1、光合作用的过程 光合作用过程：1、光合作用的概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。2、光合作用图解： 3、光合作用的总反应式及各元素去向 光反应与暗反应的比较：项目光反应（准备阶段） 暗反应（完成阶段）场所叶绿体的类囊体薄膜上 叶绿体的基质中条件光、色素、酶、水、ADP、Pi多种酶、H、ATP、CO 2、C 5物质变化能量的变化光能转变成 ATP 中活跃的化学能 ATP 中活跃的化学能转变成（CH 2O）中稳定的化学能相互联系光反应产物H、ATP 为暗反应提供还原剂和能量；暗反应产生的 ADP、Pi 为光反应形成 ATP 提供了原料
2、易错点拨：1、光合作用总反应式两边的水不可轻易约去，因为反应物中的水在光反应阶段消耗，而产物中的水则在暗反应阶段产生。2、催化光反应与暗反应的酶的分布场所不同，前者分布在类囊体薄膜上，后者分布在叶绿体基质中。 知识拓展：1、氮能够提高光合作用的效率的原因是：氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行。在类囊体的薄膜上进行；光合作用的第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行。在叶绿体基质中进行。2、玉米是 C4 植物，其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反应。C 4 植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。四碳植物能利用强日光下
3、产生的 ATP 推动 PEP 与 CO2 的结合，提高强光、高温下的光合速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的利用率。二氧化碳固定效率比 C3 高很多,有利于植物在干旱环境生长。 C3 植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中；而 C4 植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，维管束鞘细胞不含叶绿体。3、光合细菌：利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称 PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴
4、性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。呼吸作用 呼吸作用：1、概念：生物的生命活动都需要消耗能量，这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，叫做呼吸作用（又叫生物氧化）。（1 ）呼吸作用是一种酶促氧化反应。虽名为氧化反应，不论有无氧气参与，都可称作呼吸作用（这是因为在化学上，有电子转移的反应过程
5、，皆可称为氧化）。有氧气参与时的呼吸作用，称之为有氧呼吸；没氧气参与的反应，则称为无氧呼吸。同样多的有机化合物，进行无氧呼吸时，其产生的能量，比进行有氧呼吸时要少。有氧呼吸与无氧呼吸是细胞内不同的反应，与生物体没直接关系。即使是呼吸氧气的生物，其细胞内，也可以进行无氧呼吸。（2 ）呼吸作用的目的，是透过释放食物里之能量，以制造三磷酸腺苷（ ATP），即细胞最主要的直接能量供应者。呼吸作用的过程，可以比拟为氢与氧的燃烧，但两者间最大分别是：呼吸作用透过一连串的反应步骤，一步步使食物中的能量放出，而非像燃烧般的一次性释放。在呼吸作用中，三大营养物质：碳水化合物、蛋白质和脂质的基本组成单位葡萄糖、氨
6、基酸和脂肪酸，被分解成更小的分子，透过数个步骤，将能量转移到还原性氢（化合价为+1 的氢）中。最后经过一连串的电子传递链，氢被氧化生成水；原本贮存在其中的能量，则转移到 ATP 分子上，供生命活动使用。植物呼吸作用过程：有机物（储存能量）+氧（通过线粒体）二氧化碳+水+ 能量（3）呼吸速率：又称呼吸强度。指在一定温度下，单位重量的活细胞(组织)在单位时间内吸收氧或释放二氧化碳的量，通常以“mg(l)/(h?g)” 为单位，表示每克活组织(鲜重、干重、含氮量等)在每小时内消耗氧或释放二氧化碳的毫克数 (或微开数)。呼吸速率的大小可反映某生物体代谢活动的强弱。呼吸作用是由一系列酶催化的化学反应，所
7、以温度对呼吸作用有很大影响。还有水分、氧气、二氧化碳等也是影响呼吸速率的条件。（4）植物呼吸作用原理的应用：粮食储存；低温保存蔬菜水果：通过增加二氧化碳的含量可以抑制储存蔬菜水果等的呼吸作用；充氮气也可以降低氧气的浓度，抑制呼吸作用。农田松土；农田排涝等措施有利于植物根的生长和对无机盐的吸收。 影响细胞呼吸的因素及实践应用： 1内部因素：(1)不同种类的植物细胞呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，阴生植物小于阳生植物。(2)同一植株在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗期、开花期呼吸速率较高，成熟期呼吸速率较低。(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。 2环境因素：
