合作用的生理过程。
(三)光合作用的过程
请同学读书P·62-P·63，思考并总结第一阶段的相关知识。请学生回答：
屏幕显示，光合作用过程表解，表中各项答案空缺，待学生讨论回答后，教师对学生回答点拨、指正，屏幕再分步显示答案。
请按表格的要求比较光反应和暗反应的区别和联系：
1．光反应
(1)部位：叶绿体片层结构薄膜上。
(2)条件：需光、H2O、色素分子和酶。
(3)物质变化：水的光解：2H2O→4[H]+O2
(4)能量转换：光能→ATP中的活泼的化学能
教师小结性重述，并联系表中的知识，边讲边板画光反应连环图(教材P·64图21)。
2．暗反应：学生再次读课文P·65，依次回答以下四个知识点。屏幕显示方法同光反应。
(1)部位：叶绿体基质中。
(2)条件：需多种酶和CO2
(4)能量转换：ATP中的活泼的化学能→有机物中的稳定的化学能。
教师小结性重述，仍密切联系表中有关暗反应的知识，边讲边板画暗反应连环图，强调暗反应的条件需多种酶催化，在有光或无光条件下都可以进行；同时简要说明C3得到氢叫还原。
此过程又叫卡尔文循环，是卡尔文用十年时间研究发现的，任何科学发现都是科学家经过不懈努力的结果，所以同学们对待学习要有不断努力、持之以恒的拼搏精神。
学生总结光反应和暗反应的联系，教师引导，主要把握：光反应为暗反应提供了还原剂[H]、能量ATP；暗反应是光反应的继续，最终完成了把无机物化合成有机物，把光能储存在有机物的过程。
此时，表内内容填写完成。
(三)布置作业
1．在正常条件下进行光合作用的植物，当突然改变某条件后，发现叶肉细胞内三碳化合物的含量突然上升，则改变的条件是 [ ]
A．停止光照
B．停止光照并降低CO2的浓度
C．升高CO2的浓度
D．降低CO2的浓度
2．暗反应是否必须在夜间黑暗条件下进行？
参考答案：1．A； 2．不是，暗反应和光反应几乎是同时发生，暗反应中的“暗”的含义是不利用光，在有光条件下能够正常进行。
(四)板书设计
三光合作用
(一)光合作用的概念
(二)叶绿体中色素的种类、颜色及作用
(三)光合作用的生理过程：P·64图21
七、教学步骤
第二课时
(一)明确目标
屏幕显示本堂课应达到的教学目标：
1．了解光合作用的实质和意义。
2．理解光合作用的总反应式。
3．理解光反应和暗反应的区别和联系。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
引言：上节课我们知道光的概念和过程，请同学们看屏幕回忆(示光合作用连环图)，根据光合作用图解上的番号，请回答
1．(1)填写下列物质的名称：
A____B____C____D____
E____F____G____H____
(2)上图中B存在于____的____薄膜上；B利用A将水分解，为暗反应提供C；C是____剂，参与暗反应；B还将A转变为____并存储在____。
(3)在H的参与下，暗反应才能正常进行，首先D与F结合形成E，这个过程叫做____；E接受光反应提供的能量，被____还原，形成G和____，光反应提供的能量存储在____中。
参考答案：
(1)A．光能、B．叶绿体中色素、C．[H]、D．CO2、E．2C3、F．C5、G．C6H12O6、H．多种酶；
(2)叶绿体、基粒片层结构、还原、化学能、ATP；
(3)CO2的固定、[H]、H2O、C6H12O6；
2．光合作用的总反应式应怎样表达？学生思考后回答：
教师指向反应式，让学生再次口述光合作用的概念，理解总反应式与概念的关系，由此可知，6CO2+12H2O*是光合作用的原料，C6H12O6＋6O2*＋6H2O是光合作用的产物，光能和叶绿体是光合作用的条件和场所。
3．C6H12O6中的C、H、O分别来自哪些反应物？学生回答：H2O、CO2。
4．由于新陈代谢的实质是物质代谢和能量代谢，那么，光合作用的实质应该是什么？答：(略)。
