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高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用说课课件ppt
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这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》二 光合作用的原理和应用说课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了叶绿体，光合作用的原理，研读教材·梳理探究，CO2和水，储存能量，的有机物，光反应，暗反应，同位素标记法，H2O等内容，欢迎下载使用。
———————————————知识梳理———————————————
1.光合作用概念(1)概念：绿色植物通过_________，利用_____，把_________转化成___________________，并且释放氧气的过程。
(2)反应式：_____________________________
(3)光合作用可分为_________和_________(也叫作碳反应)两个阶段
2.光合作用物质转化探索(1)实验方法：________________(2)探究过程：
3.光反应阶段(1)场所：叶绿体的____________上。(2)条件：必须在________才能进行
(4)能量变化：光能转化为______________储存在______中
4.暗反应阶段(1)场所：_________________。
光合作用光反应消耗水，暗反应的C3还原过程产生水
①CO2的固定1分子CO2＋1分子_____________→2分子_____________。②三碳化合物的还原：在酶的催化下，三碳化合物接受________和NADPH释放的能量并被____________还原形成五碳化合物和_______等。③ATP被消耗重新形成________和Pi。(3)能量变化：_____________转变成糖类等有机物中的_____________。
———————————————素养提升———————————————生命观念——光合作用的过程如图为光合作用过程，请分析回答：
(1)光反应和暗反应都需要光吗？原料分别有哪些？提示 光反应需要光，暗反应有光无光都可以；原料：光反应：H2O、ADP、Pi；暗反应：CO2以及光反应产生的ATP、[H]。(2)光反应和暗反应的酶分布在叶绿体的什么部位？ 提示 光反应的酶分布于叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应的酶分布在叶绿体的基质中。
(3)光反应的产物有哪些？产物的去向用途如何？ 提示 光反应的产物有ATP、[H]以及O2；ATP、[H]将进入叶绿体基质参与暗反应用于C3的还原；而O2则进入线粒体参与细胞呼吸，或以气体形式从植物表皮的气孔释放进入大气。
(4)光合作用的光反应和暗反应是一个有机的整体，如何理解？提示 光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。如果没有光反应，则不能为暗反应提供光反应的产物ATP和[H]，暗反应就不能进行；同样如果没有暗反应，光反应产生的ATP和[H]会大量积累，也会抑制光反应的进行。所以光反应和暗反应是一个有机的整体。
(5)科学研究表明，光合作用的产物除了糖类(包括淀粉、葡萄糖等)和O2外，蛋白质和脂质也是光合作用的产物。我们用实验怎样证明这种观点呢？ 提示 根据同位素标记法，以14C标记参加光合作用的CO2，测定其带放射性的产物中是否有蛋白质、脂质。
[典例1] 甲图表示光合作用部分过程的图解，乙图表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物(C5)和三碳化合物(C3)在细胞内的变化曲线。据图回答问题：
(1)图中A表示的物质是 ，它是由 产生的，其作用主要是 。
形成所需的能量最终来自于 。
若用同位素标记14CO2，则14C
最终进入的物质是 。
光合作用产生的ATP只能用于暗反应，其他生命活动消耗的ATP来自细胞呼吸。
(3)图中曲线a表示的化合物是 ，在无光照时，其含量迅速上升的原因是_____________________________________________________________________。(4)曲线b表示的化合物是 ，在无光照时，其含量下降的原因是_____________________________________________________________________。
解析 分析甲图可以看出，过程②为C3的还原，它需要ATP和[H]，[H]是水在光下分解产生的。CO2首先被C5固定生成C3，然后被还原生成葡萄糖等有机物。根据图乙，黑暗条件下光反应停止，产生的[H]和ATP迅速减少，使C3的还原受阻，而此时CO2仍在不断地被C5固定成C3而使C3的含量迅速上升，可见a应是C3含量的变化曲线，那么b则是C5含量的变化曲线。答案 (1)[H] 水在光下分解 用于C3的还原和提供能量 (2)太阳光能 (CH2O) (3)C3 无光时，C3还原受阻，C3合成仍在进行 (4)C5 C5与CO2结合形成C3，且C3不能被还原为C5
