高一生物必修一光合作用.ppt
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生物必修1人教版5.4光合作用(共36张ppt)
CO2 + 2H2O*
光能 叶绿体
(CH2O)+ H2O + O2*
原料
条件
产物
CO
水 2分 浓 度
光矿温
照 质 度 怎样才能提高光合速率？
元 素
光合速率与光强度的关系
O2 (mg/dm2h)
放 出 10
5
0
吸 收
-5
A
B
10
1. 对植物而言，光照 越强越好吗?
CD
2. 请在图上画出阴生 植物胡椒光合速率的 曲线?
光、色素和酶
ATP、 NADPH 、多种酶
2H2O
光 色素
O2+4H++4e-
CO2的固定： CO2＋C5
C3的还原：2C3
酶
酶
2C3 三碳糖
NAAD光活NDPP+A能跃+P+Di2转的+eP+电换化HH能+中成 学酶）电能酶能NA再A（DT变PPAHTP成、C5的活定N再2跃的CA生D3的化NP：HA化学D、P学能HA、能TPA酶变TP成A稳DPA+DPPi+PCi 5
的释放量逐渐减少,因
一部分用于光合作用
B点：光补偿点,此时细胞呼吸释放的CO2全部用于
光合作用，即光合作用速率=细胞呼吸速率
BC段：随光照强度不断增强，光合作用不断增强
C点：
光饱和点,光照强度达到一定值时，光合作用 不再增强
（ CO22）光强度
吸
收 量
C1
a
光补偿点：光合 作用吸收的CO2 和呼吸放出CO2 相等时的光强度。
列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进 行无氧呼吸的是
高中生物“光合作用”高清PPT课件
质。
十二烷基硫酸钠法测量暗反应
的速率
利用十二烷基硫酸钠法可以测量暗反应过程中产生的产物氧气，从而了解暗
反应的速率。
暗反应中的碳同化作用
暗反应中，通过碳同化作用，吸收的二氧化碳转化为3-磷酸甘油醛，进一步合成葡萄糖和其他有机物
质。
全过程的化学反应方程式
光合作用的全过程涉及多个反应，如光反应和暗反应，可以用化学反应方程
式总结。
氧气释放️
固定二氧化碳
光合作用提供了大部分地
光合作用是地球上氧气的
光合作用将大量的二氧化
球上生物所需的能量，是
主要来源，维持了全球生
碳转化为有机物质，帮助
生态系统的基础。
物的生存。
抵消温室气体效应。
叶绿体结构与光合作用
叶绿体结构
类囊体膜
基质
叶绿体是光合作用发生的主要
类囊体膜是叶绿体内部光反应
基质是叶绿体内部暗反应发生
位置，其中的叶绿体色素吸收
发生的地方，其中包含光合色
的区域，其中进行碳同化作
光能。
素。
用。
光合作用的基本过程
1
光反应
在光反应中，光能被吸收并转化为化
暗反应
在暗反应中，通过碳同化作用，使用
光反应产生的能量和载体，将二氧化
碳转化为有机物质。
2
学能，产生氧气和能量富集的载体。
光合色素的种类和作用
1
叶绿素
叶绿素是最重要的光合色素，能够吸收红、橙、黄、蓝、紫色光线。
2
类胡萝卜素
类胡萝卜素是橙色和黄色的色素，能够吸收蓝、绿色光线。
3
叶绿素b
叶绿素b是叶绿素家族的成员，能够吸收蓝、橙红色光线。
4
十二烷基硫酸钠法测量暗反应
的速率
利用十二烷基硫酸钠法可以测量暗反应过程中产生的产物氧气，从而了解暗
反应的速率。
暗反应中的碳同化作用
暗反应中，通过碳同化作用，吸收的二氧化碳转化为3-磷酸甘油醛，进一步合成葡萄糖和其他有机物
质。
全过程的化学反应方程式
光合作用的全过程涉及多个反应，如光反应和暗反应，可以用化学反应方程
式总结。
氧气释放️
固定二氧化碳
光合作用提供了大部分地
光合作用是地球上氧气的
光合作用将大量的二氧化
球上生物所需的能量，是
主要来源，维持了全球生
碳转化为有机物质，帮助
生态系统的基础。
物的生存。
抵消温室气体效应。
叶绿体结构与光合作用
叶绿体结构
类囊体膜
基质
叶绿体是光合作用发生的主要
类囊体膜是叶绿体内部光反应
基质是叶绿体内部暗反应发生
位置，其中的叶绿体色素吸收
发生的地方，其中包含光合色
的区域，其中进行碳同化作
光能。
素。
用。
光合作用的基本过程
1
光反应
在光反应中，光能被吸收并转化为化
暗反应
在暗反应中，通过碳同化作用，使用
光反应产生的能量和载体，将二氧化
碳转化为有机物质。
2
学能，产生氧气和能量富集的载体。
光合色素的种类和作用
1
叶绿素
叶绿素是最重要的光合色素，能够吸收红、橙、黄、蓝、紫色光线。
2
类胡萝卜素
类胡萝卜素是橙色和黄色的色素，能够吸收蓝、绿色光线。
3
叶绿素b
叶绿素b是叶绿素家族的成员，能够吸收蓝、橙红色光线。
4
人教版生物必修一5.4.2《光合作用的原理和应用》课件(共34张PPT)
甲
乙
（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是 因为 温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了
C02原料的供应
2NH3+3硝O化2细菌 2HNO2+2H2O+ 能2H量NO2+硝O化2细菌 2HNO3+能量 6CO2+6H2能O量 2C6H12O6+ 6O2
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
总结：
原光 理合 和作 应用
用的
光合作用的探究历程 光合作用的过程 光合作用原理的应用 化能合成作用
1.为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如 下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗200株， 随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结 果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预 期结果的几种组合，其中正确的是 ①实验组 ②对照组 ③黑暗中培养 ④在光下培养 ⑤生长良好 ⑥生长不良 A.②③⑤ B.①③⑥ C.①④⑤ D.②④⑥
光合作用过程图解
H2O 水的
光解
光 能
叶绿体 中的色
素
O2
[H ]
供氢 酶
ATP
酶
ADP+Pi
2C3
CO2
多种酶参 加催化
C5
（CH2O）
光反应阶段 （类囊体薄膜 ）
暗反应阶段 （叶绿体基质）
光合作用总的反应式：
CO2+H2O 叶光绿能体（CH2O）+O2
光能
6CO2+12H2O
C6H12O6+6O2+6H2O
实验 500 多次
结论：只有在光 照下只有绿叶才 可以更新空气
《光合作用》ppt
THANKS
详细描述
在光合作用中，合成的糖类等有机物质会被运输到细胞的各个部位，包括根、茎、叶等器官。这些有机物会通 过韧皮部运输到植物的其他部位，以满足植物生长发育的需求。同时，这些有机物也会被分配到不同的器官中 ，以维持植物各部分的正常生长和发育。
04
光合作用的场所和条件
光合作用的场所
叶绿体
光合作用的主要场所是叶绿体，它是一种含有叶绿素的细胞器， 能够吸收阳光，将光能转化为化学能。
培养光合作用领域的优秀人才与国际合作
总结词
