高中生物 5.4《光合作用的原理和应用》名师优质课件 新人教版必修1

H2O O2 CO2
最适温度下植物光合作用最大，植物体 内的酶最适温度在40~50℃之间。 温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低， 光合速率会减弱。
应用：1.适时播种 2.温室中,白天适当提高温度, 晚上适当降温 3.植物“午休”现象
（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 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分 应用：合理施肥
H2O → O2
(5)条件变化时，各种物质合成量的动态变化。
条件
C3
C5
NADPH和ATP
CO2不变，停止光照 CO2不变，突然光照 光照不变，停止CO2供应 光照不变，CO2增加
增加 减少 减少 增加 减少 增加 增加 减少
减少 增加 增加 减少
ADP和NADP+
增加 减少
减少 增加
（三）光合作用原理的应用
(1)NADPH和ATP的移动途径是什么？ 从类囊体薄膜到叶绿体基质；
(2)NADP+和ADP的移动途径呢？ 从叶绿体基质到类囊体薄膜；
(3)NADPH的作用？ ①.活泼的还原剂； ②.储存部分能量供暗反应阶段利用；
(4)光合作用中元素的转移
①H的转移： H2O → NADPH→ (CH2O ) ②C的转移： CO2 → C3 →（CH2O） ③O的转移： CO2 → C3 →（CH2O）
①积累有机物时间段：CE 段。 ②制造有机物时间段：BF 段。 ③消耗有机物时间段：OG 段。 ④一天中有机物积累最多的时间点：E 点。
巩固练习：如图是密闭玻璃罩内的植物一天中光合速率的变化曲线图。
思考 1234....DHA光HID段合段段玻速玻 玻璃率璃 璃罩等罩 罩内于内 内C呼CCO吸OO2浓22速浓浓度率度度增的增下加点加降的是的的原_D原原_、因_因因_H是_是是____光__光____合光____合__；_速合__速____率速率______＜率＞_____呼＜_呼___吸呼___吸___速吸速______率速率______率_________； ；； 5.经过一昼夜的时间，该植物是否生长？是____。判断的依据是 _I和__A_点__相__比__，__玻_璃__罩__内__C_O__2浓__度__减__少_，__减__少__的__C_O_2_转__化__成_有__机__物__积累在 _植__物_体__内__。_________。

[H] ↓
还原
C3 ↑
光照
停止
受阻
ATP↓
C5 ↓
停止CO2 的供应
C3 ↓ C5 ↑
思考： 整个光合作用过程中的物质变化和能量 变化分别是什么？
光合作用的实质：
转变
物质变化：无机物
有机物
转变
能量变化：光能
糖类等有机物中的
化学能
三.化能合成作用：
概念：少数细菌利用体外环境中的某些无机 物氧化时所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。 化能自养类型： 硝化细菌、铁细菌、硫细菌、氢细菌等
结论：植物只有绿叶在光下才能 更新空气。
明确：绿叶在光 下放出的气体是 氧气，吸收的是 二氧化碳。
1845年，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，把光能转变成
化学能储存起来。
1864年，萨克斯(德)的实验
（置于暗处几小时）
思ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：目的是什么？
为了使绿叶中原有的有机物消耗殆尽
NH3 + O2 → HNO2 + 能量 HN02 + O2 → HNO3 + 能量 C02 + H2O → (CH2O) + O2
生物的代谢类型
同化作用的代谢类型
自养型
类型
光合作用
化能合 成作用
区别：能量来源不同
共同点：将无机物合成有 机物，并储存能量
生物：绿色植物、光合细菌；硝化细菌、铁细菌、 硫细菌等
6CO2+12H2O
光能
叶绿体
C6H12O6+6O2+6H2O
为什么反应式的两边都有水？
CO2中C的转移途径：

A点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度）； A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度； B和B′点：达到该点后，光合作用强度不 再随CO2浓度增加而增加）。
知识海洋 （3）温度
光合作用是在酶催化下进行的，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，其中AB段(10～35℃)随温度的升高而逐渐加强，B点(35℃)以上由于光 合酶活性下降，光合作用开始下降，50℃左右光合作用停止。
知识海洋 （4）多因子（光照强度、CO2浓度）与光合作用强度之间的关系
曲线分析：P点限制因素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。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，想提高光合速率， 可采取适当提高图示中的其他因子的方法。
知识海洋
3. 提高农作物产量措施
（C）
A. 红光，ATP下降 B. 红光，未被还原的C3上升 C. 绿光，[H]下降 D. 绿光，C5上升
应用探究 2. 如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净
吸收速率与CO2浓度的关系，下列说法正确的是（ B ）
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A. CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用 B. 适当增加光照强度，a点将左移 C. CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 D. 甲植物体内[H]的含量在CO2浓度为b时比在a时高
知识海洋
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
项目
表示方法
净光合速率（又称表观光合速率） O2的释放量、CO2的吸收量、 有机物的积累量
真正光合速率（又称实际光合速率） O2的产生量、CO2的固定量、 有机物的制造量
呼吸速率（黑暗中测量）

光合作用的原理和应用(2)
讲师：赵春涛
新课导入
知识海洋
光合作用原理的应用
原料
条件
水 浓分 度
光矿温 照质度
元 素
产物
CO2
知识海洋
2. 光合速率影响因素相关曲线
（1）光强
A点：只进行细胞呼吸，CO2释放量表明此时的呼吸强度。
B点：光补偿点，即光合作用强度=细胞呼吸强度。
C点对应的横坐标：光饱和点，增加光强光合作用强度不 再增加。
（C）
A. 红光，ATP下降 B. 红光，未被还原的C3上升 C. 绿光，[H]下降 D. 绿光，C5上升
应用探究 2. 如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净
吸收速率与CO2浓度的关系，下列说法正确的是（ B ）
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A. CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用 B. 适当增加光照强度，a点将左移 C. CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度相等 D. 甲植物体内[H]的含量在CO2浓度为b时比在a时高
提光能
延长光合作用时间
提高复种指数 温室中人工光照
利用率
合理密植 增加光合作用面积 间作套种
提高光合 速率
阴生植物 控制光照强弱 阳生植物 控制光质
通风透光 控制CO2供应 在温室中施农家肥，使用CO2发生器 控制必需矿质元素供应 适时适量施肥
应用探究
1. 在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，突然改用光照强度 与白光相同的红光或绿光照射。下列是光源与瞬间发生变化的物质，组合正确的是
A点：CO2补偿点（表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度）； A′点：表示进行光合作用所需CO2的最低浓度； B和B′点：CO2饱和点（两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后，光合作用强度不 再随CO2浓度增加而增加）。