1、(二)光合作用的过程影响光合作用的环境因素,一、光合作用的过程1. 场所:_. 2. 两个阶段(1)光反应: 发生在叶绿体的_上, 必须在_的条件下才能进行.,叶绿体,类囊体膜,有光,(2)暗反应: 发生在叶绿体的_中, 在有光和无光的条件下都能进行. 3. 变化过程(1)光反应中的化学反应水的光解: 水分解成_, H进一步变成高能态的H. ATP的合成: 在_的作用下, ADP与Pi形成ATP.,基质,O2和H,有关酶,(2)暗反应中的化学反应CO2的固定: 一分子CO2和一分子_结合形成两分子_. 三碳化合物的还原: 在酶的作用下, 三碳化合物接受_释放出来的能量并被_还原.,五碳化合物,
2、三碳化合物,ATP,H,五碳化合物的再生: 一些_经过复杂的变化, 又形成五碳化合物. ADP的形成: ATP被利用后形成_和_. 4. 光合作用的概念,三碳化合物,ADP,Pi,绿色植物通过叶绿体吸收光能, 将CO2和H2O合成为有机物并释放出O2, 同时将_转化为_储存在糖类和其他有机物中的过程. 5. 总反应式_,光能,化学能,想一想结合光合作用的过程, 你认为早晨锻炼好还是傍晚锻炼好? 提示: 傍晚锻炼好. 白天植物进行光合作用, 吸收CO2产生O2, 晚上植物进行细胞呼吸, 吸收O2释放CO2, 傍晚时O2含量较早上多.,二、影响光合作用的环境因素及应用1. 影响因素,2. 光合作用
3、原理的应用(1)提高光能利用率的途径: 延长_, 增加光照面积和增强光合作用的效率等. (2)提高光能利用率的措施大田中: _、合理密植等.,光照时间,套种,大棚中: 适当提高_、延长光照时间等. 适当补充适宜浓度的营养元素, 如施用含_、K、_、Zn等元素的肥料.,Mn,CO2浓度和温度,N、P,判一判(1)与光合作用有关的酶只分布在叶绿体的基质中()(2)CO2浓度越大光合作用效率就越高()(3)套种可以提高光合作用的效率(),要点一光合作用过程分析1. 过程图解,2. 图解分析,注: C3即三碳化合物, C5即五碳化合物,特别提醒 (1)暗反应有光、无光都能进行. 若光反应停止, 暗反应
4、可以持续一段时间, 但时间不长, 故一般认为晚上只进行细胞呼吸, 不进行暗反应. (2)相同光照时间内, 光照和黑暗间隔处理比一直光照有机物积累多, 因为间隔处理H、ATP基本不积累, 利用充分; 但一直光照会造成H、ATP的利用不充分而积累.,下图是光合作用过程实验图解, 请分析实验结果(内填写或者).,装置C中产生含碳有机物, 是由于在装置A中结构_上进行了_反应, 为在结构_中进行的_反应提供了_等物质的缘故.,【解析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段, 光反应的场所在叶绿体类囊体膜上, 暗反应的场所在叶绿体基质中. 光反应的产物H和ATP是暗反应的必要条件. 【答案】叶绿体类囊体膜光
5、 叶绿体基质暗H和ATP,变式训练 1. 对某种植物做如下处理: (甲)持续光照10 min, 再黑暗10 min; (乙)光照5 s后再黑暗处理5 s, 连续交替进行20 min. 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. 甲多于乙B. 甲少于乙C. 甲和乙相等 D. 无法确定,解析: 选B. 植物的光反应和暗反应是在不同酶的催化下独立进行的. 在一般情况下, 光反应的速率比暗反应的快, 光反应的产物ATP和H不能被暗反应及时消耗掉, 原因是催化暗反应的酶的催化效率和数量都是有限的, 暗反应限制了光合作用速率, 降低了光能的利用率.,但中间间隔5 s无光, 有利
6、于充分利用前5 s光反应的产物, 从而提高了对光能的利用率. 因此, 在光照强度和光照总时间不变的情况下, 乙制造的有机物相对甲多一些.,要点二影响光合作用的环境因素及应用1. 光照强度,(1)图解: A点: 进行光合作用所需的最低光照强度. B点: 光饱和点, B点以后随着光照强度增加, 光合作用强度不再增加. (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)图解: A点: 进行光合作用所需的最低CO2浓度.,B点: CO2饱和点, B点以后随着CO2浓度的增加光合作用强度不再增加. (2)应用: 温室中适当提高CO2浓度, 如投入干冰等, 大田中“正其行,
7、通其风”, 多施有机肥来提高CO2浓度.,3. 温度(1)图解: B点是最适温度, 此时光合作用最强, 高于或低于此温度光合作用强度都会下降, 因为温度会影响酶的活性. (2)应用: 温室栽培时白天适当提高温度, 夜间适当降低温度.,特别提醒 光合速率的日变化(1)春秋天, 无云的晴天: 从早晨开始, 光合作用随光照增强而逐渐加强, 中午达到高峰, 以后随光照减弱而逐渐降低, 到日落则停止, 形成单峰曲线.,(2)夏天, 晴天无云而太阳光照射强烈时: 光合作用过程便形成双峰曲线, 即一个高峰在上午, 一个高峰在下午. 中午前后光合速率下降, 呈现“午休”现象, 原因是蒸腾作用旺盛导致气孔关闭,