培养光合作用领域的优秀人才与加强国际合作是推动光合作用研究的重要措施。
详细描述
培养具有国际视野和创新能力的高水平人才是推动光合作用研究的关键。同时，加强国际合作与交流 ，共同开展光合作用研究，有利于加快研究进程，提高研究水平，为人类创造更多的生态、社会和经 济效益。
2023
《光合作用》ppt
目录
• 光合作用简介 • 光合作用的过程 • 光合作用中的物质变化 • 光合作用的场所和条件 • 光合作用的应用与意义 • 光合作用的未来研究与发展趋势
01
光合作用简介
什么是光合作用？
01
02
03
光合作用的定义
光合作用是植物、藻类和 某些细菌通过捕获光能， 将二氧化碳和水转化为有 机物质的过程。
糖类的合成与储存
总结词
糖类的合成和储存是光合作用中物质变化的另一个重要环节。
详细描述
在光合作用中，通过一系列酶的催化作用，将三碳化合物和五碳化合物等小分子 化合物转化为糖类等有机物质。这些糖类被储存在细胞的叶绿体中，作为植物生 长发育所需的能量来源。
有机物的运输与分配
总结词
有机物的运输和分配是光合作用中物质变化的最后一个环节。
光合作用与能量转化—光合作用的原理和应用课件-高一生物人教版必修一
同位素标记（示踪）法； 相互对照（即对比实验）； 光合作用释放的氧全部来自水， 而并不来源于CO2。
资料4：阿尔农实验
1954年，美国科学家阿尔
光照
农(D. Arnon)发现，在光照下
水
，叶绿体可合成ATP。
1957年，他发现这一过程 总是与水的光解相伴随。
光解
ATP
尝试用示意图表 示ATP的合成与 希尔反应的关系？
实验：探究光照强度对光合作用强度的影响
方法步骤： 5）分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别对这3个 实验装置进行强、中、弱三种光照(3盏40W台灯分别向3个实验装置 照射，光照强弱可通过调节台灯与实验装置间的距离来决定)。
什么作用？ 吸收热量排除干扰
光源会产生热量，导致温度 不同，所以为了保证单一变 量，应该加一个盛水玻璃柱， 排除温度对实验结果的影响。
光合作用的概念:
光合作用是指绿色植物通过___叶__绿__体____，利用__光___能___，将
__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。
CO2+H2O
光能 叶绿体
（CH2O）+O2
一、光合作用的原理
结论： 光合产物中有机物的碳来自CO2。
2.光合作用的过程
根据是否需要____光___能_____，这些化学反应可以概括地分为 ___光__反__应_____和____暗__反__应_____（现在也称为碳反应）两个阶段。
(1)光反应
H2O 光解
O2
可见光 吸收
条件：光、色素、多种酶
H+
NADPH （还原型
资料4：阿尔农实验
1954年，美国科学家阿尔
光照
农(D. Arnon)发现，在光照下
水
，叶绿体可合成ATP。
1957年，他发现这一过程 总是与水的光解相伴随。
光解
ATP
尝试用示意图表 示ATP的合成与 希尔反应的关系？
实验：探究光照强度对光合作用强度的影响
方法步骤： 5）分别向3只小烧杯中各放入10片小圆形叶片，然后分别对这3个 实验装置进行强、中、弱三种光照(3盏40W台灯分别向3个实验装置 照射，光照强弱可通过调节台灯与实验装置间的距离来决定)。
什么作用？ 吸收热量排除干扰
光源会产生热量，导致温度 不同，所以为了保证单一变 量，应该加一个盛水玻璃柱， 排除温度对实验结果的影响。
光合作用的概念:
光合作用是指绿色植物通过___叶__绿__体____，利用__光___能___，将
__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。
CO2+H2O
光能 叶绿体
（CH2O）+O2
一、光合作用的原理
结论： 光合产物中有机物的碳来自CO2。
2.光合作用的过程
根据是否需要____光___能_____，这些化学反应可以概括地分为 ___光__反__应_____和____暗__反__应_____（现在也称为碳反应）两个阶段。
(1)光反应
H2O 光解
O2
可见光 吸收
条件：光、色素、多种酶
H+
NADPH （还原型
光合作用ppt课件
生物质能转化
利用光合作用将植物生物质转化为可再生能源，如生物柴油、生 物燃气等。
光合细菌的应用
利用光合细菌在厌氧或微好氧条件下产生氢气等能源物质，为可再 生能源开发提供新的途径。
光合作用产物的利用
利用光合作用产物如乙醇、丁醇等作为燃料或化工原料，实现能源 的可持续利用。
环境保护与生态修复
1 2 3
详细描述
光合作用是地球上最重要的化学反应之一，它利用光能将无机物转化为有机物 ，为生物界提供食物和氧气。这个过程需要光、水、二氧化碳和光合色素等基 本条件。
光合作用的重要性
总结词
光合作用对维持地球生态平衡和生物生存具有重要意义。
详细描述
光合作用产生氧气，为地球上的生物提供呼吸所需的氧气， 同时通过固定太阳能，为生物提供能量来源，促进生物的生 长发育。此外，光合作用还对维持地球气候稳定、减少温室 气体等具有重要作用。
光合产物的运输与分配
光合作用过程中产生的糖类、蛋白质 、脂肪等有机物。
光合产物通过韧皮部运输到植物体的 各个部位，用于维持植物体的正常生 长和发育。
光合产物的利用
光合产物被植物体利用，用于合成细 胞壁、细胞膜等结构，以及作为能量 来源。
03
CHAPTER
光合作用的场所和分子机制
光合作用的场所
01
提高作物产量
增加光合作用效率
通过改良作物品种，提高其光合 作用效率，从而增加干物质积累
，实现产量的提高。
合理密植
通过合理安排作物种植密度，确保 群体结构有利于光合作用的进行， 实现产量最大化。
优化施肥管理
合理施肥，特别是增施氮肥，有助 于提高光合作用效率，进而提高作 物产量。
生物能源的开发与利用
高一生物必修一54光合作用PPT课件
原料
第38页/共107页
产物
能进行光合作用的生物
含叶绿体的真核细胞能进行光合作用，含有 光合色素的原核生物也能进行光合作用。
除绿色植物外，含叶绿体的非绿色植物如
褐藻（海带等）、红藻（紫菜等）等，
不含叶绿体的原核生物蓝藻、某些细菌
（如绿硫细菌、紫硫细菌）也能进行光合
作用。
第39页/共107页
问题：植物生长所需的物质来自何处？
第23页/共107页
后
胡萝卜素 橙黄色 最高
蓝紫光 最少
叶黄素 黄色
蓝紫光 较少 类胡萝卜素（含量约占 1/4）
叶绿素 a 蓝绿色
红光和蓝紫光 最多
前
叶绿素 b 黄绿色 最低 红光和蓝紫光 较多
叶绿素（含量约占 3/4）
光合色素的作用：吸收、传递光能，少数特 殊状态的叶绿素a具有吸收、转换光能为电能 的作用
第42页/共107页
A组
B组
结论：只有在实光验照重下复只了有5绿0叶0多才次可以更新空气
第43页/共107页
1785年，发现了空气的组 成，科学家在明确绿叶在光下放 出的气体是氧气，吸收的是二氧 化碳。
第44页/共107页
1845年，德国的科学家梅 耶指出：植物光合作用时，把 光能转换成化成化学能储存起 来。
才可
1845 1880年恩格尔曼：光合作用
年
梅耶
的场光所是合叶绿作体 用把 成 淀粉.
