高中生物必修一课件光合作用过程
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（2）在相同光照和温度条件 下，理论上某种植物能更有 效地利用CO2，使光合产量高 于m点，a、b两点应该怎样移 动？
3、温度对光合作用强度的影响
光
合
B
（1）温度主要影响光合作用的
速
哪个阶段？
率
A
C
0
温度 （2）温度如何影响光合作用？
最适温度
（3）如果想要提高温室栽培作物的产量，如何控制温度？
控制昼夜温差（白天适当提高温 度，晚上适当降低温度）
3.实验装置分析
(1)自变量的设置:光照强度是自变量,通过调整台 灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。 (2)中间盛水的玻璃柱的作用:吸收灯光的热量,避 免光照对烧杯内水温产生影响。
(3)因变量是光合作用强度,可通过观测单位时间 内被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量或者是浮 起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作 用的强弱。
E P
光
高CO2浓度
合 作
H F
中CO2浓度
用
E
强
度
光照强度
同一CO2浓度下，提高光照强度，从E点到F点， 光合作用增强；
同一光照强度下，提高CO2浓度，从E点到H点，光合作 用增强。
(3)为了探究光照强度对光合速率的影响,利用图
甲装置进行实验的设计思路是: 用多组相同装置,只更换 灯泡大小或只改变试管与灯之间的。距离,进行对照实验
(4)在什么情况下,会出现如图乙所示的情况?
光合作用等于呼吸作用
。
(5)当产生气泡的情况下,请在图乙中用箭头标出此状态
时氧气的移动方向。
【解题关键】解答本题的关键是明确: (1)图甲实验装置中各仪器的作用:灯光提供光照强度, 盛水玻璃柱吸收热量,排除对实验结果的干扰; (2)图乙表示了叶绿体和线粒体之间的气体交换,叶绿体 为线粒体提供O2,线粒体为叶绿体提供CO2。
3.探究环境因素对光合作用强度的影响
实验流程: 生长旺盛的绿叶
小圆形叶片30片
内的气体逸出
小圆形叶片
充满了水
二氧化碳
的数量
强、中、弱 小圆形叶片浮起
5.问题思考 (1)在使叶片沉水时,为什么要在黑暗条件下放入盛有清水 的烧杯中?
防止在有光的情况下进行光合作用产生氧气,会使叶 片浮上来。 (2)请预测小烧杯中的叶片浮起数量和光合作用强度之间 有什么关系。
多变量坐标图分析
E P
讨论： （1）P点限制光合速率的变量 是什么？ （2）Q点限制光合速率的变量 是光照强度，对吗？
P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，
随其因子的不断加强，光合速率不断提高。
到Q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，可采取适当提高图示的其他因子。
答案：(1)吸收灯光的热量,避免光照对试管内水温的影响 (2)①光照强度减弱,光合作用产生的O2减少 ②水中CO2含量逐渐下降,光合作用产生的O2减少 (3)用多组相同装置,只更换灯泡大小或只改变试管与灯之间的距离,进行对照 实验 (4)光合作用等于呼吸作用 (5)
【互动探究】 (1)从图甲中可以看出,在改变灯与试管距离时,移动两者 中哪一个更为合适? 试管
四、影响光合作用的主要因素
CO2浓度
光照强度 水
6CO2 + 12H2O
光能 叶绿体
C6H12O6+6O2 + 6H2O
酶 温度
矿质元素
2.探究环境因素对光合作用强度的影响
一、探究光照强度对光合作用的影响的实验分析 1.实验原理
2.实验中沉水叶片的制备 (1)小圆形叶片的制备:用打孔器在生长旺盛的绿叶上打 出小圆形叶片。 (2)沉水:用注射器抽出叶片内气体,放入黑暗处盛有清 水的烧杯中,小圆形叶片全部沉到水底。 黑暗目的:防止光合作用的进行。
H2O O2
光解
酶
吸收
[H] 还
可见光
色素分子
ATP
原
酶
ADP+Pi
