第5章細胞的能量供應和利用光合作用第4節(jié)光合作用與能量轉化主講教師：zeg聚焦1植物依靠哪些色素捕獲光能？2葉綠體的結構有哪些適于進行光合作用的特點？問題探討討論：靠人工光源生產(chǎn)蔬菜有什么好處？用人工光源可以避免由于自然環(huán)境中光照強度不足導致光合作用強度低而造成的減產(chǎn)。同時，人工光源的強度和不同色光是可以調(diào)控的，可以根據(jù)植物生長的情況進行調(diào)節(jié)，以使蔬菜產(chǎn)量達到最大。你參觀或聽說過植物工廠嗎？植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分等條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍色和白色的光源。植物工廠在自然界，萬物生長靠太陽。光合作用是唯一能夠捕獲和轉化光能的生物學途徑，被稱為“地球上最重要的化學反應”。1捕獲光能的色素和結構1.1捕獲光能的色素思考討論以下問題，展示學習成果：植物的葉片中含有哪些色素呢？怎樣提取、分離這些色素呢？實驗中二氧化硅（SiO2）、碳酸鈣（CaCO3）作用是什么？研磨液過濾用的什么材料？.視頻見U盤該課件文件夾探究·實踐綠葉中色素的提取和分離探究·實踐實驗原理提取原理：綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中。分離原理：各種色素在層析液中的溶解度不同，溶解度高的隨層析液在濾紙條上的擴散更快，反之則慢。實驗目的1.進行綠葉中色素的提取和分離。2.探究綠葉中含有幾種色素。探究·實踐材料用具實驗材料：新鮮的綠葉（如菠菜的綠葉）實驗儀器：干燥的定性濾紙，試管，棉塞，試管架，研缽，玻璃漏斗，尼龍布，毛細吸管，剪刀，藥匙，量筒(10mL)，天平等。實驗試劑：無水乙醇(也可用體積分數(shù)為95％的乙醇加入適量的無水碳酸鈣代替），層析液（由20份20份在60～90℃下分餾出來的石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成)，二氧化硅和碳酸鈣。探究·實踐實驗方法提取綠葉中的色素（過濾法）取材：稱取5g綠葉（菠菜的綠葉）研磨：過濾：剪去主葉脈，剪碎放人研缽中。向研缽中放入少許二氧化硅和碳酸鈣，再加入5～10mL無水乙醇，迅速、充分地進行研磨。收集：將研磨液迅速倒入玻璃漏斗(漏斗基部放一塊單層尼龍布)進行過濾。將濾液收集到試管中，及時用棉塞將試管口塞嚴。濾紙吸附性較強，會吸附研磨液中的色素。探究·實踐實驗結果提取綠葉中的色素溶解有色素的濾液探究·實踐實驗方法分離綠葉中的色素（紙層析法）制備濾紙條①剪濾紙條：將干燥的定性濾紙剪成寬度略小于試管直徑、長度略

