4.4 光合作用课件-2025-2026学年高一上学期生物北师大版必修1

该高中生物学课件围绕光合作用的核心概念展开，从白化苗不能生长的现象导入，逐步引导学生理解色素功能、叶绿体结构与光合作用的关系，再通过恩格尔曼实验、同位素标记法等科学探究活动，构建起“物质变化—能量转换—环境影响”的知识体系，形成由现象到本质的学习支架。 其亮点在于深度融合生命观念、科学思维与探究实践三大核心素养。例如，通过分析水绵叶绿体形态和需氧菌分布，体现结构与功能观；借助希尔反应和鲁宾卡门实验，培养证据推理与模型建构的科学思维；设计多组对照实验探究O₂来源与CO₂固定路径，强化学生动手实践能力。这种以问题驱动、实验验证、逻辑推演为主线的教学设计，既帮助学生建立系统的生物学认知，又提升教师课堂组织与深度教学的能力。

当你点燃一块煤， 你看到的是 亿万年前的阳光。 第4节 光合作用 第4章 细胞的代谢 光合作用需要色素去捕获光能 正常苗 白化苗 白化苗由于不能形成叶绿素，无法进行光合作用，待种子中贮存的养分耗尽就会死亡。 哪一种苗不能正常生长？ 观看视频《绿叶中色素的提取》并阅读教材P98的实践与探究，回答相关问题。 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 观看视频《绿叶中色素的分离》并阅读教材P98-99的实践与探究，回答相关问题。 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 [实验原理] 提取: 分离: [实验目的] 提取和分离绿叶中的色素，探究绿叶中色素的种类。 绿叶中的色素都能溶解在有机溶剂无水乙醇中。 （纸层析法） 不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。 [实验材料试剂] 新鲜的绿叶(深绿)（如菠菜的绿叶） 无水乙醇 层析液、SiO2、CaCO3 （95%乙醇+无水碳酸钠） 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 [实验步骤] [实验步骤] 材料:5g新鲜叶片 试剂 SiO2： CaCO3： 无水乙醇： 使研磨充分 防止色素破坏 溶解色素 ★研磨要充分且迅速 提取绿叶中的色素： 制备滤纸条 画滤液细线 分离绿叶中的色素 称-剪-研-滤 新鲜、浓绿的叶片中含有较多的叶绿素。 ★试管口要塞严 研磨: 防止无水乙醇挥发、避免色素被氧化 ★过滤： 用单层尼龙布 滤纸、纱布会吸收色素 防止溶剂挥发和色素分子被氧化 观察与记录 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 [实验步骤] 提取绿叶中的色素 制备滤纸条 画滤液细线 分离绿叶中的色素 干燥的 铅笔线 剪两角 使层析液在滤纸条上扩散得快。 避免边缘效应，使 层析液同时到达滤液细线 观察与记录 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 [实验步骤] 分离绿叶中的色素 制备滤纸条 画滤液细线 层析 ★要求：①细、直、齐 ②重复2—3次 为了积累更多的色素， 使分离后的色素带更明显 防止色素带重叠而影响分离效果 观察与记录 每次画线后要等滤液干燥后再重复画。 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 [实验步骤] 分离绿叶中的色素 制备滤纸条 画滤液细线 层析 层析液 培养皿 防止色素溶解在层析液中 ★层析液不能没及滤液线 ★ 烧杯加培养皿盖 防止层析液挥发，因其易挥发且有毒 观察与记录 （石油醚:丙酮:苯=20:2:1） 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 [实验步骤] 分离绿叶中的色素 制备滤纸条 画滤液细线 层析 观察与记录 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 溶解度从高→低 胡黄ab 从上往下依次是： ab黄胡 从宽到窄依次是： 含量从多→少 一、实验：绿叶中色素的提取和分离 叶绿素 类胡萝卜素 （含量约3/4） （含量约1/4） 叶绿素a（蓝绿色） 叶绿素b（黄绿色） 胡萝卜素（橙黄色） 叶黄素（黄色） 绿叶中的色素 吸收、传递和转化光能 1.