转化
1864 年 20世纪40年代
萨克斯
绿叶通过光合作用 产生 水 .
1939 鲁宾和卡 光合作用释放的氧气是
年
门 来自 . 第51页/共107页
CO2
光合作用：
原料： CO2 和 H2O
高中生物《光合作用》公开课PPT课件
CO2的固定与还原
在光合作用中，CO2首先被固定为有机酸，然后 再被还原为糖类等有机物。
不同植物对CO2浓度的响应
3
不同植物对CO2浓度的响应不同，一些植物能在 较低的CO2浓度下进行光合作用，而一些植物则 需要较高的CO2浓度。
2024/1/26
22
06
CATALOGUE
实验设计与数据分析方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2024/1/26
详细讲解光合作用的原料、产物、条件和 场所，以及光合作用过程中物质和能量的 转化过程。
小组讨论
学生分组讨论影响光合作用强度的环境因 素，并分享交流讨论结果。
2024/1/26
实验演示
通过实验演示，让学生直观感受光合作用 的过程和原理。
6
2024/1/26
02
CATALOGUE
光合作用基础知识
7
光合作用反应方程式
2. 课堂互动
分组讨论并分享你们对于现代生物技术在光合作用研究和应用中的看法和展望 。
2024/1/26
32
THANKS
感谢观看
2024/1/26
33
能力目标
通过探究影响光合作用强度的环境因 素，培养分析、综合和解决问题的能 力；通过小组讨论、交流，培养合作 精神和表达能力。
2024/1/26
5
本次公开课内容与结构
课程导入
通过生活实例或科学史话引入光合作用的 概念和意义。
课程总结
总结本次课程的主要内容和重点难点，并 布置相关作业和思考题。
知识讲解
27
关键知识点总结回顾
2024/1/26
光反应阶段
光合色素吸收光能，转化为ATP 和NADPH中的化学能。
在光合作用中，CO2首先被固定为有机酸，然后 再被还原为糖类等有机物。
不同植物对CO2浓度的响应
3
不同植物对CO2浓度的响应不同，一些植物能在 较低的CO2浓度下进行光合作用，而一些植物则 需要较高的CO2浓度。
2024/1/26
22
06
CATALOGUE
实验设计与数据分析方法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2024/1/26
详细讲解光合作用的原料、产物、条件和 场所，以及光合作用过程中物质和能量的 转化过程。
小组讨论
学生分组讨论影响光合作用强度的环境因 素，并分享交流讨论结果。
2024/1/26
实验演示
通过实验演示，让学生直观感受光合作用 的过程和原理。
6
2024/1/26
02
CATALOGUE
光合作用基础知识
7
光合作用反应方程式
2. 课堂互动
分组讨论并分享你们对于现代生物技术在光合作用研究和应用中的看法和展望 。
2024/1/26
32
THANKS
感谢观看
2024/1/26
33
能力目标
通过探究影响光合作用强度的环境因 素，培养分析、综合和解决问题的能 力；通过小组讨论、交流，培养合作 精神和表达能力。
2024/1/26
5
本次公开课内容与结构
课程导入
通过生活实例或科学史话引入光合作用的 概念和意义。
课程总结
总结本次课程的主要内容和重点难点，并 布置相关作业和思考题。
知识讲解
27
关键知识点总结回顾
2024/1/26
光反应阶段
光合色素吸收光能，转化为ATP 和NADPH中的化学能。
人教版高中生物必修一优质课件：第五章第4节《能量之源——光和光合作用》(共73张PPT)
（三）光合作用的过程：
1、写出光合作用的总反应式： 2、根据是否需要光，光合作用的过程可以 概括地分为 光反应 和 暗反应 两个阶段。 3、读懂教材103页光合作用过程的图解 4、填表比较光合作用过程中的两个阶段
光合作用的反应式：
CO2+H2
O*
* （ CH O ） +O 2 2 叶绿体
光能
6CO2+12H2O
请分析光下的植物突然停止光照后，其体 内的C5化合物和C3化合物的含量如何变化？ C3 ↑ [H] ↓ 停止 光反应 还原 光照 停止 ATP↓ 受阻 C5 ↓
2C3 请分析光下的植物突然停止 CO2的供 供氢 应后，其体内的 C 化合物和 C 化合物 5 3 CO2 [H] 的含量如何变化？ 酶 供能 C↓ 5 C ATP 固定 3 CO2 ↓ （ CH O ） 停止 2 C5 ↑
恩格尔曼实验的巧妙之处
选材好。 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察； 用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。 设计妙。 没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰； 用极细的光束照射，叶绿体上可分为有光照和无 光照的部位，相当于一组对照实验。
叶绿体的功能 叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜
开始时 5年后 实验前后 的差值 柳树的 2.3kg 76.7kg +74.4kg 质量 干土的 90.8kg 90.7kg －0.1 kg 质量
结论：植物的物质积累不是 来自于土壤，而是完全来源 于水。
直到18世纪中期，人们一直以 为只有土壤中的水分是植物建造自身 的原料，而没有考虑植物能否从空气 中得到什么。
2.暗反应阶段 场所： 叶绿体的基质中 [H] 、ATP 条件： 多种酶、
CO2的固定：CO2＋C5
《高一生物光合作用》PPT课件
CO2浓度
–植物进行光合作 用的最低CO2浓度
–B点：
–CO2饱和点
二氧化碳浓度太低，不能进行光合作用；在一定 浓度范围里，随着二氧化碳浓度的升高，光合速率加 快；当二氧化碳浓度超过一定浓度时, 光合速率不再 加快。
四、光合作用原理的应用
1、适当提高光照强度、延长光照时间 2、合理密植 3、适当提高CO2浓度 4、增加昼夜温差 5、合理灌溉 6、合理施肥 农业生产中如何提高农作物光合作用强度？
五、光合速率的日变化
光
B
合
D
作
C
用
强A
E