小于試管長度的濾紙條，再將濾紙條一端剪去兩角。②鉛筆畫線：并在距這一端底部1cm處用鉛筆畫一條細的橫線。畫濾液細線③重復畫線：待濾液干后，再重畫一到兩次。①吸取濾液：用毛細吸管吸取少量濾液。②畫線：沿鉛筆線均勻地畫出一條細線(也可將濾液倒入培養(yǎng)皿，再用蓋玻片蘸取濾液，在橫線處按壓出均勻的細線)。探究·實踐實驗方法分離綠葉中的色素（紙層析法）分離綠葉中的色素:將適量的層析液倒入試管中，將濾紙條(有濾液細線的一端朝下)輕輕插入層析液中，隨后用棉塞塞緊試管口。注意:不能讓濾液細線觸及層析液，否則濾液細線中的色素會被層析液溶解，而不能在濾紙上擴散。也可用小燒杯代替試管，用培養(yǎng)皿蓋住小燒杯。觀察記錄探究·實踐實驗方法分離綠葉中的色素（紙層析法）防止層析液中的成分揮發(fā)培養(yǎng)皿————濾紙條的放置1）有濾液細線的一端朝下2）下端應插入層析液中3）濾液細線不能觸及層析液防止色素溶解于層析液中而無法分離石油醚、丙酮和苯的混合液層析液————探究·實踐實驗結果分離綠葉中的色素胡蘿卜素葉黃素葉綠素a葉綠素b（橙黃色）（黃色）（藍綠色）（黃綠色）過程操作內(nèi)容操作目的提取色素材料葉片要新鮮、深綠使濾液中色素含量高試劑二氧化硅利于綠葉的充分研磨碳酸鈣防止研磨過程中色素被破壞無水乙醇溶解色素關鍵步驟研磨要迅速、充分提取較多色素、防止溶劑揮發(fā)盛濾液的試管口加棉塞防止溶劑揮發(fā)用單層尼龍紗布過濾而不用濾紙防止色素吸附在濾紙上分離色素試劑層析液分離色素關鍵步驟濾紙條的一端剪去兩角防止層析液在濾紙條的邊緣處擴散過快濾液細線重復畫若干次，且要求細、直、齊使分離的色素帶清晰濾液細線不能觸及層析液防止色素溶解到層析液中實驗中的材料試劑及操作目的1.1捕獲光能的色素葉綠素類胡蘿卜素（含量約3/4）（含量約1/4）葉綠素a（藍綠色）葉綠素b（黃綠色）胡蘿卜素（橙黃色）葉黃素（黃色）綠葉中的色素思考討論以下問題，展示學習成果：這4種色素對光的吸收有什么差別呢？色素的功能是什么？什么是光譜？1.2色素的吸收光譜1.2色素的吸收光譜色素功能：吸收、傳遞、轉化光能。光譜：陽光是由不同波長的光組成組合成的復合光，在穿過三棱鏡時，不同波長的光會分散開，形成不同顏色的光帶，稱為光譜；自然光通過三棱鏡自然光經(jīng)過色素提取液后通過三棱鏡現(xiàn)象：光屏出現(xiàn)明顯的色光帶現(xiàn)象：色光帶變暗，且藍紫光和紅光大部分被吸收分別讓不同顏色的光照射色素溶液就可得到色素溶液的吸收光譜。1.2色素的吸收光譜光是一種電磁波?？梢姽獾牟ㄩL是400-760nm。不同波長的光，顏色不同。波長小于400nm的光是紫外光，波長大于760nm的光是紅外光。一般情況下，光合作用所利用的光都是可見光。實驗結果表明：葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光。這4種色素吸收的光波長有差別，但是都可以用于光合作用。問題探討討論：植物工廠為什么不用綠色的光源？因為色素基本上不吸收綠光。你參觀或聽說過植物工廠嗎？植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分等條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍色和白色的光源。植物工廠為什么植物春夏葉子翠綠，而深秋則葉片金黃呢？由于葉綠素比類胡蘿卜素易受到低溫的破壞，秋季低溫使葉綠素大量破壞，而使類胡蘿卜素的顏色顯示出來。（對橙黃色吸收少）其他光被葉片吸收了，綠光吸收最少反射回來；葉片中葉綠素的含量大大超過類胡蘿卜素。2.1葉綠體的結構適于進行光合作用思考討論以下問題，展示學習成果：這些色素存在于細胞中什么部位呢？為什么葉綠體結構適于進行光合作用？葉綠體除吸收光能還有什么功能？2.1葉綠體的結構適于進行光合作用這些色素存在于細胞中什么部位呢？高倍顯微鏡下黑藻（幼嫩小葉）的葉綠體光合作用的場所，“養(yǎng)料制造車間”“能量轉換站”分布綠色植物的葉肉細胞和嫩莖皮層細胞形狀功能一般為扁平的橢球形或球形迎春葉橫切上表皮細胞柵欄組織的細胞海綿組織的細胞葉脈（有導管細胞和篩管細胞）下表皮細胞（保護作用）（控制水蒸發(fā)和氣體進出）（光合作用）（運輸水和無機鹽）（運輸有機物）2.1葉綠體的結構適于進行光合作用葉綠體電子顯微鏡下結構外膜內(nèi)膜雙層膜（外膜、內(nèi)膜），基質（DNA、RNA核糖體）基粒（由類囊體堆疊而成）含光合作用有關的酶基粒基質核糖體DNA類囊體葉綠體簡筆圖類囊體薄膜；眾多的基粒和類囊體，極大地擴展了受光面積。色素分布思考·討論葉綠體除吸收光能還有什么功能呢？資料1