5．通过以上学习的内容，我们应该怎样去认识光合作用的意义呢？请学生阅读教材P·64-P·65，讨论并小结：(1)光合作用是自然界中有机物的来源，为人和动物提供了食物；(2)光合作用使大气中O2和CO2的含量基本保持动态平衡，是地球上有氧呼吸型生物O2的来源；(3)光合作用把光能转变成化学能，阳光是生物能量的最终来源。
(三)总结、扩展
1．C6H12O6是有机物糖类中的单糖，自然界中的C6H12O6是由CO2和H2O通过光合作用合成的，在合成过程中，将太阳光能转变为化学能，稳定储存在分子结构复杂的C6H12O6化学键中，是储存能量的合成代谢。
2．从暗反应图中可知，此反应是在循环式的进行着，它不断地固定CO2，在还原碳产生C6H12O6的同进还产生C5，C5将固定新的CO2，这个循环周而复始，使暗反应得以持续进行。
3．ATP与ADP也是周而复始地循环着，二者的循环结果不断地将光能转变为有机物(C6H12O6)中稳定的化学能。
4．光反应在基粒及片层结构薄膜上进行，暗反应在基质中进行，故绿色植物光合作用过程在叶绿体中进行，所以光合作用总反应式的条件应该是叶绿体而不是叶绿素，同学们常常在书写总反应式时，把叶绿体错写为叶绿素，犯了概念上的错误。
5．从光合作用发生的生化反应可以看出，光合作用是一个氧化还原过程。在绿色植物体内，以叶绿素吸收光能作为反应的推动力，在生物酶的参与下，将水光解为O2和[H]，并用[H]去还原CO2，最终生成富含能量的有机物。这一系列反应，绿色植物是在常温常压下完成的，在其它情况下是无法实现的。但就其化学本质，光合作用过程是一系列化学反应过程，所以，化学知识是学习生物的基础，生物科学与各学科的结合带来美好的前景，是当今生物学发展的大方向，我们所学的各学科知识都是相互渗透、相互联系的，我们只有不偏科，才能全面发展。
6．为什么光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢？
光合作用把无机物制造成有机物，为动物和人提供了食物和栖所，为有氧呼吸型的生物提供了氧气，保证了自然界中二氧化碳和氧气含量的动态平衡，保证了生物界和无机环境之间的物质循环；光合作用把光能转变成存储于有机物中的化学能，是生物界所需能量的最终来源，也是生态系统能量流动的前提，为生物的生存提供了能量。
我们珍爱大自然，关键在于保护绿色环境，其实质是发挥自然界光合作用的最大潜能，为人类的生存和发展提供最根本的条件。
(四)布置作业
教材P·56练习题。
(五)板书设计
(三)光合作用的生理过程(见教材P·64图22)
(四)光合作用的总反应式
(五)光合作用的实质
(六)光合作用的意义
八、参考资料
1．光合作用产生氧气的量大约每年1000多亿吨，大气中的氧气总量约200多万亿吨，平均每隔2000年要经过植物光合作用循环更新一次。
2．枫叶、秋海棠等植物是红色叶片，因其细胞液中含有许多红色的花青素，所以叶子是红的，但是叶肉细胞里的叶绿体含有叶绿素，它们和其他植物一样，也能进行光合作用。秋天叶片变红，是因为叶绿素受低的温度刺激很快被分解，细胞里产生了大量的红色花青素的结果；叶片变黄，主要是因为叶绿体中叶黄素的含量相对增多的缘故。
3．海里生长的植物也含有叶绿素，但含量不多。一般浅海植物的叶绿素含量较多，深海植物的叶绿素含量较少。藻类植物还含有藻胆素，所以，藻类植物具有许多不同的颜色。
4．植物的嫩芽和新叶含叶绿素较少，一般呈浅绿色；老叶含叶绿素较多，颜色较深。
邹今治，素质教育新教案(高中生物全一册)，西苑出版社
第三章第三节光合作用 教案（四）
教学目标
1．使学生了解叶绿体的结构以及其中的光合色素，理解其中的色素与光合作用的关系；理解光合作用的光反应和暗反应的基本过程和相互关系；理解光合作用的生理意义以及在生物界中和对人类生产生活的意义。