度 6 8 10 12 14 16 时18间
如何提高温室中二氧化碳的浓度？
• 1．施用干冰。 • 2．使用农家肥。 • 3．将植物的秸秆深耕埋于地下。 • 4．使用NH4HCO3做肥料。 • 5．合理密植和通风透光。
1、光照强度
有 机 物 量
0B A
在一定的光照强度范围 内,光合速率随光照强度增 加而加快（因为光反应产生 的[H]和ATP增多,使暗反应 C 光照强度 加快,光合作用产物增加）和CO2供应量等的
光照强度对光合作用强度的影响
• 关键点含义：
一、影响光合作用的因素
• 植物自身因素 • 外界环境因素对光合作用的影响
1）光照 2）温度 3）二氧化碳浓度 4）水分 5）矿质元素
二、探究环境因素对光合作用强度的影响
光合作用强度是指植物在单位时间 内通过光合作用制造糖类的数量。
可用产生糖类的数量来衡量，还可 以用氧气的释放量及二氧化碳的吸收量 来衡量。
1.探究：光照强度对植物光合作用强度 有何影响？
2.可供选择的实验材料和用具： 清水、富含二氧化碳的清水、菠
高中生物必修一第五章第四节光合作用(共47张PPT)
⑵随着光照强度减弱，光合速率减慢，当减弱到一定的光照强度时， 光合吸收的二氧化碳与呼吸释放二氧化碳的量几乎相等，此时的光 照强度为光补偿点
图一
图二
1、图二曲线和图一曲线有何不同，A、B、C三点的含义是什么？
A
AB
B
B点之后
光饱和点
光补偿点
阳生 阴生
若图中两条曲线分别代表阴生植物和阳生植物，请把 它们区分出来。
B 和 B′点都表示 CO2 饱和点。
应用：“正其行，通其风”，增施农家肥
3.温度对光合作用速率的影响
应 增大昼夜温差：
用
白天调到光合作用最适温度，夜晚适当降温，以降低作物细胞 呼吸，减少有机物的消耗，保证有机物的积累，促进作物生长。
水对光合速率的影响
夏季中午温度高 蒸腾作用强 叶片缺水
气孔关闭
结论： 植物可以更新空气
二、1779年英格豪斯（荷兰）实验
黑暗
光下
①普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。 ②植物体只有绿叶才能更新空气。
一段时间后
结论：植物可 以更新空气
一段时间后
三、1785年，人们才明确绿叶在光下放出的是 氧气，吸收的是二氧化碳。
四、德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律 明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转 换成化学能储存起来。
ch光合作用中c3c5atph的含量变化h减少atp减少c3含量上升c5含量下降ch2o合成量减少光照强弱co2供应丌变光照丌变减少co2供应含量上升ch2o合成量减少h相对增加atp相对增加条件c3c5h和atpch2o合成量光照减弱co2供应不变光照增强co2供应不变光照不变增加co2供应光照不变减少co2供应减少减少增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加增加增加hatp变化同步c3c5变化相反变化发生在短时间内后又建立新平衡
图一
图二
1、图二曲线和图一曲线有何不同，A、B、C三点的含义是什么？
A
AB
B
B点之后
光饱和点
光补偿点
阳生 阴生
若图中两条曲线分别代表阴生植物和阳生植物，请把 它们区分出来。
B 和 B′点都表示 CO2 饱和点。
应用：“正其行，通其风”，增施农家肥
3.温度对光合作用速率的影响
应 增大昼夜温差：
用
白天调到光合作用最适温度，夜晚适当降温，以降低作物细胞 呼吸，减少有机物的消耗，保证有机物的积累，促进作物生长。
水对光合速率的影响
夏季中午温度高 蒸腾作用强 叶片缺水
气孔关闭
结论： 植物可以更新空气
二、1779年英格豪斯（荷兰）实验
黑暗
光下
①普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。 ②植物体只有绿叶才能更新空气。
一段时间后
结论：植物可 以更新空气
一段时间后
三、1785年，人们才明确绿叶在光下放出的是 氧气，吸收的是二氧化碳。
四、德国科学家梅耶根据能量转化与守恒定律 明确指出，植物在进行光合作用时，把光能转 换成化学能储存起来。
ch光合作用中c3c5atph的含量变化h减少atp减少c3含量上升c5含量下降ch2o合成量减少光照强弱co2供应丌变光照丌变减少co2供应含量上升ch2o合成量减少h相对增加atp相对增加条件c3c5h和atpch2o合成量光照减弱co2供应不变光照增强co2供应不变光照不变增加co2供应光照不变减少co2供应减少减少增加增加增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加减少减少减少减少增加增加增加增加hatp变化同步c3c5变化相反变化发生在短时间内后又建立新平衡
2024版《光合作用》ppt优秀课件
目的
通过本课件的学习，使学生了解光合作用的基本概念、原理、过程和意义，培养学生的科学素养和环保意识，提 高学生的综合素质和实践能力。
光合作用的重要性
维持地球生态平衡
光合作用是地球上生物圈的重要组成 部分，它能够将太阳能转化为化学能， 并释放出氧气，为地球上的生物提供 生存条件。
促进农业生产
推动新能源发展
光能使水分子裂解为氧气、质子和电子，氧气释放到大气中。
ATP和NADPH的生成
03
通过光合磷酸化和电子传递链，生成ATP和NADPH，为后续暗
反应提供能量和还原力。
暗反应机制
01
02
03
二氧化碳的固定
二氧化碳与五碳糖结合， 生成不稳定的六碳中间产 物。
还原反应
利用光反应产生的ATP和 NADPH，将六碳中间产 物还原为三碳糖。
光合作用与生态系统的关系
深入研究光合作用与生态系统的相互作用关系，揭示光合作用在生态系统中的功能和调 控机制，为生态系统的保护和恢复提供科学依据。
THANKS
感谢观看
其他环境因素对光合作用的影响
水分对光合作用的影响
矿质元素对光合作用的影响
水分是光合作用的原料之一，缺水会导致光 合作用速率下降。
一些矿质元素如氮、磷、钾等对光合作用有 重要作用，缺乏这些元素会导致光合作用减 弱。
空气污染对光合作用的影响