8、 限制CO2进入叶片.,为探究影响光合作用强度的因素, 将同一品种玉米苗置于25 条件下培养, 实验结果如图所示, 请回答:,(1)与D点相比, B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是_, C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是_. (2)实验结果表明, 在_的条件下施肥效果明显. 除本实验所涉及的因素外, 从增加光合面积的角度考虑, 采取_措施能提高玉米的光能利用率.,【解析】(1)B点和D点相比, 二者相同点是都做了施肥处理, 且二者土壤含水量也相同, 不同点是D点光照强度大, B点光照强度小, 是影响二氧化碳吸收的限制因素. (2)根据图示, 在土壤含水量40%60%的条件下施肥效果
9、明显. 从增加光合作用面积的角度考虑, 采取合理密植措施能提高玉米的光能利用率.,【答案】(1)光照强度(或光强)土壤含水量(2)土壤含水量40%60%合理密植【探规寻律】自然条件和实际生产中并非单一因素影响光合作用, 而是多种因素共同影响. 多因素影响光合作用常见曲线如下:,(1)曲线分析: P点时, 限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因素, 随其不断加强, 光合作用速率不断提高. 当到Q点时, 横坐标所表示的因素, 不再是影响光合作用速率的因素, 要想提高光合作用速率, 可采取适当提高图示中其他因素的措施.,(2)应用: 温室栽培时, 在一定光照强度下, 白天适当提高温度, 增加光合
10、酶的活性, 可提高光合作用效率, 也可同时适当增加CO2浓度, 进一步提高光合作用速率. 当温度适宜时, 可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率.,变式训练 2. (2012江苏南京高一检测)下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况, 除各图中所示因素外, 其他因素均控制在最适范围, 下列分析错误的是(),A. 甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量B. 乙图中d点与c点相比, 相同时间内叶肉细胞中C3的生成量多C. 图中M、N点的限制因素是光照强度, P点的限制因素是温度D. 丙图中, 随着温度的升高, 曲线走势将稳定不变,解析: 选D. 甲图中a点的限制因素是光照强度之外的
11、其他因素, 因此可能是叶绿体中酶的数量; 乙图中d点比c点光照强度强, 光合速率大, 因此相同时间内d点比c点叶肉细胞中C3的生成量多; M、N、P点均未达到光合速率饱和点, 因此横坐标所表示的因素为限制因素; 温度主要是通过影响酶的活性来影响光合速率, 当温度超过最适温度时, 随温度升高, 酶活性逐渐丧失, 光合速率逐渐降低.,光合作用中C3、C5、ATP和CO2之间的转化【例题】图甲表示A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线. 图乙表示A植物光合速率在不同光照强度环境条件下, 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C3的含量; b点与c点相比较, b点时
12、叶肉细胞中C5的含量依次是(),A. 低、基本一致 B. 高、高C. 高、基本一致 D. 低、高,【解析】a点与c点相比较, 光照强度相同, 二氧化碳浓度不同, c点二氧化碳浓度高, 与C5结合生成的C3量多, 而a、c两点产生的H和ATP是相同的, 还原的C3量相同, 所以c点叶肉细胞中C3的含量高. b点与c点相比较, 二氧化碳浓度相同, 光照强度bc, b点产生的H和ATP多, 还原的C3多, 生成的C5多. b点时叶肉细胞中C5的含量高.,【纠错笔记】图解分析光合作用过程中相关物质的变化,【答案】B,(1)停止光照, 短时间内C3、C5、ATP、ADP相对含量变化: ATP, ADP, C3, C5. (2)停止CO2供应, 短时间内C3、C5、ATP、ADP相对含量变化: ATP, ADP, C3, C5(3)同理可分析并得出突然增强光照: ATP, ADP, C3, C5; 突然增加CO2供应: ATP, ADP, C3, C5,