2．让学生初步学会提取、分离叶绿体中色素的方法和技能；通过引导学生分析光反应和暗反应的过程，概括物质和能量转化的本质，培养学生分析概括的能力。
3．通过光合作用的意义的教学，使学生在理解绿色植物在维持环境稳定中的作用，理解光合作用产物对人的生活和生产的意义。在此基础上，增强学生关心爱护绿色植物，关心发展农业的意识从而对学生进行生命科学价值观的教育。
重点、难点分析
1．叶绿体的结构特点以及其中的光合色素的种类和作用，是本课题教学的重点之一。因为：
(1)叶绿体是光合作用的结构基础，且这种结构和成分与其光合作用具有一定的适应关系。如，叶绿体中色素的种类及其吸收光谱，色素在片层上的分布、基粒片层的垛叠形式、基粒和基质的关系等，都利于光合作用的进行。学生清楚地知道这些结构和成分，才能顺利地理解光合作用的光反应和暗反应发生的场所。
(2)在第一章细胞部分，学生接触了叶绿体色素种类的知识，另外学生在生活中也经常看到或听到过有关叶绿素和胡萝卜素的知识，但没有提取和实际看到过各种叶绿体中的色素。因此学生对亲自从叶片中提取和分离叶绿体色素具有浓厚的兴趣和渴望。做好叶绿体中色素的提取和分离实验，不但可使学生学会有关方法，还可以激发学生学习生物学的兴趣，加深对有关知识的认识。
2．光合作用的过程的内容，是教学的又一重点。因为：
(1)光合作用过程是本课题的核心内容。学生只有认识了光合作用的光反应和暗反应的过程，才能理解从光能、ATP分子中活跃的化学能到糖类等有机物分子中的稳定的化学能这一能量转移过程，掌握光合作用的能量和物质变化的本质。使学生对光合作用的认识水平，在初中的基础上前进一步。
(2)学生只有知道光合过程的各个环节，才能理解内外因素对光合作用的影响，才能进一步研究如何提高光合效率的途径，提高农业产量的技术。因此，学习光合作用的过程，是深入联系生产实际的理论基础。
3．光合作用的意义，也是教学的重点。因为：
(1)通过光合作用的意义的教学，可使学生理解，当今世界面临的粮食、化石能源、环境污染等重大问题的解决与研究光合作用的关系。知道人类需要的农产品，归根结底要靠光合作用去生产。农业生产和科学研究，应该把培育高光合效率的农作物品种，发明提高农作物充分利用光能的时间、空间的技术等途径作为研究方向。知道增加植被面积和质量，是改善环境的有效途径等。这些，是学生必备的科学素养。因此，光合作用的意义，是培养学生关心生物科学及其发展，关心社会问题的解决等意识的好材料，应充分重视。
(2)从生物界看，光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢。光合作用制造的有机物，不仅供绿色植物本身利用，也是地球上绝大多数生物体中有机物的来源，是生态系统中的生产者。这些，是学生学习呼吸作用、生态系统等内容的基础。
4．光合作用中的物质和能量变化，是教学的难点。因为，学生对有关的物理和化学知识不熟悉，特别是有机化学知识，高二第一学期多数学校未学习到。对光合作用中的光能到电能、电能到不稳定的化学能、从不稳定的化学能到稳定的化学能的转变的必要性的理解，对暗反应中的二氧化碳的固定、三碳酸的还原等的必要性的理解都有一定的难度。
教学过程设计
一、本课题的参考课时为二课时。
二、第一课时：
1．教学过程的设计思路：
2．关于教学过程的说明：
(1)本节教学课题的引入，可有多种不同的形式。一种是通过绿色植物的水分和矿质代谢引到有机物和能量代谢。如，绿色植物在生活中，除了要从环境中吸收水分和二氧化碳，以及矿质元素离子等无机营养外，还需要有机物，如糖类、脂类、蛋白质等。这些有机物是从哪里得到的呢？怎样制造的？由此引出课题。接着介绍能说明光合作用的场所是叶绿体的有关实验，引入对叶绿体的分析，如德国科学家恩吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。也可以从光合作用的意义或光合作用的发现过程，引入本课题和光合作用的场所的研究。提出：为什么光合作用能在叶绿体中进行？这与叶绿体内特有的成分和结构有关。引入本节课的学习内容。