[变式训练1] 下图是黑藻光合作用过程示意图(用字母代表物质)。请分析回答：
(1)反应Ⅰ发生的场所是 ，其中产物B是 。(2)在反应Ⅱ中C5不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是 。光合作用合成的C3，大部分运至叶绿体外转变成蔗糖，还有一部分在叶绿体中转变成 。(3)若要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需要加入 可使研磨充分。将提取到的滤液收集到试管中，塞上橡皮塞，将试管置于适当的光照条件下2～3 min后，试管内氧气的含量 (填“增加”“减少”“不变”)(4)给黑藻提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O是由于_________________________________________________________________________________________。
★光合作用能够制造有机物，进行光合作用的生物有原核生物中的蓝细菌、光合细菌和真核生物中的绿色植物。
巧记光合作用过程的“一、二、三、四”
★在光照条件下，绿色植物才能进行光合作用，吸收CO2，放出O2；在无光照的时候，只进行细胞呼吸，吸收O2，放出CO2。
光合作用过程中元素的转移途径①光合作用过程中O元素的转移途径
探究光照强度对光合作用的影响
1.光合作用强度的表示方法
(1)实验原理：抽去小圆形叶片中的气体后，叶片在水中_______，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会_______。光合作用越强，单位时间内小圆形叶片_______的数量越多。
(2)实验流程：
可利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度
(3)实验现象与结果分析：光照越强，烧杯内小圆形叶片浮起的数量______，说明在一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度_________。
———————————————素养提升———————————————科学思维——光照强度对光合作用的影响结合细胞呼吸， 人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系，请分析：1.图中A、B、C各点代表的生物学意义分别是什么？
提示 A点：光照强度为零，只进行细胞呼吸。B点：光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点。C点：是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。
2.OA段的含义是什么？其大小主要受哪种环境因素的影响？提示 OA段代表呼吸作用强度。其大小主要受温度的影响。3.DE段的含义是什么？如果此时想增加光合作用强度，可以采取哪些措施？提示 DE段光合作用强度达到饱和，不再随光照强度的增强而增加。可以通过调整温度和增加CO2浓度等措施增加光合作用强度。
4.若光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，这是在25 ℃测得的曲线，若温度升至30 ℃，曲线中A点，B点将如何变化？提示 A点下移，B点右移。
5.通过实验测得一片叶子在不同光照强度下气体吸收和释放的情况如下图所示。那么曲线中AB段(不包括A、B两点)中哪些过程是存在的(用如图字母表示)？
提示 c、d、e、f。
[典例2] 甲图表示某植物叶肉细胞光合作用强度与光照强度的关系，乙图表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体)。据图判断，下列说法正确的是(注：不考虑无氧呼吸)( )
A.甲图中的纵坐标数值对应乙图中的m4B.甲图中C点时，乙图中有m1＝n1＝m4＝n4C.甲图中E点以后，乙图中n4不再增加，其主要原因是m1值太低D.甲图中A、B、C、D、E任意一点，乙图中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0
解析 分析题图可知，乙图中上面的细胞器是线粒体，下面的细胞器是叶绿体。M代表CO2，N代表O2。甲图中的纵坐标数值为净光合作用量，故当光照强度小于C点对应的光照强度时，对应图乙中的m2，当光照强度大于C点对应的光照强度时，对应图乙中的m3，即从外界吸收的CO2量，A错误；甲图中C点既没有CO2的释放也没有CO2的吸收，因此m1＝n1＝m4＝n4，B正确；甲图中E点以后，乙图中n4不再增加，说明光合作用强度不再随光照强度的增强而增加，其主要原因不是m1值太低，而是受外界CO2量的影响，也就是受m3的影响，C错误；甲图中A、B、C、D、E任意一点，乙图中都有m1＝n1>0，但由于D、E点细胞呼吸强度小于光合作用强度，应为m3＝n3>0，C点细胞呼吸强度等于光合作用强度，m3＝n3＝0，C、D、E点时都有m2＝n2＝0，D错误。答案 B
[变式训练2] 植物的光合作用受光强度、CO2浓度等环境因素的影响(如图)。下列叙述错误的是( )
A.A点条件下NADPH的合成速率大于B点B.B点条件下C5的再生速率小于C点C.X一般大于大气中CO2浓度D.A点对应的光强度一般大于全日照