8、(1)温度 规律：呼吸作用在最适温度最强，超过最适温度，呼吸酶活性下降，甚至变形失活，呼吸受抑制；低于最适温度活性下降，呼吸受抑制。 应用：生产上常用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果。在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低呼吸作用，减少有机物的消耗，提高产量。 (2)O2 的浓度 规律：在 O2 浓度为零时只进行无氧呼吸； O2 浓度为 10%以下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；O2 浓度为 l0%以上，只进行有氧呼吸。 应用：生产中常利用降低氧的浓度抑制呼吸作用，藏少有机物消耗这一原理来延长蔬菜、水果保鲜时间。(3)CO2 浓度 规律：从化学平衡的角度分析，C02 浓度增加，呼吸速率下降。应
9、用：在蔬菜和水果的保鲜中，增加 CO：浓度具有良好的保鲜作用。 (4)水含量规律：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而加强，随含水量的减少而减弱。 应用：在作物种子的储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。 思维拓展：1、温室中栽培农作物提高产量的措施有两个方面，提高光合强度和降低呼吸消耗。影响细胞呼吸的因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等，但农业生产中最常考虑的是温度。其他几个因素不容易控制。2、植物细胞呼吸的最适温度一般在 2535，最高温度在 3545。3、绿色植物细胞呼吸的最适温度总比光合作用的最适温度高。一般情况下，植物细胞呼吸的最适温度为 30，而光合作
10、用的最适温度为 25。细胞的多样性和统一性 多样性：表现：细胞的形态、大小、种类、结构等各不相同。统一性：（1 ）化学组成；组成细胞的元素和化合物种类基本一致。（2 ）结构：都有细胞膜、细胞质、核糖体。（3）遗传物质：都以 DNA 作为遗传物质，且遗传密码子通用。（4）能源物质：以 ATP 作为直接能源物质。 知识点拨：1、原核细胞与真核细胞的不同点体现了细胞的多样性 2、原核细胞与真核细胞的相似点体现了细胞的统一性 例：(1)基本结构：都有相似的细胞膜和细胞质；都含有与遗传关系密切的 DNA 分子。(2)化学组成：不同细胞具有基本相同的元素组成和化合物种类。(3)细胞来源：同一生物个体的不同
11、细胞一般都最终来自同一个细胞（如受精卵）的分裂和分化。 思维拓展： (1)同一生物体细胞具有多样性是细胞分化的结果。 (2)细胞的统一性说明了生物之间存在着或远或近的亲缘关系，为达尔文的进化论提供了理论基础。探究：环境因素对光合作用强度的影响 影响光合作用的因素及实践应用：1内部因素(1)与植物自身的遗传性有关，如阴生植物、阳生植物，如图所示： (2)植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用，如图所示： 2外部因素 (1)单因子 因素原理 图像 应用光强度影响光反应阶段，制约 A1P 及 NADPH的产生，进而制约暗反应延长光合作用时通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时
12、间二氧化碳影响暗反应阶段，制约 C3 化合物的生成大田中增加空气流动，以增加 CO2 浓度，如“正其行，通其风”温室中可增施有机肥，以增大 CO2 浓度温度通过影响酶活性进而影响光合作用（主要制约暗反应）大田中适时播种温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累必需矿质元素可通过所参与的与光合作用相关的化合物对光合作用造成直接或间接影响，如 K+可影响光合产物的运输和积累合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，增加光合作用速率；施用有机肥,微生物分解后既可提供各种矿质元素(2)多因子 图像含义P 点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高；当到 Q 点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高图示的其他因子