农业生产措施对光合作用的影响
空气污染中的有害物质如二氧化硫、氟化物 等会对叶绿体造成损害，影响光合作用进行。
随着人类对可再生能源的需求不断增 加，光合作用在新能源领域的应用前 景广阔，如利用光合作用原理开发太 阳能电池等。
光合作用在农业生产中具有重要作用， 通过提高作物的光合效率，可以增加 作物产量和品质，提高农业生产效益。
通过本课件的学习，使学生了解光合作用的基本概念、原理、过程和意义，培养学生的科学素养和环保意识，提 高学生的综合素质和实践能力。
光合作用的重要性
维持地球生态平衡
光合作用是地球上生物圈的重要组成 部分，它能够将太阳能转化为化学能， 并释放出氧气，为地球上的生物提供 生存条件。
促进农业生产
推动新能源发展
光能使水分子裂解为氧气、质子和电子，氧气释放到大气中。
ATP和NADPH的生成
03
通过光合磷酸化和电子传递链，生成ATP和NADPH，为后续暗
反应提供能量和还原力。
暗反应机制
01
02
03
二氧化碳的固定
二氧化碳与五碳糖结合， 生成不稳定的六碳中间产 物。
还原反应
利用光反应产生的ATP和 NADPH，将六碳中间产 物还原为三碳糖。
光合作用与生态系统的关系
深入研究光合作用与生态系统的相互作用关系，揭示光合作用在生态系统中的功能和调 控机制，为生态系统的保护和恢复提供科学依据。
THANKS
感谢观看
其他环境因素对光合作用的影响
水分对光合作用的影响
矿质元素对光合作用的影响
水分是光合作用的原料之一，缺水会导致光 合作用速率下降。
一些矿质元素如氮、磷、钾等对光合作用有 重要作用，缺乏这些元素会导致光合作用减 弱。
空气污染对光合作用的影响
农业生产措施对光合作用的影响
空气污染中的有害物质如二氧化硫、氟化物 等会对叶绿体造成损害，影响光合作用进行。
随着人类对可再生能源的需求不断增 加，光合作用在新能源领域的应用前 景广阔，如利用光合作用原理开发太 阳能电池等。
光合作用在农业生产中具有重要作用， 通过提高作物的光合效率，可以增加 作物产量和品质，提高农业生产效益。
高中生物必修一光合作用课件
光能捕获与传递
叶绿素分子吸收光能后，通过电子传递链将能量传递给其他分子，最终转化为ATP和NADPH中的化学能。
光合作用效率
光合作用效率受多种因素影响，如光照强度、CO2浓度、温度等。在适宜条件下，光合作用效率较高；而 在逆境条件下，如高温、干旱等，光合作用效率会降低。
03
影响光合作用因素及调控机制
要点三
答题技巧
在解答此类题目时，需要明确光照强度 对光合作用的影响机制，理解光反应和 暗反应之间的关系，以及掌握相关的计 算方法。
相关领域前沿动态介绍
光合作用与全球气候变化
随着全球气候变化的加剧，光合作用的研究越来越受到关注。科学家们正在研究如何通过改变作物的光合作用途 径来提高作物的产量和抗逆性，以适应气候变化带来的挑战。
氮素对光合作用的影响
氮素是叶绿素的重要组成部分，直接影响光合作用的进行。缺 氮会导致叶绿素合成受阻，光合作用减弱。水分用和散失平衡水分吸收与运输
植物通过根部吸收土壤中的水分，通 过木质部运输到叶片等绿色组织。
蒸腾作用与水分散失
叶片通过气孔进行蒸腾作用，散失大 量水分，保持植物体内外水分平衡。
能量传递链和效率分析
• 加强病虫害防治：加强病虫害防治是保障农作物产量和质量的重要措施之一。 通过选用抗病抗虫品种、加强田间管理、合理轮作等措施，可以有效减少病虫 害的发生和传播，保证作物的正常生长和高产。
04
实验方法与技术手段在光合作用 研究中应用
荧光动力学方法介绍
荧光动力学原理
利用荧光物质在光合作用中的发 光特性，通过测量荧光强度和变
02
光合作用中物质转化与能量传递
碳同化途径及产物运
碳同化途径
植物通过气孔吸收大气中的CO2，经过羧化作用转化为有机酸，再进一步转化为糖 类等有机物。
叶绿素分子吸收光能后，通过电子传递链将能量传递给其他分子，最终转化为ATP和NADPH中的化学能。
光合作用效率
光合作用效率受多种因素影响，如光照强度、CO2浓度、温度等。在适宜条件下，光合作用效率较高；而 在逆境条件下，如高温、干旱等，光合作用效率会降低。
03
影响光合作用因素及调控机制
要点三
答题技巧
在解答此类题目时，需要明确光照强度 对光合作用的影响机制，理解光反应和 暗反应之间的关系，以及掌握相关的计 算方法。
相关领域前沿动态介绍
光合作用与全球气候变化
随着全球气候变化的加剧，光合作用的研究越来越受到关注。科学家们正在研究如何通过改变作物的光合作用途 径来提高作物的产量和抗逆性，以适应气候变化带来的挑战。
氮素对光合作用的影响
氮素是叶绿素的重要组成部分，直接影响光合作用的进行。缺 氮会导致叶绿素合成受阻，光合作用减弱。水分用和散失平衡水分吸收与运输
植物通过根部吸收土壤中的水分，通 过木质部运输到叶片等绿色组织。
蒸腾作用与水分散失
叶片通过气孔进行蒸腾作用，散失大 量水分，保持植物体内外水分平衡。
能量传递链和效率分析
• 加强病虫害防治：加强病虫害防治是保障农作物产量和质量的重要措施之一。 通过选用抗病抗虫品种、加强田间管理、合理轮作等措施，可以有效减少病虫 害的发生和传播，保证作物的正常生长和高产。
04
实验方法与技术手段在光合作用 研究中应用
荧光动力学方法介绍
荧光动力学原理
利用荧光物质在光合作用中的发 光特性，通过测量荧光强度和变
02
光合作用中物质转化与能量传递
碳同化途径及产物运
碳同化途径
植物通过气孔吸收大气中的CO2，经过羧化作用转化为有机酸，再进一步转化为糖 类等有机物。
【课件】光合作用的原理和应用课件高一上学期生物人教版必修1
光
A
C D
F CO2
G
E
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_N_A_D_PH ，它被传递到 叶绿体基__质_部位，用
于 作还原剂，还原C3 。
③图中D是_A_T_P_，在叶绿体中合成D所需的能量来自_光_能__。
④图中G_C_5_,F是_C_3_,J是_糖__类_ 。⑤图中的H表示_光__反__应__，
1、步骤及操作：
(3)将处理过圆形小叶片放入清水中， 黑暗 保存。 问：为什么要黑暗保存？ 答：防止实验前叶片光合作用产生氧气。