1881年，德國科學家恩格爾曼做了這樣的實驗：把載有水綿（葉綠體呈螺旋帶狀分布）和需氧細菌的臨時裝片放在沒有空氣的小室內(nèi)，在黑暗中用極細的光束照射水綿，發(fā)現(xiàn)細菌只向葉綠體被光束照射到的部位集中；如果把裝置放在光下，細菌則分布在葉綠體所有受光的部位。恩格爾曼的實驗示意圖思考·討論資料1

緊接著，他又做了一個實驗：又用三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域。恩格爾曼第二個實驗示意圖資料2在類囊體膜上和葉綠體基質中，含有多種進行光合作用所必需的酶討論以下問題，展示學習成果：恩格爾曼第一個實驗的結論是什么？恩格爾曼的實驗方法有什么巧妙之處？在第二個實驗中，大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域，為什么？綜合上述資料，你認為葉綠體具有什么功能？思考·討論恩格爾曼第一個實驗的結論是什么？思考·討論氧氣是葉綠體釋放出來的，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所。選材：（1）水綿具有細長的帶狀葉綠體，易于觀察現(xiàn)象。（2）好氧細菌的利用，準確顯示出氧氣產(chǎn)生的部位。設計：黑暗無空氣的設計，排除了氧氣和光的干擾。極細光束照射：葉綠體上分為光照多和光照少的部位，相當于對比實驗。進行黑暗(局部光照)和曝光對比實驗，從而明確實驗結果完全是光照引起的。恩格爾曼在選材、實驗設計上有什么巧妙之處？這是因為水綿葉綠體上的光合色素主要吸收紅光和藍紫光，在此波長光的照射下，葉綠體會釋放氧氣，適于好氧細菌在此區(qū)域分布。思考·討論在第二個實驗中，大量的需氧細菌聚集在紅光和藍紫光區(qū)域，為什么？綜合上述資料，你認為葉綠體具有什么功能？葉綠體能夠吸收特定波長的光，利用光能用于光合作用放氧。2.1葉綠體的結構適于進行光合作用葉綠體功能：進行光合作用的場所。在葉綠體內(nèi)部的巨大膜表面上，分布著許多吸收光能的色素分子，在類囊體膜上和葉綠體基質中，還有許多進行光合作用所必需的酶。這是葉綠體捕獲光能，進行光合作用的結構基礎。1練習與應用.

1.水和無機鹽是細胞的重要組成成分。判斷下列相關表述是否正確。（1）葉綠體中只有葉綠素吸收的光能才能用于光合作用。（

）（2）葉綠體的類囊體上有巨大的膜面積，有利于充分吸收光能。（

）（3）植物葉片之所以呈現(xiàn)綠色，是因為葉片中的葉綠體吸收了綠光。

（

）1.1概念檢測×√×.

2.下列關于高等植物細胞內(nèi)色素的敘述，錯誤的是

（

）A.所有植物細胞中都含有4種色素B.有些植物細胞的液泡中也含有色素C.葉綠素和類胡蘿卜素都可以吸收光能D.植物細胞內(nèi)的光合色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素兩大類A1.1概念檢測.

1.2拓展應用1.海洋中的藻類，習慣上依其顏色分為綠藻、褐藻和紅藻，它們在海水中的垂直分布大致依次是淺、中、深。這種現(xiàn)象與光能的捕獲有關嗎？有關，不同顏色的藻類吸收不同波長的光。藻類本身的顏色是反射出來的光，即紅藻反射出了紅光，綠藻反射出綠光，褐藻反射出黃色的光。水對紅、橙光的吸收比對藍、綠光的吸收要多，即到達深水層的光線是短波長的光，因此，吸收紅光和藍紫光較多的綠藻分布于水的淺層，吸收藍紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。.