解析 A点光照强度大于B点，光反应强，NADPH的合成速率也较大，A正确；B点CO2浓度小于C点，碳反应较弱，C5的再生速率较小，B正确；CO2为X浓度条件下植物光合速率较大，因此X一般大于大气中CO2浓度，C正确；A点对应的光强度下，光合速率最大，为光饱和点，但全日照的光强度，根据题意无法判断，故选D。答案 D
★叶绿体是光合作用的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
光照强度对光合作用强度的影响曲线
①关键点：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，单位时间内释放的CO2量表示呼吸速率。B点细胞呼吸释放的CO2量和光合作用吸收的CO2量相等，此时的光照强度称为光补偿点。C点时已经达到了光饱和点，此时光照强度增加，光合作用强度不再增加。②关键线段：AB段光合作用的强度小于细胞呼吸的强度；BC段光合作用的强度大于细胞呼吸的强度。
微观分析光合作用与细胞呼吸之间的气体变化
影响光合作用的因素及应用
环境因素为影响光合作用的外因，影响光合作用的内因包括色素的种类和含量，酶的含量和活性等因素。
1.光照强度光照强度低时，植物光合速率____。光照强度增强，光合速率______；光照强度进一步提高，光合速率_______________；光照强度超过某一定值时，光合速率__________。
CO2是光合作用的______之一。在__________内，植物光合速率随着CO2浓度的上升而_______，达到某一定值后，再增加CO2浓度，光合速率_____________(如上图所示)。
3.温度温度影响___________，因而对光合速率也有明显的影响。
(1)不同植物光合作用的最适温度________，一般在25～30 ℃。(2)低温下植物光合速率变____的原因主要是_________降低。(3)高温下光合速率变___的原因主要是高温使植物_________，影响____________，减少了_______进入细胞的量。
4.水和矿质元素会直接或间接地影响植物光合速率。(1)水是光合作用的________，能_______影响植物光合速率；
：缺少N会影响酶的合成，缺少P会影响_______的合成，缺少Mg
会影响_________的合成。
土壤矿质元素过多，会引起细胞渗透失水，光合速率下降。
二、光合作用原理的应用及化能合成作用1.光合作用原理的应用(1)大田：利用________________等措施充分吸收阳光以达到目的。(2)大棚：适当_______________，提高________________以提高光合作用效率。(3)提供适宜浓度的_______________，如施用含N、P、K、Mn、Zn元素的肥料。
2.化能合成作用(1)概念：利用体外环境中的某些_________氧化时所释放的能量来____________的合成作用。(2)实例：硝化细菌能利用____氧化成________，进而将亚硝酸氧化成_________，这两个过程中释放的化学能将______________合成为糖类，供自身利用。
———————————————素养提升———————————————科学思维——影响光合作用的因素及应用科学家研究光照强度、CO2浓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，请据图分析：
(1)结合光合作用的过程，解释曲线Ⅰ形成的原因。提示 光照是光合作用光反应的条件，主要影响光反应。光照强度增加，[H]和ATP生成速率增大，光合作用速率增加，当达到饱和点后，光合作用速率不再增加。
(2)光照强度为a时，曲线Ⅰ和Ⅱ重合说明什么？此时曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异主要由 引起。提示 光照强度为a时，曲线Ⅰ和Ⅱ重合说明此时温度不是限制因素，光照强度才是限制因素。 CO2浓度(3)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什么？提示 温度不同。
【拓展应用】提高作物产量的四大途径
[典例3] 下图甲表示植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。图乙表示植物在不同外界环境条件下，光合速率受CO2浓度影响的变化曲线。分析回答下列问题：
(1)图甲中，当光照强度为K点时，叶绿体中ADP的移动方向是从 移向 。(2)图乙中，A点对应条件下，叶肉细胞中C3含量 于B点；C点对应条件下，叶肉细胞中C5含量 于B点；结合图甲信息，D点对应条件下，叶肉细胞中C5含量 于C点。(3)根据图甲信息，图乙中的N线与K线应重合，而实际情况不是这样的。写出一个引起图乙中阴影显示的差距的主要外界因素 。(4)综合上述分析，影响植物光合速率的因素包括___________________________。
答案 (1)叶绿体基质 叶绿体类囊体薄膜 (2)低 高 约等 (3)温度 (4)光照强度、CO2浓度、温度
【一题多变】根据图中的曲线分析，在晴天，大田农作物光合作用的主要限制因素是什么？
★缺水时气孔关闭，影响CO2进入叶肉细胞，从光合产物积累的角度分析，植物缺水导致光合产物输出缓慢，使光合速率下降。
★大棚中增加CO2浓度有助于提高作物光合作用效率。