2C3 固定 CO2
酶
C5
C6H12O6
+H2O
光反应
暗反应
过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较
光反应阶段
暗反应阶段
进行部 位
叶绿体基粒囊状结构中 叶绿体基质中
条件
光、色素和酶
ATP、 NADPH 、多种酶
物质 变化
水的光解2H2O→光 4[H]+O2
净
C
光 合
速
率总
光
D
呼 吸
光照强度
速
合 速 率
率
总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
总CO2量 ＝外界吸收CO2
有机物： 制造量 积累量
+ 自身呼吸产生的CO2
消耗量
2、CO2浓度对光合作用强度的影响
C O2 m 吸 收 速 率
0 a1 a a2
CO2补偿点
b1 b b2 CO2浓度
CO2饱和点
（1）描述CO2浓度对光合作用 强度影响的曲线并指出a、b点 的生理含义？
合成ATP
ADP+Pi
酶
→光能ATP
能量变 化
光能转换成电能 再变成活跃的化学能 （ATP、NADPH中）
CO2的固定CO2+C5 →光酶2C3
三碳的还原2C3A→T酶P→[H（] CH2O）+C5
活跃的化学能变成稳 定的化学能
光反应为暗反应提供【H】和ATP
联系
暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料
注意:光反应和暗反应是一个整
体,二者紧密联系,缺一不可。光 反应是暗反应的基础，光反应 阶段为暗反应阶段提供能量 （ATP）和还原剂[H]，暗反应 阶段产生的ADP和Pi为光反应
阶段合成ATP提供原料。
光合作用原理的应用 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 __糖__类__的__数_量__。
小烧杯中的叶片浮起数量越多,说明光合作用强度越大。
(3)上述实验装置除了能验证光照强度对光合作用的影响 外,还可以用于验证哪些因素对光合作用强度的影响?
二氧化碳的浓度。
6【警示钟】 (1)本实验中所测的数值并不代表光合作用的真实 值,而是光合作用的净产值,即光合作用强度减去 呼吸作用强度。 (2)叶片浮起之前并不是不进行光合作用,而是光 合作用速率小于呼吸速率或者是产生的氧气量较 少。
【典例训练1】图甲是某同学探究影响植物光合速 率的因素的实验装置图,图乙表示的是线粒体和叶 绿体之间物质的交换。试回答:
(1)图甲装置中隔在灯与试管之间盛水玻璃柱的作 用是 吸收灯光的热量,避免光照对试管内水温的影。响
(2)若实验中每隔5 min改变一次试管与玻璃柱之间的距 离,随着距离的增加,气泡产生速率下降,请分析影响这一 结果的外界因素:①光照强度减弱,光合作用产生的;O2减少 ②水中CO2含量逐渐下降,光合作用产生的O2减少 。
【解析】(1)盛水玻璃柱位于灯和盛有水藻的试管之间,由于灯不仅发光而且 也能发热,所以盛水玻璃柱可以吸收热量。 (2)由于试管水中溶解的二氧化碳量是有限的,一段时间后二氧化碳的浓度会 降低,同时距离增加会使光照强度降低。 (3)自变量是光照强度,可以通过更换灯泡大小或改变灯和试管之间的距离来 改变光照强度。 (4)由于叶绿体产生的氧气全部用于细胞呼吸,而线粒体产生的二氧化碳全部 用于光合作用,所以此时的光合速率和呼吸速率是相同的。 (5)产生气泡时,说明此时光合作用大于细胞呼吸,产生的氧气一部分用于细胞 呼吸,一部分释放到大气中。
1．光照强度对光合作用强度的影响
CO2 吸收
c
(1)描述光照强度对光合作 用强度影响的曲线,并指出A、 B、C三点的生理含义？
0
CO2
B 光补偿点
D 光饱和点
光照强度
释放 A
(2)若是阴生植物，B点在横轴上是向左移还是向右移？
B A
阳生植物
C
阴生植物
D
光照强度
表观光合速率和真正光合速率的关系
B A
二、光合作用的过程
光合作用的总反应式
光能
CO2 + H2O
（CH2O）+ O2
叶绿体
原料：CO2、H2O 产物：糖类，O2 条件：光
场所：叶绿体