1.2拓展應用2.與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，植物工廠生產(chǎn)蔬菜等食物有哪些優(yōu)勢？又面臨哪些困難？你對植物工廠的發(fā)展前景持什么觀點？請搜集資料，結合自己的思考寫一篇綜述性短文。與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相同，植物工廠生產(chǎn)蔬菜可以精確控制植物的生長周期、生長環(huán)境、上市時間等，但同時面臨技術難度大、操控要求高、需要掌握各種同蔬菜的生理特性等問題。謝謝聆聽!同學們辛苦啦！2光合作用的原理和應用聚焦1光合作用是怎樣進行的？2光合作用過程中物質變化與能量轉化有什么關系？3光合作用原理在生產(chǎn)中有哪些應用？解決以下問題，展示學習成果：什么是光合作用？光合作用化學反應方程式？2.1光合作用2.1光合作用光合作用概念：指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程?；瘜W反應式CO2+H2O光能葉綠體（CH2O)+O2解決以下問題，展示學習成果：光合作用O2是來自H2O還是來自CO2？如何將光能轉化成化學能？化學能怎樣儲存在有機物中？2.2光合作用原理思考·討論資料119世紀末，科學界普遍認為，在光合作用中，CO2分子的C和O被分開，O2被釋放，C與H2O結合成甲醛，然后甲醛分子縮合成糖。1928年，科學家發(fā)現(xiàn)甲醛對植物有毒害作用，而且甲醛不能通過光合作用轉化成糖。CO2O2釋放C+H2O甲醛多個縮合糖(CH2O)思考·討論資料2：希爾實驗4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2

光能離體葉綠體發(fā)現(xiàn)：像這樣，離體葉綠體在適當條件下發(fā)生水的光解、產(chǎn)生氧氣的化學反應稱作希爾反應。希爾反應是否說明植物光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧元素全部都來自水？思考·討論不能說明，反應體系中可以還存在其他氧元素供體，該實驗沒有排除葉綠體濾液中其它物質的干擾，也并沒有直接觀察到氧元素的轉移。希爾的實驗是否說明水的光解與糖類的合成不是同一個化學反應？能，因為懸浮液中沒有CO2，糖類合成時需要CO2中的碳元素。氧氣產(chǎn)生和糖類合成不是同一個化學反應，而是分階段進行的。思考·討論資料3：魯賓和卡門實驗結論：光合作用釋放的氧來自水，并不是CO2。CO2H218O光照射下的小球藻懸液C18O2H2O18O2O2思考·討論資料4：1954年，美國科學家阿爾農(nóng)發(fā)現(xiàn)，在光照下，葉綠體可合成ATP。1957年，發(fā)現(xiàn)這一過程總是與水的光解相伴隨。2.2光合作用原理解決以下問題，展示學習成果：光合作用分為哪幾個階段？分類依據(jù)是什么？每個階段反應的條件、場所、物質變化、能量變化如何？2.2光合作用原理根據(jù)是否需要光能，這些化學反應可以概括地分為光反應和暗反應，現(xiàn)在也稱為碳反應，兩個階段。光合作用過程的示意圖2.2光合作用原理光反應階段類囊體薄膜可見光ADP+PiATPH2OO2NADP+酶吸收H+NADPH酶條件：光、色素、多種酶場所：類囊體薄膜物質轉化：水的光解：ATP的合成：H2O1/2O2+H++2e-

光色素光能能量轉化：ATP、NADPH中活躍的化學能ADP+Pi+能量ATP酶NADPH的合成：NADP++H++e-

NADPH酶光解2.2光合作用原理暗反應階段ADP+PiATPNADP+能量C5多種酶(CH2O)糖類CO2還原酶NADPH酶能量條件：場所：葉綠體基質中有光無光都可以，多種酶等有機物中穩(wěn)定的化學能CO2的固定：C3的還原：2C3