1、步骤及操作： (4)取3只小烧杯，分别倒入富含 CO2 的清水。
问：有哪些办法可以提高清水中CO2浓度？
光照下，绿色植物光合作用产生 O2 。 光照强度不同，光合作用产生 O2 速率不同。相同时间
I表示_暗__反__应__，H为I提供_N_A_D_P_H_和__A_T_P。
当条件改变时，在短时间内C3、C5、ATP、NADPH含量变化？ 条件 光照减弱、 光照增强、 光照不变、 光照不变、
CO2供应不变CO2供应不变 CO2供应减少 CO2供应增加
C3
增加
减少
减少
增加
C5
减少
增加
增加
减少
ATP 减少
2、外界（环境）因素： （1）单因素对光合速率的影响： ①光照强度
原理
曲线 模型 及分 析
应用
光照强度通过影响__光__反应产生ATP及NADPH的速率， 进而影响__暗__反应合成有机物的速率
①A点： 呼吸作用强度 ， B点：光补偿点 ， C点： 光饱和点 ；
人教版高中生物必修一第五章第4节《能量之源——光和光合作用》优秀课件(58张)(共58张PPT)
二是 待干燥后再重复2-3次 （4）分离色素时，注意不要让层析液没及 滤液细线
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素
（含量占3/4）
叶绿素b（黄绿色）
因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光，另一半遮 光？ 为了进行对照，而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异，使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验，第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长，得知植物生长需 要吸收二氧化碳，同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论：植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论：光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径，称为卡尔文循环
五、光合作用的过程
二、捕获光能的色素
色素
类胡萝卜素
（含量占1/4）
胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色）
叶绿素a (蓝绿色） 叶绿素
（含量占3/4）
叶绿素b（黄绿色）
因色素中叶绿素含量较多，故植物叶片一般 呈绿色。
二、捕获光能的色素
叶绿体中的色素主要吸收红橙光和蓝紫光
验 500多次
结论：只有在阳光照射下才能成功，只有绿叶才 能更新污浊的空气。
四、光合作用的发现过程
4.1864 萨克斯 证明光合作用的产物
一半遮光
一半曝光
结论：光合作用中产生了淀粉（糖类）。
思考ing...
1.为什么要让叶片先置于暗处几小时? 目的是让叶片中的营养物质（淀粉）消耗掉
2.为什么让同一叶片的进行一半曝光，另一半遮 光？ 为了进行对照，而在同一叶片进行可以避免植 物不同叶片的差异，使实验更有说服力。
普利斯特莱通过 植物和动物之间进行 气体交换的实验，第 一次成功地应用化学 的方法研究植物的生 长，得知植物生长需 要吸收二氧化碳，同 时放出氧气。
四、光合作用的发现过程
2.1771 年英国的普利斯特莱
结论：植物可以更新空气
有时实验成功 有时实验失败
四、光合作用的发现过程
3.1779 荷兰英格豪斯 重复了普里斯特利的实
四、光合作用的发现过程
6.1938 鲁宾和卡门 氧气来自哪里
同位素 示踪法
结论：光合作用释放的氧全部来自于水
四、光合作用的发现过程
7.1948 卡尔文 探究碳的途径
探明了CO2中碳在光合作用的途径，称为卡尔文循环
五、光合作用的过程
人教版必修一生物课件--5.4光合作用的过程(共11张PPT)
课堂巩固练习
光合作用强度 B D
C
A
E
0
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 时
2、图示为夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。
分析回答：
1、为什么7-10时的光合作用强度不断增强？
7-10时光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。 2、为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？
B．昼夜不停地光照，该植物生长的最适温度为25℃
C．每天光照与黑暗时间相等，在恒温条件下，25℃时该植物积累的有机物最多
D．每天光照与黑暗时间相等，在恒温条件下，30℃与10℃条件下积累的有机物相等
课堂巩固练习
将两株植物放在封闭的玻璃罩内，用全素营养液置于室外进行培养（如甲图所示）， 假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同，且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、 微生物对CO2浓度的影响均忽略不计。现用CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内CO2浓度的 变化情况，绘制成如乙图所示曲线。请据图分析回答：
4、如果你不相信努力和时光，那么时光第一个就会辜负你。不要去否定你的过去，也不要用你的过去牵扯你的未来。不是因为有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。 8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！ 7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江河的美丽，是展现在它波 涛汹涌一泻千里的奔流中。
12时左右的温度很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，二氧化碳供应 量减少，所以光合作用强度明显减弱。