多因子对光合速率的影响
(1)曲线分析：P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。
大田中植物出现光合“午休”现象的原因是什么？提示：大田植物出现光合“午休”是因为中午气温过高，为降低蒸腾作用，气孔关闭，导致外界CO2无法进入叶片内部。
———————————————知识梳理———————————————
1.光合作用概念(1)概念：绿色植物通过_________，利用_____，把_________转化成___________________，并且释放氧气的过程。
(2)反应式：_____________________________
(3)光合作用可分为_________和_________(也叫作碳反应)两个阶段
2.光合作用物质转化探索(1)实验方法：________________(2)探究过程：
3.光反应阶段(1)场所：叶绿体的____________上。(2)条件：必须在________才能进行
(4)能量变化：光能转化为______________储存在______中
4.暗反应阶段(1)场所：_________________。
光合作用光反应消耗水，暗反应的C3还原过程产生水
①CO2的固定1分子CO2＋1分子_____________→2分子_____________。②三碳化合物的还原：在酶的催化下，三碳化合物接受________和NADPH释放的能量并被____________还原形成五碳化合物和_______等。③ATP被消耗重新形成________和Pi。(3)能量变化：_____________转变成糖类等有机物中的_____________。
———————————————素养提升———————————————生命观念——光合作用的过程如图为光合作用过程，请分析回答：
(1)光反应和暗反应都需要光吗？原料分别有哪些？提示 光反应需要光，暗反应有光无光都可以；原料：光反应：H2O、ADP、Pi；暗反应：CO2以及光反应产生的ATP、[H]。(2)光反应和暗反应的酶分布在叶绿体的什么部位？ 提示 光反应的酶分布于叶绿体的类囊体薄膜上，暗反应的酶分布在叶绿体的基质中。
(3)光反应的产物有哪些？产物的去向用途如何？ 提示 光反应的产物有ATP、[H]以及O2；ATP、[H]将进入叶绿体基质参与暗反应用于C3的还原；而O2则进入线粒体参与细胞呼吸，或以气体形式从植物表皮的气孔释放进入大气。
(4)光合作用的光反应和暗反应是一个有机的整体，如何理解？提示 光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi。如果没有光反应，则不能为暗反应提供光反应的产物ATP和[H]，暗反应就不能进行；同样如果没有暗反应，光反应产生的ATP和[H]会大量积累，也会抑制光反应的进行。所以光反应和暗反应是一个有机的整体。
(5)科学研究表明，光合作用的产物除了糖类(包括淀粉、葡萄糖等)和O2外，蛋白质和脂质也是光合作用的产物。我们用实验怎样证明这种观点呢？ 提示 根据同位素标记法，以14C标记参加光合作用的CO2，测定其带放射性的产物中是否有蛋白质、脂质。
[典例1] 甲图表示光合作用部分过程的图解，乙图表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物(C5)和三碳化合物(C3)在细胞内的变化曲线。据图回答问题：
(1)图中A表示的物质是 ，它是由 产生的，其作用主要是 。
形成所需的能量最终来自于 。
若用同位素标记14CO2，则14C
最终进入的物质是 。
光合作用产生的ATP只能用于暗反应，其他生命活动消耗的ATP来自细胞呼吸。
(3)图中曲线a表示的化合物是 ，在无光照时，其含量迅速上升的原因是_____________________________________________________________________。(4)曲线b表示的化合物是 ，在无光照时，其含量下降的原因是_____________________________________________________________________。
解析 分析甲图可以看出，过程②为C3的还原，它需要ATP和[H]，[H]是水在光下分解产生的。CO2首先被C5固定生成C3，然后被还原生成葡萄糖等有机物。根据图乙，黑暗条件下光反应停止，产生的[H]和ATP迅速减少，使C3的还原受阻，而此时CO2仍在不断地被C5固定成C3而使C3的含量迅速上升，可见a应是C3含量的变化曲线，那么b则是C5含量的变化曲线。答案 (1)[H] 水在光下分解 用于C3的还原和提供能量 (2)太阳光能 (CH2O) (3)C3 无光时，C3还原受阻，C3合成仍在进行 (4)C5 C5与CO2结合形成C3，且C3不能被还原为C5
[变式训练1] 下图是黑藻光合作用过程示意图(用字母代表物质)。请分析回答：
