第3课时 光合作用原理的应用和化能合成作用
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酶
6CO2＋12H2O
2C2H5OH＋2CO2 (植物)
有关光合作用的计算
（3）有光和无光条件下，植物都进行呼吸作用
（4）光合作用葡萄糖净生产量 = 实际光合作用 葡萄糖生产量 -- 呼吸作用葡萄糖消耗量。
（5）计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的 反应时，然后列出方程予以计算。
下页
14
环境中影响光合作用强度的因素
影响光合作用的外界因素：
光合速率: 又称光合强度，是指一定量的植物(如一定
的叶面积)在单位时间内释放的氧气或吸收的二氧化碳。
CO2 +H2O
光照 叶绿体
（CH2O）+ O2
光、温度、CO2、（还有水、矿质元素）
夏季中午，为什么有些植物的光合作用强度明显减弱？
光合作用效率与光照强度、时间的关系
光照强度
实验原理：
利用真空渗水法排除叶片细胞间隙中的气体， 使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收 CO2并排除O2，产生O2的多少Leabharlann Baidu光合作用的强度 密切相关， O2溶解度很小，积累在细胞间隙从而 使下沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内叶片 上浮的数量，来比较光合作用的强弱。
材料用具：
生长旺盛的绿叶，打孔器，注射器，40W台灯， 100ml烧杯，镊子，NaHCO3溶液，一次性纸杯，标 签纸，清水等
3．温度是影响光合作用的重要环境因素，下列关于温度对光 合作用影响的叙述，不正确的是（ D ） A.温度对光合作用的影响是通过影响酶的活性实现的 B.温度降到0℃仍有植物能进行光合作用
C．温度对不同植物的光合速率影响不同
D．温度影响暗反应对光反应没有影响
【解析】酶的活性受温度影响，光合作用是一种酶促反应， 因此，温度对光合作用的影响是通过影响酶的活性实现的。 一些常绿树种，如松类，在冬天低温环境中也可以进行光合 作用。不同植物由于酶的不同，其最适温度也有差异，因此
2.如图为光合作用与光照强度之间关系的曲线，光照强度在B
点时，限制光合作用强度进一步升高的因素是( A )
①光照强度 A．②③ ②CO2浓度 B．③④ C．①② ③温度 D．②④ ④水分
【解析】B点表示光合作用的光饱和点，光照超过B点光合作 用强度不再增加，此时的光照强度不再是限制光合作用强度 的因素，而CO2浓度、温度都可以限制光合作用, 一般情况 下植物不会因缺水影响光合作用。
3.影响光合作用的因素——温度
光合作用是在酶的催化下进行的，温度直 接影响酶的活性。一般植物在10℃～35℃ 下正常进行光合作用。
9
4.矿质元素 N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分
B.温度较高提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物
C.温度高蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应 D.光照过强气温过高植物缺水，严重影响光合作用的进行
植物自身因素 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）矿质元素 影响光能利用率的因素在生产中的应用 (1)延长光合作用时间 ( 轮作 )
第2课时 光合作用原理的应用和化
能合成作用
1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 2.说出光合作用原理的应用。 3.简述化能合成作用。
人的生长靠吃五谷杂粮，植物的生长靠什么呢？
一、光合作用的重要意义
为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源
和能量来源
维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 促进生物进化 从物质转变和能量转化的过程来看，光合作用是生 物界最基本的物质代谢和能量代谢。
光照强度
A
B：光补偿点 C：光饱和点 应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物 光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物 > 阴生植物
四、光合作用和呼吸作用中的化学计算
光合作用反应式：
6CO2＋12H2O
光 叶绿体
C6H12O6＋6O2＋6H2O
酶
呼吸作用反应式： 有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O 无氧：C6H12O6 (1)实测CO2吸收量 ＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量 (2)实测O2释放量 ＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量
三、影响光能利用率的因素在生产中的应用
延长光合作用时间 ( 轮作 ) 光 能 利 用 率 增加光合作用面积 ( 合理密植：间种、套种 ) （1）光照强度、光质 （2）CO2浓度
光合作用效率
（3）温度
（4）矿质元素（ 合理施肥） （5）水（ 合理灌溉）
CO2
吸 收 量 C 阳生植物 阴生植物 0
B
B
D
光合作用效率
C
A
O
E
一天的时间
10 11 12 13 14 15
6
二、影响光合作用的因素
1.光照强度
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
2.CO2浓度 c d
b
a b:CO2的补偿点
e
c:CO2的饱和点
a～b: CO2的浓度太低，农作物消耗光合产物； b～c: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； c～d: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变； d～e: CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气 孔关闭，抑制光合作用。
6CO2+12H2O
能量 C6H12O6+ 6O2+6H2O 酶
1.将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室内，调节小室 CO2 浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以 CO2 吸收速率表示），测定结果如图。下列相关叙述，正确 的是（ D ） A．如果光照强度适当降低， a 点左移，b 点左移 B．如果光照强度适当降低， a 点左移，b 点右移 C．如果光照强度适当增强， a 点右移，b 点右移 D．如果光照强度适当增强， a 点左移，b 点右移