(CH2O)+C5酶ATP、NADPHCO2＋C5

2C3酶物質轉化：ATP、NADPH中活躍的化學能能量轉化：C5：核酮糖-1

,5-二磷酸，即RuBPC3：3-磷酸甘油酸2C3固定2.2光合作用原理資料5：卡爾文實驗用14C標記的CO2供小球藻實驗，追蹤檢測其放射性。探明CO2中的C的轉移途徑。1961年12月10日獲第61屆諾貝爾化學獎放射性同位素標記法2.2光合作用原理葉綠體中的色素C52C3ADP+PiATPH2OO2H+多種酶酶(CH2O)CO2吸收光解固定還原光反應階段暗反應階段NADP+NADPH酶類囊體薄膜葉綠體基質可見光1.NADPH和ATP的移動途徑是什么？2.NADP+和ADP的移動途徑呢？3.NADPH的作用？從類囊體薄膜到葉綠體基質。從葉綠體基質到類囊體薄膜。①在C3的還原中作還原劑；②為C3的還原提供能量思考·討論光反應階段暗反應階段區(qū)別反應場所反應條件物質變化能量變化葉綠體的類囊體薄膜上葉綠體基質中需要光、色素、與光反應有關的酶需要與暗反應有關的酶光能轉化為ATP和NADPH中活躍的化學能ATP和NADPH中的化學能轉化為有機物中穩(wěn)定的化學能①水的光解：H2OH++O2②合成NADPH：NADP++H++e→NADPH③合成ATP：ADP+Pi+能量

ATP光酶①CO2的固定：CO2+C52C3酶②C3還原：C3（CH2O）酶ATP、NADPH③C5的再生：C3C5

酶ATP、NADPH思考·討論聯(lián)系：光反應是暗反應的基礎，光反應為暗反應的進行提供NADPH和ATP；暗反應是光反應的繼續(xù)；暗反應為光反應的進行提供合成ATP的原料ADP和Pi，以及NADP+；光反應NADPH、ATP暗反應ADP、Pi、NADP+光反應與暗反應相互影響相互制約，兩者都不能長期獨立進行。2.2光合作用原理條件驟變對光合作用中各物質（短時間內(nèi)）的影響CO2濃度不變NADPH、ATP

C3C5

（CH2O）光照減弱減少增加減少減少光照增強增加減少增加增加2.2光合作用原理條件驟變對光合作用中各物質（短時間內(nèi)）的影響光照不變NADPH、ATPC3C5

（CH2O）CO2濃度減少增加減少增加減少CO2濃度增加減少增加減少增加問題探討討論：為什么要控制二氧化碳濃度、營養(yǎng)液成分和溫度等條件？影響光合作用因素很多，既有植物自身條件，也有外界環(huán)境條件。二氧化碳濃度、營養(yǎng)液和溫度是影響植物生長的重要外部條件，因此要進行控制，以便讓植物達到最佳的生長狀態(tài)。你參觀或聽說過植物工廠嗎？植物工廠在人工精密控制光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度和營養(yǎng)液成分等條件下，生產(chǎn)蔬菜和其他植物。有的植物工廠完全依靠LED燈等人工光源，其中常見的是紅色、藍色和白色的光源。植物工廠2.3

光合作用原理的應用光合作用強度：植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量?；瘜W反應式CO2+H2O光能葉綠體（CH2O)+O2單位時間內(nèi)光合作用固定CO2的量制造或產(chǎn)生有機物（糖類）量產(chǎn)生O2的量光合作用強度表示方法.視頻見U盤該課件文件夾探究·實踐探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響探究·實踐實驗目的：探究光照強度對光合作用強度的影響。自變量：光照強弱因變量：光合作用強度檢測方法相同時間小圓形葉片浮起的數(shù)量控制方法不同瓦數(shù)的燈或相同瓦數(shù)臺燈離實驗裝置的距離注射器的作用：實驗材料：圓形小葉片排出圓形小葉片中的氣體NaHCO3作用：提供CO2探究·實踐材料用具實驗材料：綠葉（菠菜、吊蘭等）。實驗儀器：打孔器，注射器，5WLED臺燈，米尺，燒杯。實驗試劑：質量分數(shù)為1%~2%的NaHCO3溶液。探究·實踐實驗方法步驟還原糖是指具有還原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麥芽糖等1.打孔：用直徑為0.6cm的打孔器打出圓形小葉片30片2.將圓形小葉片置于注射器內(nèi)，使葉片內(nèi)氣體逸出探究·實踐實驗方法步驟還原糖是指具有還原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麥芽糖等3.將處理過圓形小葉片放入清水中，黑暗保存，小圓形葉片全部沉到水底4.取3只小燒杯，分別倒入富含CO2的清水（1%~2%的NaHCO3溶液）探究·實踐實驗方法步驟5.向3只小燒杯中各放入10片圓形小葉片，分別置于強、中、弱光下探究·實踐實驗方法步驟5.分組實驗：分別將10片葉圓片投入3只盛20mLNaHCO3的小燒杯中