3、为什么14-17时的光合作用强度不断下降？ 14-17时光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱
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粮食危机严重地影响人类的生 存和发展，是当今世界面临的重大 问题之一。而我国可耕地面积只有 世界总量的7%，却要养活世界人口 的22%。如何解决十多亿人口的吃 饭问题，是我国面临各种问题的重 中之重！
耕地面积不可能增加，如何解决13亿多人 口的吃饭问题？
答案只有一个，那就是提高单位面积的粮 食产量！也就是说，提高作物光合作用的效率 是解决我国13亿人口吃饭问题的唯一出路！
二、C３途径和C４途径
水稻、小麦等大多数植物在
暗反应中，一个CO2被一个C5固 定后形成两个C3化学物，因此叫 C3植物叶片结构 C3植物。
甘蔗、玉米等少数植物在暗
反应中，一个CO2首先被一个磷 酸丙酮酸固定形成C4化学物，然 后C4化合物分解出CO2再与C5结 合形成两个C3化合物，因此叫C4 C4植物叶片结构 植物。
NADP+
㈡光能转 化为活跃 的化学能
ATP
ADP + Pi
光能被色素吸收并传递给特 殊的叶绿素a，这些叶绿素a被激 发，失去一对电子。这一对电子 经一系列物质(D物质)的传递,最 后传递到NADP+(辅酶Ⅱ),得到一 对电子的NADP+从溶液中得到一 个H+成为NADH(还原型辅酶Ⅱ)。
失去一对电子的叶绿素a具有强氧化性。从水分子 中夺取电子恢复到初始状态。水则分解为O2和H+。
㈠光照强度与色谱──光合作用的能源； ㈡CO2的供应──光合作用的原料之一； ㈢必需矿质元素的供应──影响色素及有
关酶的合成； ㈣温度──影响酶的的活性。
㈠光照强度与色谱
光照是光合作用的能源。不同类型的作物需 要不同的光照强度。
水稻、玉米等作物需 要强光照才能生长发育良 好，属于阳生植物。
胡椒、人参等作物需 要弱光照才能生长发育良 好，属于阴生植物。
原来，PEP与CO2有很高的亲和力，它可以将 大气中浓度很低的CO2固定下来，再集中到叶绿体 中供暗反应利用。使植物具有更高的利用CO2进行 光合作用的能力，提高了生物的适应性。
三、提高农作物的光合作用效率
要提高农作物的产量就必须提高它们的光 合作用效率。分析植物光合作用的过程可知这 与光照强度、CO2的浓度、叶片中叶绿体和叶 绿素含量、酶的数量和活性等因素都有关。
光合作用是叶绿体内进行的一个 复杂的能量转换与物质变化过程。从 能量方面看，光合作用将光能转化为 化学能；从物质方面看，光合作用将 水和二氧化碳转化成糖类等贮存了能 量的有机物并释放出氧气。
要提高农作物的光合作用效率， 提高产量就必须对光合作用中能量转 换和物质变化进行深入的分析研究。
一、光能在叶绿体中的转换
缺氮的作物
缺钾的作物
缺磷的作物
㈣温度
光合作用是一系列的化学反应，需要 由酶来催化。温度过高或过低都不利于酶 的催化作用，影响光合作用效率的提高。
光合作用与呼吸作用构成矛盾的两个 方面，后者过强会大量消耗前者合成的有 机物，降低光合作用的效率。白天较高的 温度有利于光合作用的进行；夜间植物不 进行光合作用，适当的低温能减少有机物 的消耗，有利于光合作用效率的提高。
叶片周围的CO2浓度通常都很低，适当提高 CO2浓度可以提高光合作用效率，有利增产。
大田中提高CO2浓度的有效方法是合理密植 和增施有机肥料。温室中则可以人工施放CO2。
㈢必需矿质元素的供应
光合作用不但需要光、CO2和水，还 需要叶绿素吸收光，需要酶催化，需要 ATP和NADP+等。植物合成这些物质都需要 矿质元素。植物必需的矿质元素不足或比 例不合理，都会影响光合作用的效率。
绝大多数的叶绿素a和全部叶 绿素b、叶黄素、胡萝卜素是吸 收光能的色素；(B色素)
少数处于特殊状态的叶绿素a (A色素)是将光能转化为电能的 色素。
当光能被色素吸收并传递给特殊 的叶绿素ａ后，这种转化就开始了。
H+ + O2 光能
NADPH
H2O 2e
Ｃ物质 处于特殊 状态下的 叶绿素а
Ｄ物质
2e
在光下，通过叶绿素a源源不断地失去电子和夺取 电子，形成连续的电子流(电流),光能转化成了电能。 水和NADP+则不断地转化为NADPH和O2。
㈡光能转化为活跃的化学能
光能转化为电能的 同时，得到电子的NADP+ 还原成为NADPH，ADP与 Pi合成ATP，将电能转化 为活跃的化学能贮存起 来。
㈠光照强度与色谱
不同颜色的光照也会影响光合作用的效率。 只有能被叶绿体吸收的光才能为植物的光合作用 后利用。
红光区
蓝紫光区
上图中的小点为好氧性的细菌。用不同颜
色的光照射水绵，细菌向红光区和蓝紫光区集
中。想一想，这是为什么？
㈡CO2的供应
光合作用强度
C呼吸作用的 产物。适当提高环境中 CO2的浓度能提高光合作 用强度，有利增产。但 CO2浓度过高时又会使光 合作用强度下降。想一 想，这是为什么？
CO2
CO2
C4植物在暗反应中，一个CO2首先被一 个磷酸丙酮酸（PEP）固定形成C4化学物， 然后C4化合物分解出CO2再与C5化合物结合 形成两个C3化合物， 最后以与C3植物同样 的过程进行暗反应。
C4植物先利用PEP与CO2结合成C4化合物，然 后C4化合物再分解将CO2释放出来。这一变化有什 么意义呢？
Ｄ物质
2e
NADP+
㈡光能转 化为活跃 的化学能
ATP
ADP + Pi
㈢活跃化学能转化为稳定化学能
在叶绿体基质中，CO2与基质中的C5结合形 成C3，在有关酶的催化下，接受ATP和NADPH释 放的能量并被NADPH还原，形成糖类等富含能 量的有机物，将活跃的化学能转化为稳定的化 学能贮存在有机物中。
光能在叶绿体中的转换分为三个步骤： ㈠光能转化为电能 ㈡电能转化为活跃的化学能 ㈢活跃的化学能转化为稳定的化学能。
光能转化为电能及电能转化为跃的化 学能属于光合作用的光反应阶段，活跃的 化学能转化为稳定的化学能属于光合作用 的暗反应阶段。
㈠光能转化为电能
叶绿体内类囊体薄膜上的 四种色素可分类两类：
NADP+ + 2e + H+ 酶 NADPH