分类： 2.功能： 不同的色素对光的吸收有什么差别？ 想一想： 为什么秋天植物叶片会变黄？ 秋季，叶片叶绿素分子在低温下被破坏，而类胡萝卜素较稳定，显出类胡萝卜素的颜色。 二、捕获光能的色素 叶绿素溶液 叶绿素：主要吸收红光和蓝紫光 类胡萝卜素：主要吸收蓝紫光 类胡萝卜素溶液 三棱镜 色素溶液吸收光谱 光谱 二、捕获光能的色素 3.色素的吸收光谱 阳光（复合光） 光谱：不同波长的光会分散开，形成不同颜色的光带 3.色素的吸收光谱 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光； 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 二、捕获光能的色素 光是一种电磁波，不同波长光颜色不同 可见光：400-760 nm 紫外光：＜400nm，红外光：＞760nm 红光和蓝紫光 为了增产，大棚用什么颜色的塑料薄膜？补充什么颜色的光？ 无色透明 二、捕获光能的色素 太阳光由七色光组成，所以用无色薄膜，植物可以获得更多的光能。 在功率相同的情况下，选用蓝紫光和红光的照明灯补充光源，植物利用光能的效率更高。 1．冬季时，为了增加蔬菜的产量，应该选红色、蓝色还是无色的大棚塑料薄膜？为什么？ 2．阴天时，为了增加蔬菜的产量，在功率相同的情况下，应选择什么颜色(“蓝紫光和红光”或“白光”)的照明灯为蔬菜补充光源？为什么？ 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 1、叶绿体的形态(光镜下) 一般呈扁平的椭球形或球形。 2、叶绿体的结构(电镜下) 黑暗处理 极细光束照射 暴露在光下 发现：（恩格尔曼的实验） 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 水绵和需氧细菌的装片 细菌集中在极细光束照射部位 细菌均匀分布 自变量： 因变量： 光照、黑暗 需氧细菌的聚集部位 结论：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所。 1、为什么选用水绵和好氧细菌作为实验材料？ ①水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。 ②好氧细菌可确定释放O2多的部位。 2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？ 排除光和氧气的干扰。 恩格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？ 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 3、极细光束： 叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。 因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长 光照射下，叶绿体会释放更多氧气，适于需氧细菌在此区域分布。 第二个实验中，大量需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的需氧型细菌聚集在红光和蓝紫光区域。 3、功能（恩格尔曼的实验） 叶绿体是进行光合作用的场所，并且能够吸收特定波长的光。 光合作用的场所只能是叶绿体吗？ 蓝细菌、光合细菌等没有叶绿体也能进行光合作用。 综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？ 3、功能（恩格尔曼的实验） 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 课堂小结 光合色素 材料 提取 试剂 药品 原理 作用 步骤 注意事项 试剂 分离 用具 步骤 原理 功能 注意事项 方法 吸光主要类型 种类、颜色、含量、溶解度 分布 叶绿体的功能 相适应的结构 21 捕获光能的色素和结构 光合色素 叶绿素 类胡萝卜素 叶绿素a 叶绿素b 叶黄素 胡萝卜素 结构 含量占1/4 含量占3/4 (蓝绿色） （黄绿色） （橙黄色） （黄色） 外膜 内膜 基粒（色素和酶）由类囊体堆叠而成 基质（DNA、RNA、酶） 课堂小结 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 1、叶绿体的形态(光镜下) 一般呈扁平的椭球形或球形。 