(2)通过提问，复习叶绿体的亚显微结构，用板图或挂图显示出叶绿体的外膜、内膜、基质、基质片层和基粒等结构及成分。附图不仅可以强化学生对叶绿体结构的认识，也可使学生直观地认识色素和酶的存在部位。在此，教师应特别指出，光合作用所以能在叶绿体中进行，一是由于其中含有催化光合作用的酶系，这些酶分布在叶绿体的基质中和片层的薄膜上；二是在基粒片层的薄膜上，有吸收转化光能的色素。由此引出色素的提取和分离实验。
(3)关于叶绿体中色素的提取和分离的学生实验：
①本节课内容多时间紧，课前要做好实验准备。可把叶片称好后，分发给学生，免去学生称量的过程。
②在学生进行色素提取实验前，教师应对实验原理给予简要说明。如，根据叶绿体中的色素，在有机溶剂(乙醇、丙酮等)中溶解的特性，用丙酮可将色素从叶片中提取出来；叶绿素在酸性条件下，其中的镁可被氢离子取代，使叶绿素成为褐色的去镁叶绿素。在研钵内加入少许的碳酸钙，可中和细胞液中的有机酸。
③提醒学生，整个提取的操作过程，速度要快。减少丙酮的挥发，减轻对教室环境的污染。为减少丙酮的污染和节省时间，可简化该实验。如，教师在实验前，选取新鲜绿色的叶片(菠菜叶、菜豆叶等)，烘干后磨成粉末状，分别装入小试管中(约占试管的五分之一)，然后分发给学生。实验开始，学生直接量取丙酮，倒入小试管中(约至试管的五分之三)。轻轻振荡后，过滤即得叶绿体色素滤液。对研磨叶片的过程简单介绍即可。
④关于色素的分离。为节省时间，教师在实验前，把滤纸条制备好。对操作过程不必过多解释，先让学生按教材要求进行操作。但要提醒学生在划滤液线时，多重复几次(5～6次)，所划的细线，应呈深绿色。待学生按教材要求完成实验操作后，在等待层析结果的过程中，教师与学生讨论实验原理和操作要求。关于层析原理，应使学生清楚：不同的色素，在层析液中的溶解度不同以及在滤纸上的吸附力不同，故在滤纸上的运动快慢不同，使不同色素分离开。层析法是分离混合物的常用方法之一。关于操作要求，可提出以下问题讨论：滤液细线为什么细一些、齐一些好？为什么不要让层析液没及滤纸上的滤液细线？
⑤结果观察。在学生观察的基础上，总结并板书(如图)。在此，教师应指出，在通常情况下，叶绿素的含量是类胡萝卜素的4倍，因此，在春夏季节我们所见到的叶子通常是绿色。
⑥关于色素吸收光谱特点。教师可演示叶绿体的色素吸收光谱的现象。方法是：用红、橙黄、绿、蓝紫色的薄膜，分别遮住同一光源。把盛有叶绿体的色素提取液的试管，分别放在红、橙黄、绿、蓝紫色光前，让学生观察这些光透过色素提取液的情况。可明显地看到，红和蓝紫色光透过的较少(暗)，橙黄和绿色光透过的较多(亮)。引导学生分析这些现象，得出叶绿体中的色素，主要吸收红光和蓝紫光。在此基础上，教师再介绍，人们用更加精密的仪器测定得知，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。并板书(如图2-9)。
(4)在分析叶绿体中色素的种类和吸收光谱的特性后，回过头再进一步分析，叶绿体的成分和结构特点与光合作用的关系。如，叶绿体内的片层薄膜，垛叠成基粒，每个基粒由10～100个片层结构组成，可增大叶绿体内的膜表面，扩大色素的附着面，有利于提高光能的利用效率；又如，与光合作用有关的各种酶集中分布于叶绿体中，有利于光合反应高效地进行等。使学生理解生物的结构与功能相统一的特点。
三、第二课时：
1．教学过程的设计思路：
2．关于教学过程的说明：
(1)开始可以提问复习上节课的内容。如，为什么在叶绿体中能发生光合作用？(引导学生回答出：叶绿体中分布有光合作用有关的酶、色素种类)这些酶和色素分布在叶绿体的什么部位？(使学生回答出：酶分布在片层薄膜上和基质中、色素分布在基粒片层薄膜上。)