ADP + Pi 酶 ATP
H+ + O2 光能
NADPH
H2O 2e
Ｃ物质 处于特殊 状态下的 叶绿素а
Ｄ物质
2e
NADP+
㈡光能转 化为活跃 的化学能
ATP
ADP + Pi
H+ + O2 光能
NADPH
H2O 2e
Ｃ物质 处于特殊 状态下的 叶绿素а
耕地面积不可能增加，如何解决13亿多人 口的吃饭问题？
答案只有一个，那就是提高单位面积的粮 食产量！也就是说，提高作物光合作用的效率 是解决我国13亿人口吃饭问题的唯一出路！
二、C３途径和C４途径
水稻、小麦等大多数植物在
暗反应中，一个CO2被一个C5固 定后形成两个C3化学物，因此叫 C3植物叶片结构 C3植物。
甘蔗、玉米等少数植物在暗
反应中，一个CO2首先被一个磷 酸丙酮酸固定形成C4化学物，然 后C4化合物分解出CO2再与C5结 合形成两个C3化合物，因此叫C4 C4植物叶片结构 植物。
NADP+
㈡光能转 化为活跃 的化学能
ATP
ADP + Pi
光能被色素吸收并传递给特 殊的叶绿素a，这些叶绿素a被激 发，失去一对电子。这一对电子 经一系列物质(D物质)的传递,最 后传递到NADP+(辅酶Ⅱ),得到一 对电子的NADP+从溶液中得到一 个H+成为NADH(还原型辅酶Ⅱ)。
失去一对电子的叶绿素a具有强氧化性。从水分子 中夺取电子恢复到初始状态。水则分解为O2和H+。
㈠光照强度与色谱──光合作用的能源； ㈡CO2的供应──光合作用的原料之一； ㈢必需矿质元素的供应──影响色素及有
关酶的合成； ㈣温度──影响酶的的活性。
㈠光照强度与色谱
光照是光合作用的能源。不同类型的作物需 要不同的光照强度。
水稻、玉米等作物需 要强光照才能生长发育良 好，属于阳生植物。
胡椒、人参等作物需 要弱光照才能生长发育良 好，属于阴生植物。
原来，PEP与CO2有很高的亲和力，它可以将 大气中浓度很低的CO2固定下来，再集中到叶绿体 中供暗反应利用。使植物具有更高的利用CO2进行 光合作用的能力，提高了生物的适应性。
三、提高农作物的光合作用效率
要提高农作物的产量就必须提高它们的光 合作用效率。分析植物光合作用的过程可知这 与光照强度、CO2的浓度、叶片中叶绿体和叶 绿素含量、酶的数量和活性等因素都有关。
光合作用是叶绿体内进行的一个 复杂的能量转换与物质变化过程。从 能量方面看，光合作用将光能转化为 化学能；从物质方面看，光合作用将 水和二氧化碳转化成糖类等贮存了能 量的有机物并释放出氧气。
要提高农作物的光合作用效率， 提高产量就必须对光合作用中能量转 换和物质变化进行深入的分析研究。
一、光能在叶绿体中的转换
缺氮的作物
缺钾的作物
缺磷的作物
㈣温度
光合作用是一系列的化学反应，需要 由酶来催化。温度过高或过低都不利于酶 的催化作用，影响光合作用效率的提高。
光合作用与呼吸作用构成矛盾的两个 方面，后者过强会大量消耗前者合成的有 机物，降低光合作用的效率。白天较高的 温度有利于光合作用的进行；夜间植物不 进行光合作用，适当的低温能减少有机物 的消耗，有利于光合作用效率的提高。
叶片周围的CO2浓度通常都很低，适当提高 CO2浓度可以提高光合作用效率，有利增产。
大田中提高CO2浓度的有效方法是合理密植 和增施有机肥料。温室中则可以人工施放CO2。
㈢必需矿质元素的供应
光合作用不但需要光、CO2和水，还 需要叶绿素吸收光，需要酶催化，需要 ATP和NADP+等。植物合成这些物质都需要 矿质元素。植物必需的矿质元素不足或比 例不合理，都会影响光合作用的效率。
绝大多数的叶绿素a和全部叶 绿素b、叶黄素、胡萝卜素是吸 收光能的色素；(B色素)
少数处于特殊状态的叶绿素a (A色素)是将光能转化为电能的 色素。
当光能被色素吸收并传递给特殊 的叶绿素ａ后，这种转化就开始了。
H+ + O2 光能
NADPH
H2O 2e
Ｃ物质 处于特殊 状态下的 叶绿素а
Ｄ物质
2e
在光下，通过叶绿素a源源不断地失去电子和夺取 电子，形成连续的电子流(电流),光能转化成了电能。 水和NADP+则不断地转化为NADPH和O2。
㈡光能转化为活跃的化学能
光能转化为电能的 同时，得到电子的NADP+ 还原成为NADPH，ADP与 Pi合成ATP，将电能转化 为活跃的化学能贮存起 来。
㈠光照强度与色谱
不同颜色的光照也会影响光合作用的效率。 只有能被叶绿体吸收的光才能为植物的光合作用 后利用。
红光区
蓝紫光区
上图中的小点为好氧性的细菌。用不同颜
色的光照射水绵，细菌向红光区和蓝紫光区集
中。想一想，这是为什么？
㈡CO2的供应
光合作用强度
C呼吸作用的 产物。适当提高环境中 CO2的浓度能提高光合作 用强度，有利增产。但 CO2浓度过高时又会使光 合作用强度下降。想一 想，这是为什么？
CO2
CO2
C4植物在暗反应中，一个CO2首先被一 个磷酸丙酮酸（PEP）固定形成C4化学物， 然后C4化合物分解出CO2再与C5化合物结合 形成两个C3化合物， 最后以与C3植物同样 的过程进行暗反应。
C4植物先利用PEP与CO2结合成C4化合物，然 后C4化合物再分解将CO2释放出来。这一变化有什 么意义呢？
Ｄ物质
2e
NADP+
㈡光能转 化为活跃 的化学能
ATP
ADP + Pi
㈢活跃化学能转化为稳定化学能
在叶绿体基质中，CO2与基质中的C5结合形 成C3，在有关酶的催化下，接受ATP和NADPH释 放的能量并被NADPH还原，形成糖类等富含能 量的有机物，将活跃的化学能转化为稳定的化 学能贮存在有机物中。
光能在叶绿体中的转换分为三个步骤： ㈠光能转化为电能 ㈡电能转化为活跃的化学能 ㈢活跃的化学能转化为稳定的化学能。
光能转化为电能及电能转化为跃的化 学能属于光合作用的光反应阶段，活跃的 化学能转化为稳定的化学能属于光合作用 的暗反应阶段。
㈠光能转化为电能
叶绿体内类囊体薄膜上的 四种色素可分类两类：
NADP+ + 2e + H+ 酶 NADPH
ADP + Pi 酶 ATP
H+ + O2 光能
NADPH
H2O 2e
Ｃ物质 处于特殊 状态下的 叶绿素а
Ｄ物质
2e
NADP+
㈡光能转 化为活跃 的化学能
ATP
ADP + Pi
H+ + O2 光能
NADPH
H2O 2e
Ｃ物质 处于特殊 状态下的 叶绿素а