基粒 叶绿体基质 类囊体 外膜 内膜 (色素) (酶) (酶、DNA、RNA) 2、叶绿体的结构(电镜下) 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 水绵 仔细观察，水绵的叶绿体有什么特殊之处？ 水绵：藻类（真核生物）由长筒状细胞连接而成。叶绿体呈螺旋带状分布。 需氧细菌：聚集在 氧气产生的地方。 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 水绵 黑藻 恩格尔曼的实验材料 黑暗处理 极细光束照射 暴露在光下 3.功能——恩格尔曼的实验 水绵和需氧细菌的装片 隔绝空气 细菌集中在极细光束照射部位 细菌均匀分布 自变量： 因变量： 完全暴露在光下、黑暗(局部光照) 需氧菌聚集部位 结论：叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧。 一、叶绿体的结构适于进行光合作用 1、为什么选用水绵和好氧细菌作为实验材料？ ①水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察。 ②好氧细菌可确定释放O2的部位。 2、为什么选用黑暗并且没有空气的环境？ 排除光线和氧的干扰。 格尔曼在选材、实验设计上有什么巧妙之处？ 3、极细光束照射的好处： 叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组相互对照实验（对比）。 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 和黑暗条件下用极细光束照射进行对照，再一次验证实验结果完全是由光照射到叶绿体引起的。 4、为何把载有水绵的临时装片又暴露于光下？ 实验材料选择巧妙 排除干扰方法巧妙 观测指标设计巧妙 实验对照设计巧妙 因为水绵叶绿体上的光合色素主要吸收红光和蓝紫光，在此波长 光照射下，叶绿体会释放更多氧气，适于需氧细菌在此区域分布。 大量需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，为什么？ 用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量需氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。 3、功能——恩格尔曼的实验 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 光 三棱镜 临时装片 好氧细菌 水绵 好氧细菌 叶绿体：是进行光合作用的场所， 并且能够吸收特定波长的光。 蓝细菌、光合细菌等没有叶绿体也能进行光合作用。 综合上述资料，你认为叶绿体具有什么功能？ 3、功能——恩格尔曼的实验 三、叶绿体的结构适于进行光合作用 光合作用的场所只能是叶绿体吗？ 光合作用： 绿色植物通过 ，利用光能，把 转化成储存着能量的 ，并释放出 的过程。 叶绿体 CO2和H2O O2 有机物（糖类） CO2 + H2O 光能 叶绿体 （CH2O）+ O2 糖类 30 甲 醛 CO2 + H2O C （CH2O） C O H H O2 结合 缩合 19世纪末，科学界普遍认为: 1928年，科学家发现甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖。 资料1 资料2 四、光合作用原理 活动1：探究H2O的分解 CO2 + H2O 光能 叶绿体 （CH2O）+ O2 糖类 从上式可推测O2的来源 来自CO2 来自H2O 共同来自CO2和H2O 不给叶绿体提供CO2，叶绿体还能产生O2吗？ 四、光合作用的原理 1.提取叶绿体悬浮液 研磨 过滤 离心 滤液 上清 实验1：探究叶绿体在无CO2的条件下能否放O2 活动1： 探究O2的来源 再离心 悬浮 镜检 沉淀 1.提取叶绿体悬浮液 实验1：探究叶绿体在无CO2的条件下能否放O2 活动1： 探究O2的来源 2.