(2)在复习的基础上，提问学生光合作用的反应式(如果学生不能完整答出，教师要给予提示)，并板书。接着指出，该反应式概括了光合作用的条件、原料和产物。在叶绿体中，是怎样利用二氧化碳和水合成有机物的？引出光合作用的过程。
(3)关于光反应的过程，可以教师讲解为主。边讲解边板图(如图2-10)。说清以下几点：
①光合作用是从叶绿体色素吸收光能启动的。色素吸收光能传递给部分叶绿素a，叶绿素a接受一定量的光能后，迅速射出一个高能电子(光能转变为电能)，此时该叶绿素分子被激发，出现电子亏缺，并形成强烈的夺得电子的能力，导致水分子分解成O2和H+，使该色素分子得到电子。
②射出的高能电子，经过一系列的传递，最终与H+一起被某种受体接受(可如图2-10表示)。在传递过程中，释放能量并把ADP和Pi转变成ATP。这样就把电能转变成化学能储存在ATP中。从叶绿体的色素吸收光能开始到此，依赖于光能的推动，因此，把上述反应称为光反应。
③概括光反应。把水分解为O2、［H］；把光能转变成活跃的化学能贮存在ATP中。光反应在叶绿体内基粒片层的薄膜上进行。(板书)
④如果有时间，教师可介绍有关证明光合作用释放的氧来自水的实验。如，美国科学家鲁宾和卡门用氧的同位素18O，标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后向一组植物提供H218O和CO2；向另一组植物提供H2O和C18O2。在相同的条件下，植物进行光合作用，并对其产生的氧气进行分析。发现前者释放的氧气中的氧全是18O2，后者释放的氧气中的氧都是O2。证明，光合作用释放的氧全是来自水。
接着教师指出，光反应产生的［H］和ATP是非常活跃的，在叶绿体中不能大量积累，它们具有很强的还原能力，推动光合作用的下一步的进行。由此，引出暗反应。
(4)关于暗反应的过程，可以从CO2的利用入手，逐步分析其固定、还原、五碳化合物的再生以及光合产物形成过程。如果学生条件较好，可以通过介绍卡尔文的实验，讨论暗反应的过程。在讨论中注意讲解以下几点：
①边讲边板图(如图)，和光反应过程的图解联系成整体图，帮助学生直观地理解这一过程。
②CO2的固定是在酶的作用下,将叶片吸收或自身呼吸释放的一分子CO2，首先和五碳化合物(二磷酸核酮糖)结合，再分解为两分子的三碳化物(磷酸甘油酸)，这样气体CO2被固定。
③还原过程，是三碳化合物在ATP供能和加氢的情况下，变成三碳糖的过程。在此过程中，原属CO2中的C进入糖的分子中，并把活跃的、不稳定的化学能转变为稳定的化学能贮存在糖分子中。
④两个三碳糖经过一系列的复杂的变化，一部分再形成五碳化合物补充原消耗的五碳化合物，一部分最终形成葡萄糖等有机物。
⑤概括暗反应。暗反应是在叶绿体的基质中，需要多种酶催化进行的；在光反应产生的［H］和ATP的推动下，把CO2还原成有机物并把活跃的化学能转变为稳定的化学能贮存在有机物中。把概括的内容，简捷地板书出来。
(5)在暗反应过程学习后，以讨论的形式，分析光合作用过程中的光反应和暗反应的关系。在此，教师可利用已有的板图，讨论出：没有二氧化碳的固定形成的三碳酸，光反应的产物［H］和ATP就会积累，使光反应很快停止；没有光反应提供［H］和ATP，三碳酸就不能还原成三碳糖，就不会有五碳化合物的不断再生以及最终有机物的合成。五碳化合物迅速减少和三碳酸的积累，必然导致二氧化碳固定的停止。即没有光反应，暗反应无法持续地进行。所以，光反应和暗反应是光合作用全过程的两个阶段，它们是相互依存的。
(6)对比完两个反应后，要引导学生概括光合作用的全过程的物质和能量变化，对照反应式，指出原料和产物之间的来龙去脉，由学生配平光合作用的总反应式。指出光合作用的物质和能量变化的本质，也由此引出光合作用的意义。
