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1、光合作用的过程,主讲人：杜怡晓,光合作用的原理和应用,光合作用的定义,绿色植物通过_，利用_，把_转化成储存能量的_，并释放出_的过程。,光能,叶绿体,O2,有机物,CO2和H2O,光合作用过程,光反应,暗反应,划分依据:反应过程是否需要光能,有光才能反应,有光、无光都能反应,叶绿体结构模式图,外膜,内膜,基粒,基质,每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成。这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的四种色素就分布在类囊体的薄膜上。,而每个基粒都含有两个以上的类囊体，多者可达100个以上。叶绿体内有如此多的基粒和类囊体，极大地扩大了受光面积。,结论:,叶绿体是进行光合作用的场所，它内部的巨大膜表面上
2、，不仅分布着许多吸收光能的色素分子，还有许多进行光合作用所必需的酶。,H2O,类囊体膜,酶,光反应阶段,光、色素、酶、H2O,叶绿体内的类囊体薄膜上,水的光解：,（还原剂）,ATP的合成：,光能转变为活跃的化学能贮存在ATP中,场所：,条件：,物质变化：,能量变化：,进入叶绿体基质，参与暗反应,供暗反应使用,ATP,光,光 反 应,条件：,水在光下分解,O2,H,光、酶、色素,过程：,场所：,类囊体的薄膜上,物质,能量,光能,暗反应阶段,CO2的固定：,C3的还原：,叶绿体的基质中,H 、ATP、酶、CO2,场所：,条件：,物质变化,能量变化,CO2,五碳化合物 C5,CO2的固定,三碳化合物
3、 2C3,叶绿体基质 多种酶,糖类,H,暗 反 应,C5,固 定,2c3,场所：,条件：,过程：,叶绿体基质,酶,多种酶 参加催化,物 质,能量,ATP中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能,还 原,CO2,五碳化合物 C5,CO2的固定,三碳化合物 2C3,C3的还原,叶绿体基质 多种酶,糖类,H2O,类囊体膜,酶,光反应过程,暗反应过程,色素分子,可见光,C5,2C3,ADP+Pi,ATP,2H2O,O2,4H,多种酶,酶,(CH2O),CO2,吸收,光解,能,固定,还原,酶,光反应,暗反应,光合作用总过程：,光反应和暗反应的比较,场所,条件,物质变化,能量变化,光反应,暗反应,联系,基粒
4、片层结构薄膜,叶绿体基质中,光、色素、酶、水、ADP 、Pi,H、ATP、酶、 CO2 、C5,水的光解,ATP的生成,CO2的固定,C3的还原,光能ATP中活跃的化学能,ATP中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能,1、光反应为暗反应准备了还原剂H和能量ATP；,2、暗反应为光反应补充消耗掉的ADP和Pi。,原料和产物的对应关系：,（CH2O）,C,H,O,CO2,CO2,H2O,O2,H2O,能量的转移途径：,碳的转移途径：,光能,ATP中活跃的化学能,(CH2O)中稳定的化学能,CO2,C3,（CH2O）,影响光合作用强度的因素？,两种表示方法有什么区别呢？,1.光,光的三要素：,纵坐标代
5、表实际光合速率（强度）还是净光合速率（强度）？ 如何判断曲线图中纵坐标代表的是总的还是净值？ ABC点各代表的意义？ 如果图中曲线表示的是阳生植物，那么阴生植物的曲线应当怎样？,A,B,光照强度,0,阳生植物,阴生植物,A：呼吸强度；B：光补偿点；C：光饱和点,C,净光合速率,光合速率（强度）,阴生植物的光补偿点、光饱和点 阳生植物,净值=总值（实际值）呼吸消耗值,1.光,不过原点的曲线代表的是净值；题干交代“测定”的值一定是净值,2.CO2浓度,A:进行光合作用所需最低外界CO2浓度 B:CO2饱和点,A:呼吸作用强度 C: CO2补偿点 S:CO2饱和点,应用：温室栽培时适当提高CO2的浓
6、度,措施：,多施有机肥或农家肥； 大田生产“正其行，通其风”，即为提高CO2浓度、增加产量； 释放一定量的干冰或给植物浇碳酸饮料(施NH4HCO3)。,对应例题2：下列相关叙述，正确的是 （ ） 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,【解析】光合作用强度受光照强度和CO2浓度的综合影响。分析曲线图可知：a点时，CO2吸收速率为0，此时叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，b点时，CO2吸收速率最大，CO2浓度达到饱和点。当光照强度适当增强时，光合