观察放氧 初步结论： 活动1： 探究O2的来源 离体叶绿体适当条件下发生水的光解、产生O2（O2可来自H2O） 希尔反应 黑暗、无CO2 光照、无CO2 1.该实验能否说明光合作用产生的O2中的O全部来自H2O ？ 2.若要探究O2的来源，可用什么方法？ 不能 将植物分成两组： 一组提供H218O和CO2 另一组提供H2O和C18O2 检测两组植物释放的O2是否含有18O 18O 同位素标记法 （1）用哪一种同位素？ （2）请说出实验思路。 活动1： 探究O2的来源 光合作用释放的O2全部来自H2O 资料3 1941年科学家鲁宾和卡门的实验 2. O2释放后，H2O中剩下的H会变成什么物质？ 1.该实验的结论是？ 活动1： 探究O2的来源 H2O 1/2O2 + 2H+ +2e- 光能 酶 水的光解 37 + 2H+ + 2e- (氧化型辅酶Ⅱ) NADP+ NADPH (还原型辅酶Ⅱ) 2.光能全部都转化为了NADPH中活跃的化学能吗？ 1. 叶绿体内接受H+和e-的物质： 光能会转化为NADPH中活跃的化学能 活动2：探究H2O中H的去向 酶 38 组别 处理方法 实验现象 1 光照+叶绿体悬浮液+ADP+Pi（无CO2） 有ATP生成 2 黑暗+叶绿体悬浮液+ADP+Pi（无CO2） 无ATP生成 科学家阿尔农的实验 2.从实验结果能得出什么结论 ？ 资料4 光能还转化为ATP中活跃的化学能 ADP + Pi + ATP 光能 酶 1.该实验的自变量和因变量分别是？ 自变量：是否光照； 活动3：探究光能的转化 因变量：有无ATP生成 39 叶 绿 体 色 素 H2O 水的光解 叶 绿 体 色 素 O2 H+、e- ADP ＋Pi ATP 光反应 色 素 光能 四、光合作用的原理 NADP+ NADPH 条件 ： 光、 色素、 酶 场所： 物质变化 水的光解： ATP的合成： 叶绿体类囊体薄膜上 H2O 1/2O2 +H＋ +2e－ 光能 色素 ADP＋Pi ATP +光能 酶 光能 1.光反应阶段 能量转变： ATP和NADPH中活跃的化学能 四、光合作用的原理 NADPH的合成： NADP＋ + H＋ + 2e- NADPH 酶 步骤 处理方法 实验现象 1 适宜条件下，给予叶绿体悬浮液适宜的光照 短时间叶绿体中积累NADPH和ATP 2 随后移去光照 NADPH、ATP被消耗，也有糖类生成 科学研究 资料5 活动3：探究光能的转化 光反应 暗反应 （碳反应） ADP NADPH 42 接着又转移到什么物质中？ 科学家卡尔文等用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，追踪放射性14C的去向。向反应体系中通入一定量14CO2，发现： 光照0.5秒后，检测到90%的放射性稳定地出现在一种三碳化合物（C3）； 光照5秒左右后，检测到有放射性的五碳化合物（C5）和糖类（C6）； 光照30秒后，检测到多种含14C的有机物。 资料6 CO2中的C首先转移到什么物质中？ CO2 C3 （CH2O） C5 活动4：探究CO2中C的转移路径 CO2是如何生成C3的呢？ 43 ADP ＋Pi ATP 2C3 多种酶 参加催化 供能 还原 （CH2O） 暗反应（卡尔文循环） CO2 C5 固定 四、光合作用的原理 NADP+ NADPH 还原剂 供能 3-磷酸甘油酸 核酮糖-1，5-二磷酸（RuBP） 条件： 有光无光都可，需多种酶 场所： 叶绿体基质 物质变化 CO2的固定： CO2＋C5 2C3 酶 C3的还原： ATP、NADPH中活跃的化学能 2C3 (CH2O)+C5 酶 ATP、NADPH 能量转变： 有机物中稳定的化学能 2.暗反应阶段 四、光合作用的原理 2C3 C5 多种酶 CO2 还原 固定 （CH2O） 叶绿体基质 供H 光能 暗反应 NADP+ ADP+Pi ATP NADPH O2 H2O H+、e- 类囊体膜 光反应 活跃的化学能 稳定的化学能 能量是物质变化的动力 物质是能量的载体 光合作用的过程图解 46 CO2+C5 2C3 叶 绿 体 色 素 H2O 水的光解 叶 绿 体 色 素 O2 NADPH ATP 2C3 多种酶 参加催化 供氢 供能 还原 （CH2O） 暗反应 光反应 CO2 C5 固定 色 素 光能 酶 C3 (CH2O) ATP、[H]、酶 ①水的光解: ③ATP的合成: ①CO2的固定: ②C3的还原: ②NADPH的合成： 练习：如图是光合作用过程的图解，其中A～G代表物质，a、b、c代表生理过程。