并調(diào)整40W臺燈距離（10、20、30cm）什么作用？吸收熱量排除干擾探究·實踐結果與分析

項目燒杯小圓形葉片加富含CO2的清水光照強度葉片浮起數(shù)量110片20mL強多210片20mL中中310片20mL弱少在一定范圍內(nèi)，隨著光照強度不斷增強，光合作用強度也不斷增強。實驗結論2.3

光合作用原理的應用光合作用強度測定：線粒體葉綠體產(chǎn)生O2釋放O2（可以測得）葉肉細胞CO2吸收CO2（可以測得）植物在進行光合作用的同時，還進行呼吸作用。實際測量的光合作用指標是凈光合作用速率，稱為表觀光合速率。2.3

光合作用原理的應用真正（總）光合速率=凈（表觀）光合速率

+呼吸作用速率制造或合成有機物的量固定或消耗CO2量

產(chǎn)生O2的量有機物積累量CO2吸收量O2的釋放量消耗有機物的量黑暗下CO2的釋放量黑暗下O2的吸收量===+++2.3

光合作用原理的應用光合作用強度影響因素：CO2的濃度H2O光：光照強度、光質、光照時間礦質元素（N、Mg是合成葉綠素的原料）外因：內(nèi)因：酶的種類、數(shù)量色素的含量葉齡不同植物種類溫度CO2+H2O光能葉綠體（CH2O)+O22.3

光合作用原理的應用光照強度直接影響光反應階段，制約NADPH和ATP的生成，進而影響暗反應階段。曲線分析一定范圍，光合速率隨光照強度的增加而加快，但光照強度增大到一定強度時，光合速率不再加快，甚至降低（細胞灼燒）。2.3

光合作用原理的應用光照強度0CO2吸收速率CO2釋放速率ABC呼吸速率光補償點光飽和點凈光合速率總光合速率B：光合作用=呼吸作用D：光合速率開始達到最大時對應的光照強度DAB：光合作用<呼吸作用BC：光合作用>呼吸作用呼吸速率A：只進行呼吸作用2.3

光合作用原理的應用A:只進行呼吸作用B：光合作用=呼吸作用

細胞呼吸釋放的CO2

全部用于光合作用BC：光合作用>呼吸作用AB：光合作用<呼吸作用葉肉細胞葉肉細胞葉肉細胞葉肉細胞2.3

光合作用原理的應用光照強度0CO2吸收速率CO2釋放速率ABC光補償點光飽和點D應用①

陰雨天適當補充光照，及時對大棚消霜除霧；②

陰生植物的光補償點和光飽和點都比陽生植物低，注意間作套種時應注意農(nóng)作物的種類搭配、林帶樹種的配置。陽生植物陰生植物2.3

光合作用原理的應用CO2濃度AB吸收速率CO2C釋放速率CO2DCO2濃度影響暗反應階段，與C3的生成有關。曲線分析一定范圍，光合速率隨CO2濃度增加而加快，但CO2濃度到一定值時，光合速率不再加快。而且CO2濃度到達一定濃度，才會進行光合作用。2.3

光合作用原理的應用CO2濃度AB吸收速率CO2C釋放速率CO2DA點：對應的CO2濃度為能進行光合作用的最低CO2濃度。CO2補償點光合作用速率＝呼吸作用速率B點：C點：最大光合速率，對應的D點為CO2飽和點應用①

在農(nóng)作物生產(chǎn)上可通過“正其行，通其風”增大CO2濃度；②

增施農(nóng)家肥等增大CO2濃度，提高光合速率。.