光合作用的过水的光解，生成氧气和[H]。 2. 合成 ATP。
暗反应阶段（不需光） 反应场所 —— 叶绿体基质中 1. CO2 的固定： CO2和C5结合生成C3 2. C3 的还原：生成糖类。
3、温度对光合作用强度的影响
光
合
B
（1）温度主要影响光合作用的
速
哪个阶段？
率
A
C
0
温度 （2）温度如何影响光合作用？
最适温度
（3）如果想要提高温室栽培作物的产量，如何控制温度？
控制昼夜温差（白天适当提高温 度，晚上适当降低温度）
3.实验装置分析
(1)自变量的设置:光照强度是自变量,通过调整台 灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。 (2)中间盛水的玻璃柱的作用:吸收灯光的热量,避 免光照对烧杯内水温产生影响。
(3)因变量是光合作用强度,可通过观测单位时间 内被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量或者是浮 起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作 用的强弱。
E P
光
高CO2浓度
合 作
H F
中CO2浓度
用
E
强
度
光照强度
同一CO2浓度下，提高光照强度，从E点到F点， 光合作用增强；
同一光照强度下，提高CO2浓度，从E点到H点，光合作 用增强。
(3)为了探究光照强度对光合速率的影响,利用图
甲装置进行实验的设计思路是: 用多组相同装置,只更换 灯泡大小或只改变试管与灯之间的。距离,进行对照实验
(4)在什么情况下,会出现如图乙所示的情况?
光合作用等于呼吸作用
。
(5)当产生气泡的情况下,请在图乙中用箭头标出此状态
时氧气的移动方向。
【解题关键】解答本题的关键是明确: (1)图甲实验装置中各仪器的作用:灯光提供光照强度, 盛水玻璃柱吸收热量,排除对实验结果的干扰; (2)图乙表示了叶绿体和线粒体之间的气体交换,叶绿体 为线粒体提供O2,线粒体为叶绿体提供CO2。
3.探究环境因素对光合作用强度的影响
实验流程: 生长旺盛的绿叶
小圆形叶片30片
内的气体逸出
小圆形叶片
充满了水
二氧化碳
的数量
强、中、弱 小圆形叶片浮起
5.问题思考 (1)在使叶片沉水时,为什么要在黑暗条件下放入盛有清水 的烧杯中?
防止在有光的情况下进行光合作用产生氧气,会使叶 片浮上来。 (2)请预测小烧杯中的叶片浮起数量和光合作用强度之间 有什么关系。
多变量坐标图分析
E P
讨论： （1）P点限制光合速率的变量 是什么？ （2）Q点限制光合速率的变量 是光照强度，对吗？
P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，
随其因子的不断加强，光合速率不断提高。
到Q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，可采取适当提高图示的其他因子。
答案：(1)吸收灯光的热量,避免光照对试管内水温的影响 (2)①光照强度减弱,光合作用产生的O2减少 ②水中CO2含量逐渐下降,光合作用产生的O2减少 (3)用多组相同装置,只更换灯泡大小或只改变试管与灯之间的距离,进行对照 实验 (4)光合作用等于呼吸作用 (5)
【互动探究】 (1)从图甲中可以看出,在改变灯与试管距离时,移动两者 中哪一个更为合适? 试管
四、影响光合作用的主要因素
CO2浓度
光照强度 水
6CO2 + 12H2O
光能 叶绿体
C6H12O6+6O2 + 6H2O
酶 温度
矿质元素
2.探究环境因素对光合作用强度的影响
一、探究光照强度对光合作用的影响的实验分析 1.实验原理
2.实验中沉水叶片的制备 (1)小圆形叶片的制备:用打孔器在生长旺盛的绿叶上打 出小圆形叶片。 (2)沉水:用注射器抽出叶片内气体,放入黑暗处盛有清 水的烧杯中,小圆形叶片全部沉到水底。 黑暗目的:防止光合作用的进行。
H2O O2
光解
酶
吸收
[H] 还
可见光
色素分子
ATP
原
酶
ADP+Pi
2C3 固定 CO2
酶
C5
C6H12O6
+H2O
光反应
暗反应