下列相关叙述错误的是 A.图中a过程发生在类囊体薄膜上 B.若光照突然停止，短时间内叶绿体中F的 含量会增加 C.c过程是CO2固定，发生在叶绿体基质中 D.E接受C和 NADPH释放的能量并被NADPH还原 √ F为C5，若光照突然停止，光反应停止，ATP和NADPH减少，C3的还原减弱，形成的C5减少，CO2量不变，CO2固定过程消耗的C5不变，短时间内叶绿体中C5的含量会减少，B错误。 光合作用的过程： 知识回顾： 问题1：从反应方程式分析，哪些因素会影响光合作用？ 光、CO2、温度、水、矿质元素等。 CO2+H2O 叶绿体 光能 (CH2O)+O2 （五）光合作用的应用 2、光合作用强度的表示方法： 固定或者利用CO2的量 制造或产生有机物（糖类）量 产生O2的量 单位时间内光合作用 CO2+H2O (CH2O)+O2 光能 叶绿体 1、定义：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 光合作用强度的定义？如何表示光合作用强度？ 影响光合作用的因素 二、探究光照强度对光合作用强度的影响 52 预测实验结果？ 52 （五）光合作用的应用 探究：环境中影响光合作用强度的因素 1、实验原理： 2、实验步骤： 自变量的设置： 因变量的检测： 无关变量的控制： 强、中、弱三种光照 同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 使小圆形叶片内的气体逸出； 放入黑暗处待用。 在光合作用的过程中植物吸收CO2并释放O2，释放O2的多少与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。 烧杯 编号 处理条件 5分钟上浮数 10分钟上浮数 15分钟上浮数 1 距40W台灯15cm, 2%NaHCO3溶液， 1 5 9 2 距40W台灯25cm， 2%NaHCO3溶液， 0 2 5 3 距40W台灯35cm， 2%NaHCO3溶液， 0 1 1 3、实验结果： 光合作用强度 0 光照强度 4、结论： 规律: 在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增大而加快，超过一定值后光合作用强度趋于稳定。 影响光合作用的外界因素 光照强度 1、光 光质 光照时间 光合速率 为什么从A点开始光合作用不再增强？ 光照强度 A 红光＞蓝紫光＞绿光 O O—A段限制因素是光照强度 A点后限制因素是其它条件 （主要影响光反应） 影响光合作用的因素及应用 下面图中，甲图表示光合作用部分过程；乙图表示某植株叶片在光斑(阳光穿过上层叶片的空隙会在下层叶片上形成光斑，它会随太阳的运动而移动)照射前后吸收CO2和释放O2的情况； （1）甲图过程表示______（填生理过程）CO2中O和C的最终去向分别是________和________。光反应为该过程提供________和________。 （2）乙图中C点时该植物叶肉细胞叶绿体光合作用所需CO2的来源是________________________。AB段氧气释放速率下降的原因________。 2、 CO2浓度 光合速率 CO2浓度 B 施用NH4HCO3 施用农家肥 O 措施？ 合理密植 （主要影响暗反应） 影响光合作用的外界因素 3、 温度 温度 光合速率 措施？ 温室栽培； 增大昼夜温差。 （主要影响暗反应） 影响光合作用的外界因素 你知道新疆的水果含糖量普遍较高的原因吗？ 白天温度高，有利于光合作用合成有机物；夜间温度低，有利于降低呼吸作用消耗有机物。 4、水 合理灌溉 干旱对光合作用有什么影响？ 缺水导致植物气孔关闭，CO2吸收减少，从而影响暗反应 影响光合作用的外界因素 措施？ 5.矿质元素 N： P： Mg： 光合作用中各种酶的组成元素 是ATP的组成元素 是叶绿素的组成元素 是ATP的组成元素 是磷脂的组成元素 是叶绿素的组成元素 影响光合作用的外界因素 合理施肥 措施？ 6. 光合作用的日变化： 光合速率 0 时间（h） 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 A B C D E （1）为什么7－10时光合作用强度不断增强？ （2）为什么12点左右的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？ 如图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析曲线图并回答： 答：因为光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。 答：12时左右的温度很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，CO2供应减少，所以光合作用强度减弱。 叶绿体中色素的量，酶数量、活性，叶龄等。 影响光合作用的内因 例．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响，得到的实验结果如图所示。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，曲线I、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高 D.光照强度为b～c，曲线I、Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高 用H218O浇花，足够长的一段时间后，哪些物质中含18O？分别来自什么代谢反应的哪一阶段？ 光合作用光反应阶段 呼吸作用第三阶段 呼吸作用第二阶段 光合作用暗反应 H2O O2 H2O CO2 葡萄糖 65 1.光合作用与细胞呼吸的物质和能量有何联系？ CO2＋H2O 光能 叶绿体 （CH2O)＋O2 H2O CO2 + H2O 酶 CO2 （CH2O) C： C3 丙酮酸 CO2 O： H2O O2 H2O CO2 （CH2O) H： H2O NADPH （CH2O) [H] 丙酮酸 [H] H2O 物质联系： 元素转移： 光能 ATP和NADPH中活跃的化学能 （CH2O)中稳定的化学能 ATP中活跃的化学能 热能 能量联系： 66 光合作用 有氧呼吸 场所 条件 物质变化 能量变化 实质 意义 联系 通常为叶绿体 通常为细胞质基质+线粒体 光、CO2、H2O、色素、酶等 H2O、O2、酶 光能→稳定化学能 稳定化学能→活跃化学能+热能 ①光合作用为细胞呼吸提供物质和能量，细胞呼吸为光合作用提供原料 ②进化过程中光合作用促进了有氧呼吸生物的出现 CO2+H2O→(CH2O)+O2 （CH2O)＋H2O＋O2→CO2＋H2O 合成有机物，储存能量 分解有机物，释放能量 光合作用与有氧呼吸的比较及联系 ①为几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源 ②维持大气中O2与CO2含量的相对稳定 ①为生物体的生命活动提供能量 ②生物体代谢的枢纽 67 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2 光能 叶绿体 若光照时测得小室内CO2减少Xml，是否等于光合作用固定的CO2就是Xml？ 68 A：呼吸大于光合，相当于右图AB段 B：只有呼吸没有光合，相当于右图A点 C：呼吸等于光合，相当于右图B点 D：光合大于呼吸，相当于右图中BC段 指出左边四图与右边曲线的对应关系 光照强度 D A B C 0 吸收 CO2 释放 CO2 光合作用与细胞呼吸对植物与外界进行气体交换的关系 69 2.光合作用与细胞呼吸的强度对气体交换有何关系？ 0 光照强度 CO2吸收量/单位时间 CO2释放量/单位时间 A B C D • • • V呼 V光 = V呼 V光 > V呼 V净光 V光 < V呼 • V呼 V总光 E 植物的光合速率随光照强度的变化 70 总光合速率与净光合速率（非常重要） 在光下测定植物光合作用强度时，由于植物的呼吸作用也在进行，实际上测量出来的结果是光合作用减去呼吸作用的差值，称为表观光合速率（净光合）。如果我们在测光合作用速率时，同时测其呼吸速率，把它加到表观光合速率上去，则得到真正光合速率（总光合或实际光合）。 真正光合速率（总光合）=表观光合速率（净光合）+呼吸速率。  71 3.环境因素变化对光合作用与细胞呼吸相关关键点位置有何影响？ 此图是在光合作用的最适温度25℃时测得的，若将温度升高到细胞呼吸的最适温度30℃，则A、B、C、D的移动方向分别为 、 、 、 。 