(1)反应Ⅰ发生的场所是 ，其中产物B是 。(2)在反应Ⅱ中C5不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是 。光合作用合成的C3，大部分运至叶绿体外转变成蔗糖，还有一部分在叶绿体中转变成 。(3)若要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需要加入 可使研磨充分。将提取到的滤液收集到试管中，塞上橡皮塞，将试管置于适当的光照条件下2～3 min后，试管内氧气的含量 (填“增加”“减少”“不变”)(4)给黑藻提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O是由于_________________________________________________________________________________________。
★光合作用能够制造有机物，进行光合作用的生物有原核生物中的蓝细菌、光合细菌和真核生物中的绿色植物。
巧记光合作用过程的“一、二、三、四”
★在光照条件下，绿色植物才能进行光合作用，吸收CO2，放出O2；在无光照的时候，只进行细胞呼吸，吸收O2，放出CO2。
光合作用过程中元素的转移途径①光合作用过程中O元素的转移途径
探究光照强度对光合作用的影响
1.光合作用强度的表示方法
(1)实验原理：抽去小圆形叶片中的气体后，叶片在水中_______，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会_______。光合作用越强，单位时间内小圆形叶片_______的数量越多。
(2)实验流程：
可利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度
(3)实验现象与结果分析：光照越强，烧杯内小圆形叶片浮起的数量______，说明在一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度_________。
———————————————素养提升———————————————科学思维——光照强度对光合作用的影响结合细胞呼吸， 人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系，请分析：1.图中A、B、C各点代表的生物学意义分别是什么？
提示 A点：光照强度为零，只进行细胞呼吸。B点：光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点。C点：是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。
2.OA段的含义是什么？其大小主要受哪种环境因素的影响？提示 OA段代表呼吸作用强度。其大小主要受温度的影响。3.DE段的含义是什么？如果此时想增加光合作用强度，可以采取哪些措施？提示 DE段光合作用强度达到饱和，不再随光照强度的增强而增加。可以通过调整温度和增加CO2浓度等措施增加光合作用强度。
4.若光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，这是在25 ℃测得的曲线，若温度升至30 ℃，曲线中A点，B点将如何变化？提示 A点下移，B点右移。
5.通过实验测得一片叶子在不同光照强度下气体吸收和释放的情况如下图所示。那么曲线中AB段(不包括A、B两点)中哪些过程是存在的(用如图字母表示)？
提示 c、d、e、f。
[典例2] 甲图表示某植物叶肉细胞光合作用强度与光照强度的关系，乙图表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体)。据图判断，下列说法正确的是(注：不考虑无氧呼吸)( )
A.甲图中的纵坐标数值对应乙图中的m4B.甲图中C点时，乙图中有m1＝n1＝m4＝n4C.甲图中E点以后，乙图中n4不再增加，其主要原因是m1值太低D.甲图中A、B、C、D、E任意一点，乙图中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0
解析 分析题图可知，乙图中上面的细胞器是线粒体，下面的细胞器是叶绿体。M代表CO2，N代表O2。甲图中的纵坐标数值为净光合作用量，故当光照强度小于C点对应的光照强度时，对应图乙中的m2，当光照强度大于C点对应的光照强度时，对应图乙中的m3，即从外界吸收的CO2量，A错误；甲图中C点既没有CO2的释放也没有CO2的吸收，因此m1＝n1＝m4＝n4，B正确；甲图中E点以后，乙图中n4不再增加，说明光合作用强度不再随光照强度的增强而增加，其主要原因不是m1值太低，而是受外界CO2量的影响，也就是受m3的影响，C错误；甲图中A、B、C、D、E任意一点，乙图中都有m1＝n1>0，但由于D、E点细胞呼吸强度小于光合作用强度，应为m3＝n3>0，C点细胞呼吸强度等于光合作用强度，m3＝n3＝0，C、D、E点时都有m2＝n2＝0，D错误。答案 B
[变式训练2] 植物的光合作用受光强度、CO2浓度等环境因素的影响(如图)。下列叙述错误的是( )
A.A点条件下NADPH的合成速率大于B点B.B点条件下C5的再生速率小于C点C.X一般大于大气中CO2浓度D.A点对应的光强度一般大于全日照
解析 A点光照强度大于B点，光反应强，NADPH的合成速率也较大，A正确；B点CO2浓度小于C点，碳反应较弱，C5的再生速率较小，B正确；CO2为X浓度条件下植物光合速率较大，因此X一般大于大气中CO2浓度，C正确；A点对应的光强度下，光合速率最大，为光饱和点，但全日照的光强度，根据题意无法判断，故选D。答案 D
★叶绿体是光合作用的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