5.将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件 下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照 后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件 下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答： （1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗 时呼吸作用的强度差是 0 mg。 （2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是 24.5 mg。 （3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下 20小时，该植物体内有机物含量变化是 减少 （填“增加” 或“减少”）。 （4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采 ①延长光照时间； 取的措施是 :___________________ ②降低夜间温度；③增加CO2浓度。 _______________________________
(2)增加光合作用面积 ( 合理密植：间种、套种 ) ①光照强度、光质 ②CO2浓度 (3)光合作用效率 ③温度 ④矿质元素（ 合理施肥） ⑤水（ 合理灌溉）
你在一生中，可以有所作为的时候只有一次。 那就是现在,然而,许多人却在悔恨过去和担忧 未来之中浪费了大好时光。
一天光合速率变化
120 100 80 60 40 20 0 5µ ã
6.如图是在盛夏的 D 某一晴天，一昼夜
B C A
7µ ã 9µ ã 11µ ã 13µ ã 15µ ã
中某植物对CO2的吸
收和释放状况的示
E 意图。请据图回答
17µ ã
问题：
（1）图中D～E段CO2吸收量逐渐减少是因为 光照强度减弱 ， 以致光反应产生的 ATP 和 [H] 逐渐减少，从而影响了暗 反应,使 五碳 化合物数量减少，影响了CO2固定。 （2）图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，可能是因 为（ C ） A.光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果
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五、化能合成作用
自然界中少数种类的 细菌，虽然细胞内没有色 素，不能进行光合作用， 但是能够利用体外环境中 的某些无机物氧化时释放 的能量来制造有机物，这 种合成作用，叫做化能合 成作用。 硝化细菌
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。
2NH3+3O2 2HNO2+O2 硝化细菌 硝化细菌 2HNO2+2H2O+能量 2HNO3+能量
温度对不同植物的光合速率影响不同。无论是光反应还是暗
反应都是在酶的催化下进行的，因此，温度对光合作用的光 反应和暗反应都有影响。
4.（2012·株洲检测）科学家研究CO2浓度、光照强 度和温度对同一植物光合作用强 度的影响，得到实验结果如图所 示。请据图判断下列叙述不正确 的是（ D ） A．光照强度为a时，造成曲线 Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原 因是CO2 浓度不同 B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原 因是温度不同 C．光照强度为a～b时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度 增强而增强 D．光照强度为a～c时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度 增强而增强
6CO2＋12H2O
2C2H5OH＋2CO2 (植物)
有关光合作用的计算
（3）有光和无光条件下，植物都进行呼吸作用
（4）光合作用葡萄糖净生产量 = 实际光合作用 葡萄糖生产量 -- 呼吸作用葡萄糖消耗量。
（5）计算时，应该先列出光合作用和呼吸作用的 反应时，然后列出方程予以计算。
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环境中影响光合作用强度的因素
影响光合作用的外界因素：
光合速率: 又称光合强度，是指一定量的植物(如一定
的叶面积)在单位时间内释放的氧气或吸收的二氧化碳。
CO2 +H2O
光照 叶绿体
（CH2O）+ O2
光、温度、CO2、（还有水、矿质元素）
夏季中午，为什么有些植物的光合作用强度明显减弱？
光合作用效率与光照强度、时间的关系
光照强度
实验原理：
利用真空渗水法排除叶片细胞间隙中的气体， 使其沉入水中。在光合作用的过程中植物吸收 CO2并排除O2，产生O2的多少Leabharlann Baidu光合作用的强度 密切相关， O2溶解度很小，积累在细胞间隙从而 使下沉的叶片上浮。因此可依据一定时间内叶片 上浮的数量，来比较光合作用的强弱。
材料用具：
生长旺盛的绿叶，打孔器，注射器，40W台灯， 100ml烧杯，镊子，NaHCO3溶液，一次性纸杯，标 签纸，清水等
3．温度是影响光合作用的重要环境因素，下列关于温度对光 合作用影响的叙述，不正确的是（ D ） A.温度对光合作用的影响是通过影响酶的活性实现的 B.温度降到0℃仍有植物能进行光合作用
C．温度对不同植物的光合速率影响不同
D．温度影响暗反应对光反应没有影响
【解析】酶的活性受温度影响，光合作用是一种酶促反应， 因此，温度对光合作用的影响是通过影响酶的活性实现的。 一些常绿树种，如松类，在冬天低温环境中也可以进行光合 作用。不同植物由于酶的不同，其最适温度也有差异，因此
2.如图为光合作用与光照强度之间关系的曲线，光照强度在B
点时，限制光合作用强度进一步升高的因素是( A )
①光照强度 A．②③ ②CO2浓度 B．③④ C．①② ③温度 D．②④ ④水分
【解析】B点表示光合作用的光饱和点，光照超过B点光合作 用强度不再增加，此时的光照强度不再是限制光合作用强度 的因素，而CO2浓度、温度都可以限制光合作用, 一般情况 下植物不会因缺水影响光合作用。
3.影响光合作用的因素——温度
光合作用是在酶的催化下进行的，温度直 接影响酶的活性。一般植物在10℃～35℃ 下正常进行光合作用。
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4.矿质元素 N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶绿体正常结构和功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分
B.温度较高提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物
C.温度高蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应 D.光照过强气温过高植物缺水，严重影响光合作用的进行
植物自身因素 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）矿质元素 影响光能利用率的因素在生产中的应用 (1)延长光合作用时间 ( 轮作 )