4.2拓展應用1.松土是許多農(nóng)作物栽培中經(jīng)常采取的一項措施。試分析農(nóng)田松土給農(nóng)作物的生長、當?shù)氐乃帘３忠约叭驓夂蜃兣确矫婵赡軒淼挠绊?，并指出如何盡量減少不利影響。？松土透氣可以使根部細胞進行充分的有氧呼吸，從而有利于根系的生長和對無機鹽的吸收，促進作物生長、進行光合作用吸收更多的CO2，緩解全球氣候變暖現(xiàn)象；增強根系的水土保持能力；避免根細胞由于無氧呼吸產(chǎn)生酒精對根系造成的傷害。此外，松土透氣還有利于土壤中好氧微生物的生長繁殖，促使這些微生物對土壤有機物的分解，為植物生長提供更多的CO2，也有可能導致局部大氣CO2濃度上升。松土不當，可能傷害植物根系；要根據(jù)不同植物、植物不同的生長階段等，采取不同的松土方法。2.3

光合作用原理的應用O溫度A光合速率BC主要影響與光合作用有關酶的活性影響光合速率。溫度曲線分析一定范圍，酶的活性隨溫度升高而增強，光合速率增強低溫可降低酶活性，但不使酶失活，光合作用被抑制。在最適溫度，酶的活性最高，光合速率最高一般最適溫度在一般是25℃。超過一定溫度，酶的活性隨溫度升高而降低。溫度過高酶空間結構破壞，永久失活光合速率受抑制。應用溫度過高植物氣孔關閉，光合速率會減弱。冬季溫室栽培，白天可適當提高溫度；晚上適當降低溫度，降低有機物消耗。迎春葉橫切上表皮細胞柵欄組織的細胞海綿組織的細胞葉脈（有導管細胞和篩管細胞）下表皮細胞（保護作用）（控制水蒸發(fā)和氣體進出）（光合作用）（運輸水和無機鹽）（運輸有機物）2.3

光合作用原理的應用水是光合作用的原料，又是體內(nèi)各種化學反應的介質，直接影響光合作用速率；水分還能影響氣孔的開閉，間接影響CO2進入葉片，從而影響光合作用速率。應用合理澆灌2.3

光合作用原理的應用礦質元素N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分K：促進光合產(chǎn)物向貯藏器官運輸Mg：葉綠素的重要組分應用合理施肥2.4化能合成作用利用體外環(huán)境中某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，稱為化能合成作用。例如：硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數(shù)種類的細菌。

2NH3+3O2

2HNO2+2H2O+能量硝化細菌2HNO2+O2

2HNO3+能量硝化細菌6CO2+6H2O2C6H12O6+6O2能量討論：進行化能合成作用的生物屬于自養(yǎng)還是異養(yǎng)生物？異養(yǎng)生物：只能利用環(huán)境中現(xiàn)成的有機物來維持自身的生命活動。自養(yǎng)生物：以無機物轉變成為自身的組成物質。2課堂小結2.課堂小結光合作用與能量轉化光合作用光合作用應用概念反應式探究歷程影響因素：光照、溫度、二氧化碳、水分、礦質元素

硝化細菌光合作用原理過程光反應：類囊體薄膜暗反應：葉綠體基質化能合成作用CO2+H2O（CH2O)+O2

光能葉綠體2練習與應用.

1.依據(jù)光合作用的基本原理，判斷下列相關表述是否正確。（1）光合作用釋放的氧氣中的氧元素來自水。（

）（2）光反應只能在光照條件下進行，暗反應只能在黑暗條件下進行。（

）（3）影響光反應的因素不會影響暗反應。（

）2.1概念檢測√××.

2.如果用含有14C的CO2來追蹤光合作用中碳原子的轉移途徑，則是

（

）A.

CO2→葉綠素→ADPB.CO2→葉綠體→ATPC.CO2→乙醇→糖類D.CO2→三碳化合物→糖類D