光照强度对光合作用强度的影响曲线
①关键点：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，单位时间内释放的CO2量表示呼吸速率。B点细胞呼吸释放的CO2量和光合作用吸收的CO2量相等，此时的光照强度称为光补偿点。C点时已经达到了光饱和点，此时光照强度增加，光合作用强度不再增加。②关键线段：AB段光合作用的强度小于细胞呼吸的强度；BC段光合作用的强度大于细胞呼吸的强度。
微观分析光合作用与细胞呼吸之间的气体变化
影响光合作用的因素及应用
环境因素为影响光合作用的外因，影响光合作用的内因包括色素的种类和含量，酶的含量和活性等因素。
1.光照强度光照强度低时，植物光合速率____。光照强度增强，光合速率______；光照强度进一步提高，光合速率_______________；光照强度超过某一定值时，光合速率__________。
CO2是光合作用的______之一。在__________内，植物光合速率随着CO2浓度的上升而_______，达到某一定值后，再增加CO2浓度，光合速率_____________(如上图所示)。
3.温度温度影响___________，因而对光合速率也有明显的影响。
(1)不同植物光合作用的最适温度________，一般在25～30 ℃。(2)低温下植物光合速率变____的原因主要是_________降低。(3)高温下光合速率变___的原因主要是高温使植物_________，影响____________，减少了_______进入细胞的量。
4.水和矿质元素会直接或间接地影响植物光合速率。(1)水是光合作用的________，能_______影响植物光合速率；
：缺少N会影响酶的合成，缺少P会影响_______的合成，缺少Mg
会影响_________的合成。
土壤矿质元素过多，会引起细胞渗透失水，光合速率下降。
二、光合作用原理的应用及化能合成作用1.光合作用原理的应用(1)大田：利用________________等措施充分吸收阳光以达到目的。(2)大棚：适当_______________，提高________________以提高光合作用效率。(3)提供适宜浓度的_______________，如施用含N、P、K、Mn、Zn元素的肥料。
2.化能合成作用(1)概念：利用体外环境中的某些_________氧化时所释放的能量来____________的合成作用。(2)实例：硝化细菌能利用____氧化成________，进而将亚硝酸氧化成_________，这两个过程中释放的化学能将______________合成为糖类，供自身利用。
———————————————素养提升———————————————科学思维——影响光合作用的因素及应用科学家研究光照强度、CO2浓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，请据图分析：
(1)结合光合作用的过程，解释曲线Ⅰ形成的原因。提示 光照是光合作用光反应的条件，主要影响光反应。光照强度增加，[H]和ATP生成速率增大，光合作用速率增加，当达到饱和点后，光合作用速率不再增加。
(2)光照强度为a时，曲线Ⅰ和Ⅱ重合说明什么？此时曲线Ⅱ和Ⅲ光合作用强度差异主要由 引起。提示 光照强度为a时，曲线Ⅰ和Ⅱ重合说明此时温度不是限制因素，光照强度才是限制因素。 CO2浓度(3)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什么？提示 温度不同。
【拓展应用】提高作物产量的四大途径
[典例3] 下图甲表示植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。图乙表示植物在不同外界环境条件下，光合速率受CO2浓度影响的变化曲线。分析回答下列问题：
(1)图甲中，当光照强度为K点时，叶绿体中ADP的移动方向是从 移向 。(2)图乙中，A点对应条件下，叶肉细胞中C3含量 于B点；C点对应条件下，叶肉细胞中C5含量 于B点；结合图甲信息，D点对应条件下，叶肉细胞中C5含量 于C点。(3)根据图甲信息，图乙中的N线与K线应重合，而实际情况不是这样的。写出一个引起图乙中阴影显示的差距的主要外界因素 。(4)综合上述分析，影响植物光合速率的因素包括___________________________。
答案 (1)叶绿体基质 叶绿体类囊体薄膜 (2)低 高 约等 (3)温度 (4)光照强度、CO2浓度、温度
【一题多变】根据图中的曲线分析，在晴天，大田农作物光合作用的主要限制因素是什么？
★缺水时气孔关闭，影响CO2进入叶肉细胞，从光合产物积累的角度分析，植物缺水导致光合产物输出缓慢，使光合速率下降。
★大棚中增加CO2浓度有助于提高作物光合作用效率。
多因子对光合速率的影响
(1)曲线分析：P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。Q点：横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。
大田中植物出现光合“午休”现象的原因是什么？提示：大田植物出现光合“午休”是因为中午气温过高，为降低蒸腾作用，气孔关闭，导致外界CO2无法进入叶片内部。
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