下移 右移 左下 左 0 光照强度 CO2吸收量/单位时间 CO2释放量/单位时间 A B C D • • • • 72 4.光合作用与细胞呼吸的强度与植物生长何关系？ 自然环境中植物一天吸收速率与释放CO2的速率变化 开始光合作用 停止光合作用 温 度 最 低 V光=V呼 V光=V呼 午休 （气孔关闭） 注：S1、S2、S3代表曲线与横纵轴围成的面积 S1-（S2+S3）> 0（即一昼夜有机物的累积量> 0 ） 光照降低 V光<V呼 V光>V呼 植物能生长： 73 5.如何测定总光合作用速率？ 装置1 尺子 尺子 装置2 NaOH溶液 NaHCO3溶液/ CO2缓冲液 黑暗环境 光照环境 测定细胞呼吸速率 测定净光合速率 V总光= V呼 + V净光 黑暗、光照环境 排除无关变量影响 绿色植物 绿色植物 总光合速率= 装置1液滴向左移动的相对距离+装置2液滴向右移动的相对距离 时间 尺子 死的绿色植物 对照装置 NaOH溶液， NaHCO3溶液/ CO2缓冲液 74 如图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是 A．过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光 B．过程②发生在叶绿体基质，过程③发生在线粒体 C．过程①产生NADPH，过程②消耗NADPH，过程③既产生也消耗NADH D．若过程②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的干重就会增加 √ 例1 75 如图是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解，据图判断下列说法错误的是 A．A、C表示叶绿体产生氧气的量，A＋C可以表示总光合速率 B．B、C表示线粒体吸收氧气的量，B＋C可以表示呼吸速率 C．黑暗中，A、C的量为零 D．叶肉细胞的净光合速率可以用C或D来表示 √ 例2 76 不考虑温度变化，光照强度对A、B两种植物O2吸收速率的影响如下图所示。下列有关叙述正确的是 A．b点时，植物B的叶肉细胞内产生NADPH的场所有类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体内膜 B．在连续阴雨的环境中，生长受影响更显著的植物是B C．c点时，植物A的总光合速率大于植物B D．对于植物B而言，适当提高CO2浓度，b点将向左移动，d点将向左上移动 √ 例3 77 为了探究植物的光合作用，科学家在夏季晴朗的某一天，将一株绿色植物放在密闭、透明的玻璃罩内，定时测定玻璃罩内的CO2浓度，结果绘制成下图所示曲线。下列分析错误的是 A．在dh段植物进行的生理作用有光合作用和呼吸作用 B．fg段CO2浓度下降明显减慢的原因是此时段温度高，气孔大量关闭，CO2无法大量进入叶片组织，致使光合作用暗反应受限制 C．ad段植物只进行呼吸作用，光合作用开始于d点之后 D．这株绿色植物在一天内积累了有机物，在h点时有机物总量最多 √ 例4 78 用大小相似的轮藻叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前重量，在不同温度下分别暗处理1 h，测其重量变化，立即再将此叶片移入光下光照1 h(光强度相同)，再测其重量变化。得到如下表结果： 以下说法错误的是 A.光照时，第4组轮藻合成葡萄糖总量为3 mg B.光照时，第1、2、3组轮藻释放的氧气量相等 C.光照时，第4组轮藻光合作用强度大于呼吸作用强度 D.该轮藻呼吸作用酶的最适温度约为29℃ √ 例5 组别 一 二 三 四 温度/℃ 27 28 29 30 暗处理后质量变化/mg -1 -2 -3 -1 光照后与暗处理前质量变化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 V净光=积累量+暗处理后的变化量 V呼=暗处理后的变化量 V总光=积累量+2×暗处理后的变化量 79 小 结 一、影响光合作用的因素曲线的变式 1.光照强度 0 光照强度 CO2 吸收量 CO2 释放量 A B C 光饱和点 光补偿点 D • • • V呼 V光 = V呼 V光 > V光 < V呼 • 呼吸速率：黑暗时，单位时间内植物/叶片释放的CO2量或吸收的O2量。 