(7)关于光合作用的意义的教学，可以讨论的形式，概括出以下几点：
①光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。通过讨论植物、动物等其它生物体中的有机物及其中的化学能，归根结底是光合作用制造的。在生态系统中，通过食物链和食物网，逐级进入各种生物体中。因此，绿色植物是生态系统中的产生者。
②光合作用制造的有机物，是人类食品、医药以及需要农产品为原料的工业品中的有机物和能量来源。人类普遍使用的化石燃料，也来自光合作用的产物。
③地球上各种生物和人的呼吸要消耗氧气，呼出二氧化碳。各种燃烧要消耗大量的氧气，排出二氧化碳。维持大气中的氧气和二氧化碳的平衡，依赖于光合作用。绿色植物是“自动的空气净化器”。
在讨论意义时，要多联系人类生产、生活以及人类生存发展所面临的问题。可举例说明。
四、本课题教学中应注意的问题：
1．在教学中，尽可能地联系学生已有的知识，联系学生生活和生产、环境，激发学生学习的兴趣。
2．在分析光合作用的过程中，根据学生的可接受程度，决定深入的程度。
3．由于本课题难点较多，可留些课外作业，巩固学习内容，如列表对比光反应和暗反应的区别与联系等。
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一、植物的光合作用速率：
光合作用速率是光合作用强度的指标，通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳毫克数表示。由于植物进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用，释放二氧化碳，这些二氧化碳未出植物体又被光合利用，所以，在光照下测定的二氧化碳的吸收量只是光合作用从外界吸收的量，称为表观光合速率。真正光合速率是指植物在光下实际把二氧化碳转化成有机物的量，即在单位时间内、叶面积从外界吸收和自身呼吸释放二氧化碳的量。
二、影响光合速率的因素：
1．影响光合速率的内部因素。据研究，植物的种类不同，光合速率不同；同一植物在不同的生长发育阶段、同一植株不同部位的叶片(图2-12)、同一叶片的不同生长发育时期，光合速率都有明显差异。
2．影响光合速率的环境因素。
(1)光照强度。光是光合作用的能量来源，光照强度直接影响光合速率。在其它条件都适宜的情况下，在一定范围内，光合速率随光照强度提高而加快。当光照强度高到一定数值后，光照强度再提高而光合速率不再加快，这种现象叫光饱和现象。开始达到光饱和现象的光照强度称为光饱和点。在光饱和点以下，随着光照强度减弱，光合速率减慢，当减弱到一定光照强度时，光合吸收二氧化碳量与呼吸释放二氧化碳的量处于动态平衡，这时的光照强度称为光补偿点(图2-13)，此时植物制造有机物量和消耗有机物量相等。据研究，不同类型植物的光饱和点和补偿点是不同的。阳性植物的光饱和点和补偿点一般都高于阴性植物。
(2)二氧化碳浓度。二氧化碳是光合作用的两种原料之一，因此，环境中二氧化碳的浓度与光合速率有密切关系。在自然条件下，陆生植物主要从空气中吸收二氧化碳，水生植物或暂时浸泡在水中的植物体，吸收溶于水中的二氧化碳。
空气中二氧化碳含量占空气体积的0.033％左右，据研究，这一含量对植物光合作用来说是比较低的，在较强的光照下，它限制了光合速率。例如，将棉花、玉米放在二氧化碳为0.064％的空气中与0.033％的自然条件下进行比较，结果棉花的光合速率提高了1.5倍，玉米的光合速率提高了15％。
(3)温度的高低。温度对光合作用的影响比较复杂，它一方面可以直接影响光合作用中各种酶的活动，还通过影响其它相关的代谢活动而影响光合作用。不同植物对温度反应不同，一般最适温度在25℃。
(北京师范大学第二附属中学曹保义)
朱正威主编，高中生物教案(二年级)，北京师范大学出版社