第2课时 光合作用原理的应用和化
能合成作用
1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。 2.说出光合作用原理的应用。 3.简述化能合成作用。
人的生长靠吃五谷杂粮，植物的生长靠什么呢？
一、光合作用的重要意义
为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源
和能量来源
维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 促进生物进化 从物质转变和能量转化的过程来看，光合作用是生 物界最基本的物质代谢和能量代谢。
光照强度
A
B：光补偿点 C：光饱和点 应根据植物的生活习性因地制宜地种植植物 光补偿点、光饱和点 ： 阳生植物 > 阴生植物
四、光合作用和呼吸作用中的化学计算
光合作用反应式：
6CO2＋12H2O
光 叶绿体
C6H12O6＋6O2＋6H2O
酶
呼吸作用反应式： 有氧：C6H12O6＋6O2＋6H2O 无氧：C6H12O6 (1)实测CO2吸收量 ＝光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量 (2)实测O2释放量 ＝光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量
三、影响光能利用率的因素在生产中的应用
延长光合作用时间 ( 轮作 ) 光 能 利 用 率 增加光合作用面积 ( 合理密植：间种、套种 ) （1）光照强度、光质 （2）CO2浓度
光合作用效率
（3）温度
（4）矿质元素（ 合理施肥） （5）水（ 合理灌溉）
CO2
吸 收 量 C 阳生植物 阴生植物 0
B
B
D
光合作用效率
C
A
O
E
一天的时间
10 11 12 13 14 15
6
二、影响光合作用的因素
1.光照强度
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
2.CO2浓度 c d
b
a b:CO2的补偿点
e
c:CO2的饱和点
a～b: CO2的浓度太低，农作物消耗光合产物； b～c: 随CO2的浓度增加，光合作用强度增强； c～d: CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变； d～e: CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气 孔关闭，抑制光合作用。
6CO2+12H2O
能量 C6H12O6+ 6O2+6H2O 酶
1.将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室内，调节小室 CO2 浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以 CO2 吸收速率表示），测定结果如图。下列相关叙述，正确 的是（ D ） A．如果光照强度适当降低， a 点左移，b 点左移 B．如果光照强度适当降低， a 点左移，b 点右移 C．如果光照强度适当增强， a 点右移，b 点右移 D．如果光照强度适当增强， a 点左移，b 点右移
5.将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件 下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照 后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件 下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答： （1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗 时呼吸作用的强度差是 0 mg。 （2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是 24.5 mg。 （3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下 20小时，该植物体内有机物含量变化是 减少 （填“增加” 或“减少”）。 （4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采 ①延长光照时间； 取的措施是 :___________________ ②降低夜间温度；③增加CO2浓度。 _______________________________
(2)增加光合作用面积 ( 合理密植：间种、套种 ) ①光照强度、光质 ②CO2浓度 (3)光合作用效率 ③温度 ④矿质元素（ 合理施肥） ⑤水（ 合理灌溉）
你在一生中，可以有所作为的时候只有一次。 那就是现在,然而,许多人却在悔恨过去和担忧 未来之中浪费了大好时光。
一天光合速率变化
120 100 80 60 40 20 0 5µ ã
6.如图是在盛夏的 D 某一晴天，一昼夜
B C A
7µ ã 9µ ã 11µ ã 13µ ã 15µ ã
中某植物对CO2的吸
收和释放状况的示
E 意图。请据图回答
17µ ã
问题：
（1）图中D～E段CO2吸收量逐渐减少是因为 光照强度减弱 ， 以致光反应产生的 ATP 和 [H] 逐渐减少，从而影响了暗 反应,使 五碳 化合物数量减少，影响了CO2固定。 （2）图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，可能是因 为（ C ） A.光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果
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五、化能合成作用
自然界中少数种类的 细菌，虽然细胞内没有色 素，不能进行光合作用， 但是能够利用体外环境中 的某些无机物氧化时释放 的能量来制造有机物，这 种合成作用，叫做化能合 成作用。 硝化细菌
例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。
2NH3+3O2 2HNO2+O2 硝化细菌 硝化细菌 2HNO2+2H2O+能量 2HNO3+能量
温度对不同植物的光合速率影响不同。无论是光反应还是暗
反应都是在酶的催化下进行的，因此，温度对光合作用的光 反应和暗反应都有影响。
4.（2012·株洲检测）科学家研究CO2浓度、光照强 度和温度对同一植物光合作用强 度的影响，得到实验结果如图所 示。请据图判断下列叙述不正确 的是（ D ） A．光照强度为a时，造成曲线 Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异的原 因是CO2 浓度不同 B．光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强度差异的原 因是温度不同 C．光照强度为a～b时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度 增强而增强 D．光照强度为a～c时，曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随光照强度 增强而增强