过程：光反应阶段和暗反应阶段的比较
光反应阶段
暗反应阶段
进行部 位
叶绿体基粒囊状结构中 叶绿体基质中
条件
光、色素和酶
ATP、 NADPH 、多种酶
物质 变化
水的光解2H2O→光 4[H]+O2
净
C
光 合
速
率总
光
D
呼 吸
光照强度
速
合 速 率
率
总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
总CO2量 ＝外界吸收CO2
有机物： 制造量 积累量
+ 自身呼吸产生的CO2
消耗量
2、CO2浓度对光合作用强度的影响
C O2 m 吸 收 速 率
0 a1 a a2
CO2补偿点
b1 b b2 CO2浓度
CO2饱和点
（1）描述CO2浓度对光合作用 强度影响的曲线并指出a、b点 的生理含义？
合成ATP
ADP+Pi
酶
→光能ATP
能量变 化
光能转换成电能 再变成活跃的化学能 （ATP、NADPH中）
CO2的固定CO2+C5 →光酶2C3
三碳的还原2C3A→T酶P→[H（] CH2O）+C5
活跃的化学能变成稳 定的化学能
光反应为暗反应提供【H】和ATP
联系
暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料
注意:光反应和暗反应是一个整
体,二者紧密联系,缺一不可。光 反应是暗反应的基础，光反应 阶段为暗反应阶段提供能量 （ATP）和还原剂[H]，暗反应 阶段产生的ADP和Pi为光反应
阶段合成ATP提供原料。
光合作用原理的应用 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 __糖__类__的__数_量__。
小烧杯中的叶片浮起数量越多,说明光合作用强度越大。
(3)上述实验装置除了能验证光照强度对光合作用的影响 外,还可以用于验证哪些因素对光合作用强度的影响?
二氧化碳的浓度。
6【警示钟】 (1)本实验中所测的数值并不代表光合作用的真实 值,而是光合作用的净产值,即光合作用强度减去 呼吸作用强度。 (2)叶片浮起之前并不是不进行光合作用,而是光 合作用速率小于呼吸速率或者是产生的氧气量较 少。
【典例训练1】图甲是某同学探究影响植物光合速 率的因素的实验装置图,图乙表示的是线粒体和叶 绿体之间物质的交换。试回答:
(1)图甲装置中隔在灯与试管之间盛水玻璃柱的作 用是 吸收灯光的热量,避免光照对试管内水温的影。响
(2)若实验中每隔5 min改变一次试管与玻璃柱之间的距 离,随着距离的增加,气泡产生速率下降,请分析影响这一 结果的外界因素:①光照强度减弱,光合作用产生的;O2减少 ②水中CO2含量逐渐下降,光合作用产生的O2减少 。
【解析】(1)盛水玻璃柱位于灯和盛有水藻的试管之间,由于灯不仅发光而且 也能发热,所以盛水玻璃柱可以吸收热量。 (2)由于试管水中溶解的二氧化碳量是有限的,一段时间后二氧化碳的浓度会 降低,同时距离增加会使光照强度降低。 (3)自变量是光照强度,可以通过更换灯泡大小或改变灯和试管之间的距离来 改变光照强度。 (4)由于叶绿体产生的氧气全部用于细胞呼吸,而线粒体产生的二氧化碳全部 用于光合作用,所以此时的光合速率和呼吸速率是相同的。 (5)产生气泡时,说明此时光合作用大于细胞呼吸,产生的氧气一部分用于细胞 呼吸,一部分释放到大气中。
1．光照强度对光合作用强度的影响
CO2 吸收
c
(1)描述光照强度对光合作 用强度影响的曲线,并指出A、 B、C三点的生理含义？
0
CO2
B 光补偿点
D 光饱和点
光照强度
释放 A
(2)若是阴生植物，B点在横轴上是向左移还是向右移？
B A
阳生植物
C
阴生植物
D
光照强度
表观光合速率和真正光合速率的关系
B A
二、光合作用的过程
光合作用的总反应式
光能
CO2 + H2O
（CH2O）+ O2
叶绿体
原料：CO2、H2O 产物：糖类，O2 条件：光
场所：叶绿体
光合作用的过水的光解，生成氧气和[H]。 2. 合成 ATP。
暗反应阶段（不需光） 反应场所 —— 叶绿体基质中 1. CO2 的固定： CO2和C5结合生成C3 2. C3 的还原：生成糖类。