7、作用增强，由于呼吸作用强度不变，此时CO2浓度只有小于a点时的浓度才能使叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，故a点左移。光照强度增强，光能增多，光反应增强，CO2浓度成为限制光合作用达到最大值的主要因素，因此CO2浓度只有大于b点时的浓度，光合作用强度才能达到最大值，故b点右移。此题的答案为D。,D,3.温度,应用措施： （1）大田中适时播种 （2）温室栽培植物时，冬天适当增温，夏天适当降温；白天调到最适温度或适当提高温度，晚上适当降温；阴雨天白天适当降温，维持昼夜温差。 （3）适时浇水，使气孔开放，加强蒸腾，降低植物体温度。,生活在寒带地区的植物能否正常进行光合作用？ 。,能,请判断图中曲线哪
8、条代表的是光合作用、呼吸作用？净光合速率曲线怎样绘制？,4.矿质元素,矿质元素,矿质元素是光合作用的产物葡萄糖进一步合成许多有机物时所必需的物质。如缺少N，就影响蛋白质（酶）的合成；缺少P就会影响ATP、NADP+的合成；缺少Mg就会影响叶绿素的合成。K既使茎秆健壮抗倒伏，同时又促进淀粉的形成和向储存器官（块茎）的运输。,应用措施： 合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率。,5.水分,水分,水分既是光合作用的原料，又是化学反应的媒介； 水分是植物蒸腾的对象。缺水气孔关闭CO2进入受阻间接影响光合作用,应用措施： 合理灌溉。,植物夏季为何“午休”？,对应例题：导致植物夏季中
9、午光合作用“午休”的直接原因是（ ） A.温度过高，蒸腾过强，缺乏光反应原料水 B.温度过高，酶活性降低 C.气孔关闭,缺乏CO2 D.呼吸作用过强,无有机物积累,C,6.叶龄,OA段幼叶。随幼叶的不断生长，叶面积增大，叶绿体增多，叶绿素含量增加，光合速率增加。 AB段壮叶。叶片面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率稳定。 BC段老叶。随叶龄的增加，叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。,应用措施： 农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶。可降低其呼吸作用消耗有机物。,7.光合面积（叶面指数）,OA段随叶面积的增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。超过A点，光合作用不再增
10、强，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。 OB段干物质量随光合作用增强而增加。B点以后干物质的量不再增加，原因是光合总量不变，但呼吸消耗量增大，所以干物质积累量不断降低如BC段。,应用措施：,叶面积指数不能超过 点，否则植物将入不敷出，无法生活下去。,D,D,增加光合作用面积，如合理密植、间作和套种； 适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免陡长，封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。,就是在前一季作物生长后期，播种下一季作物。是一种解决前、后季作物之间季节矛盾的复种方式 。如在小麦成熟之前，在垄间播种棉花。,名词解释,间作：,在一块田地上同时、间隔
11、种植两种作物。如在同时间隔播种玉米和谷子。,增大了光合作用面积；增加了单位土地面积上光合作用时间，提高了光能利用率；同时还有利于不同作物对不同矿质元素的充分吸收；避免了同种作物长时间种植易患某种病虫害的可能。,套种：,意义：,光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用,光合作用原理的应用,影响光合作用强度的因素？,光照的长短与强弱；光的成分； CO2的浓度；温度的高低、必需矿物质元素（N、P、Mg）、水分等。,1、适当提高CO2的浓度（温室大棚）； 2、增加光照时间和光照强度； 3、白天适当增加温度，夜间适当降低温度； 4、农作物间距合理，选择适当的光源等； 5、合理施肥，提供必要的矿物质元素； 6、合理灌溉，提供适当水分。,增加农作物产量的几点做法：,图中A点含义： ； B点含义： ； C点表示： _ ；,光照强度为0，只进行呼吸作用,光合作用与呼吸作用强度相等,光合作用强度不再随光照强度增强而增强，称为光饱和点,