光合作用的概念、本质

联系
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 。
光能
CO2+H2O 叶绿体 （CH2O)+O2
总结： 水的光解： H2O →2 [H] + 1/2O2
光反应 ATP的合成 ：
ADP + Pi + 光能 酶 ATP
CO2的固定:：CO2 + C5 酶→ 2C3
❖ ②应用：阴生植物的B点前移，C点较低，如图中 虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种 的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增 加大棚作物产量。
❖ 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 的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作 用速率不再增加。
E+Pi
J
H
I
①图中A是__色_素___,B是___Ｏ__2 __,它来自于__水____的分解。
②图中C是___[H__]__，它被传递到叶绿体的_基__质___部位，用
于_用__作__还_原__剂__，_还__原__C_3____ 。
色素吸收
③图中D是_A_T__P，在叶绿体中合成D所需的能量来自的__光__能__
利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来 制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。
所需的能量来源不同（光能、化学能）
光合作用总过程：
可见光
2H2O O2
光解
酶
吸收
4[H]
色素分子
ATP 酶
还 原
能
ADP+Pi
2C3 固定 CO2
多种酶 C5
(CH2O)
光反应
暗反应
思考：[H]中有能量吗？
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
光合作用的概念、本质
1、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着能量的有机物，并且 释放出氧气的过程。
光能
CO2+H2O 叶绿体 （CH2O)+O2
❖ 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，温室栽培也可适当降低温度。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。
ATP 供暗反
应使用
条件： 光、色素、酶 水的光解：H2O
光能 （还原剂） [H] + O2
物质变化 ATP的合成：ADP＋Pi ＋能量（光能） 酶 ATP
能量变化 光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中
类囊体膜
H2O
酶
[H]
Pi ＋ADP ATP
三碳化合物 2C3
叶绿体基质 C3的
CO2
CO2的 固定
例：增加光照时间和光照强度,适当提高CO2的浓度（温 室大棚） ，农作物间距合理，选择适当的光源等。
环境因素对光合作用强度的影响及应用？
❖ 1.光照强度 ❖ ①曲线分析
❖ A可点表：示光此照时强细度胞为呼0吸，的此强时度只。进行细胞呼吸，释放的CO2量 ❖ AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，
C部O分2释用放于量光逐合渐作减用少，，此这时是细因胞为呼细吸胞强呼度吸大释于放光的合C作O用2有强一度。
❖ B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即 光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B 点以上时，植物才能正常生长)，B点所示光照强度 称为光补偿点。
❖ BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强 度不断加强，到C点以上不再加强了，C点所示光 照强度称为光饱和点。
暗反应
CO2的还原：
酶
2C3 + [H] ATP (CH2O) + C5
原料和产物的对应关系：
CO
C3
2H2O CO
2
H2O
能量的转移途径：
光能
ATP中活跃 的化学能
C H （CH2O） O
O2
(CH2O)中稳定 的化学能
下图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：
H2O
B
C
光
A
D
F CO2
G
❖ ②应用：根据作物的需水规律合理灌溉
化能合成作用
自养生物
光能自养生物
以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成 糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。
例如绿色植物。
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。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。
化能合成作用
化能自养生物
光合作用的探索历程
年代
科学家
1664
海尔蒙特
1771
普利斯特利
1779
英格豪斯
1845 1864 1880 1939 20世纪40代
R.梅耶 萨克斯 恩格尔曼 鲁宾 卡门 卡尔文
结论
水分是植物建造自身的原料 植物可以更新空气
只有在光照下只有绿叶才可以更 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
④图中G_C_5_化__合__物_,F是_C_3_化__合__物___,J是__糖__类_________ ⑤图中的H表示_光__反_应___， H为I提供_[_H_]_和_A_T_P___
光合作用原理的应用
影响光合作用强度的因素？
光照的长短与强弱;CO2的浓度；光的成分；温 度的高低、必需矿物质元素、水分等。
2、光合作用的实质: 合成有机物，储存能量
学习目标： 1、解释光合作用的光反应、暗反应 过程及相互联系 2、学会分析影响光合作用的因素 3、举例说明光合作用的原理和应用 4、简述化能合成作用
课堂任务： 一、订正预习案答案：AAABD 二、小组合作完成课堂探究（一） 10分钟
（ 包括识记）
展示组： 1组 光合作用过程图解 3组 表格中光反应及联系部分 5组 暗反应及表格下面分析部分 7组 化能合成作用 点评组：
8组→1组 6组→3组 4组→5组 2组→7组
光合作用过程
划分依据:反应过程是否需要光能
光反应
暗反应
光反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应 暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？
有光、无光都能反应
类囊体膜
H2O
光反应阶段
酶
进入叶绿
体基质，
[H] 参与暗反
应
Pi ＋ADP 场所： 叶绿体内的类囊体薄膜上
4.必需元素供应
①曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应， 可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤 溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。 ②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。
❖ 5.水分
❖ ①影响：水是光合作用的原料，缺水既可直 接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭， 限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
多种酶
还原
五碳化合物 C5
卡尔文循环
糖类
暗反应阶段
场所： 叶绿体的基质中
条件：
[H] 、ATP、酶 CO2的固定：CO2＋C5
酶
2C3
物质变化 C3的还原： 2C3
酶
(CH2O)
[H] 、ATP ADP+Pi 糖类
能量变化
ATP中活跃的化学能转变为糖类等 有机物中稳定的化学能
三碳化合物 2C3
叶绿体基质ห้องสมุดไป่ตู้
课前复习：
1、绿叶中色素的提取和分离的原理分别是？ 2、滤纸条制备的要求及原因？ 3、分离色素时滤纸条使用的注意事项？ 4、色素分离在滤纸条上的结果从上到下依次是？其中 含量最多的是？ 5、光合色素的分布位置？与光合作用有关的酶的分布 场所？ 6、光合作用的概念 7、写出有氧呼吸的总反应式、光合作用的反应式
CO2
CO2的 固定
多种酶
五碳化合物 C5
ATP [H]
糖类
比较光反应、暗反应
光反应阶段
暗反应阶段
条件
光、色素、酶 不需光、酶、[H]、ATP
场所 叶绿体类囊体膜
叶绿体基质中
物质变化 能量变化
水的光解； ATP
的生成
光能
ATP中活 跃化学能
CO2的固定； C3的还原
ATP中活 跃化学能
有机物中稳 定化学能