净光合速率：光照时，单位时间内植物/叶片吸收的CO2量或释放的O2量或糖类的积累量。 总光合速率：光照时，单位时间内植物/叶片/叶绿体固定/利用的CO2量或产生的O2量或糖类的制造量。 净光合速率 呼吸速率 总(真)光合速率 　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 总光合速率 （又称真正光合速率） O2的产生量、CO2的固定量(消耗量)、 有机物的制造量 呼吸速率 （黑暗中测量） CO2的释放量、O2的吸收量、 有机物的消耗量 A ’ B ’ 光照强度 O 补充：阳生植物和阴生植物 C’ A B C 阴生植物 阳生植物 CO2吸收量 CO2释放量 根据上表：阴生植物的光饱和点和光补偿点低于阳生植物的原因？ 阴生植物的叶绿素含量低，且叶绿素a/b的值也低，导致光反应速率降低，同时Rubp羧化酶含量也比阳生植物的低，导致暗反应速率低，故阴生植物的光饱和点和光补偿点均低。 应用： 间作套种 2.CO2浓度 B CO2饱和点 O CO2吸收量 CO2浓度 A CO2补偿点 CO2释放量 限制因素： CO2饱和点: 植物光合作用达到最大值时，所对应的最小CO2 浓度。 光合强度＜呼吸强度 CO2补偿点： 植物达到光合速率等于呼吸速率时，所对应的CO2浓度。 光合作用强度=呼吸作用强度 随CO2浓度升高，光合速率加快 一、影响光合作用的因素曲线的变式 3.多种因素 P点前、后的限制因素分别是什么？ 如图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的系列反应过程，下列有关说法正确的是 A．过程①中叶绿体中的四种色素都主要吸收蓝紫光和红光 B．过程②发生在叶绿体基质，过程③发生在线粒体 C．过程①产生NADPH，过程②消耗NADPH，过程③既产生也消耗NADH D．若过程②的速率大于过程③的速率，则甘蔗的干重就会增加 √ 例1 86 如图是叶肉细胞内两种细胞器间的气体关系图解，据图判断下列说法错误的是 A．A、C表示叶绿体产生氧气的量，A＋C可以表示总光合速率 B．B、C表示线粒体吸收氧气的量，B＋C可以表示呼吸速率 C．黑暗中，A、C的量为零 D．叶肉细胞的净光合速率可以用C或D来表示 √ 例2 87 不考虑温度变化，光照强度对A、B两种植物O2吸收速率的影响如下图所示。下列有关叙述正确的是 A．b点时，植物B的叶肉细胞内产生NADPH的场所有类囊体薄膜、细胞质基质、线粒体内膜 B．在连续阴雨的环境中，生长受影响更显著的植物是B C．c点时，植物A的总光合速率大于植物B D．对于植物B而言，适当提高CO2浓度，b点将向左移动，d点将向左上移动 √ 例3 88 为了探究植物的光合作用，科学家在夏季晴朗的某一天，将一株绿色植物放在密闭、透明的玻璃罩内，定时测定玻璃罩内的CO2浓度，结果绘制成下图所示曲线。下列分析错误的是 A．在dh段植物进行的生理作用有光合作用和呼吸作用 B．fg段CO2浓度下降明显减慢的原因是此时段温度高，气孔大量关闭，CO2无法大量进入叶片组织，致使光合作用暗反应受限制 C．ad段植物只进行呼吸作用，光合作用开始于d点之后 D．这株绿色植物在一天内积累了有机物，在h点时有机物总量最多 √ 例4 89 用大小相似的轮藻叶片分组进行光合作用实验：已知叶片实验前重量，在不同温度下分别暗处理1 h，测其重量变化，立即再将此叶片移入光下光照1 h(光强度相同)，再测其重量变化。得到如下表结果： 以下说法错误的是 A.光照时，第4组轮藻合成葡萄糖总量为3 mg B.光照时，第1、2、3组轮藻释放的氧气量相等 C.光照时，第4组轮藻光合作用强度大于呼吸作用强度 D.该轮藻呼吸作用酶的最适温度约为29℃ √ 例5 组别 一 二 三 四 温度/℃ 27 28 29 30 暗处理后质量变化/mg -1 -2 -3 -1 光照后与暗处理前质量变化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1 V净光=积累量+暗处理后的变化量 V呼=暗处理后的变化量 V总光=积累量+2×暗处理后的变化量 90 课堂小结 谢谢大家 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf58.45.100 $