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光合作用的探索历程 光合作用发现史中的经典实验分析 二、探究历程 1、1771英国，普利斯特利：植物可以更新空气。 （限于当时的科学水平限制，没有明确植物更新气体的成分） 2、1779 荷兰，英格豪斯：植物只有绿叶才能更新空气；并且需要阳光才能更新空气。 3、1864德国萨克斯的实验：叶片在光下能产生淀粉；还证明了光是光合作用的必要条件。
一半曝光 碘蒸气→变蓝 一半遮光 碘蒸气 →不变蓝 在加碘蒸气之前加热酒精对叶片脱绿，使细胞膜，叶绿体膜破坏，另色素溶解在酒精中。 (1)自身对照，自变量为照光和遮光（2）实验关键是饥饿处理 4、1880美国，恩吉(格)尔曼：光合作用的场所在叶绿体。光合作用主要吸收红光和蓝紫光 实验材料：水绵（叶绿体呈带状，易观察），好氧细菌
自身对照（光照和黑暗） 结论：光合作用的场所是叶绿体 5、1940美国，鲁宾和卡门（用放射性同位素标记法）：光合作用释放的氧全部来自参加反应的水。（糖类中的氢也来自水）。 H218O+CO2→植物→18O2 H2O+C18O2→植物→O2
设置了对照实验，自变量是标记物（H2O和CO2）,因变量是O2的放射性 6、1948 美国卡尔文：用标14C标记的CO2追踪了光合作用过程中碳元素的行踪，进一步了解到光合作用中复杂的化学反应。 （同位素标记法）（用小球藻） 14CO2→14C3→(14CH2O)(卡尔文循环) 结论：CO2中的碳转化为有机物中的碳 二 光合作用 1、概念： 指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 2、过程：
（1）光反应 （叶绿体基粒囊状结构上） 条件：有光、色素、酶 场所：叶绿体类囊体薄膜 过程：①水的光解： ② ATP的合成： （2）暗反应(叶绿体基质) 条件：有光和无光、酶 场所：叶绿体基质 过程：①CO2的固定： ②C3的还原： （ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能） 3、总反应式：
4、实质：把无机物转变成有机物，把光能转变成有机物中的化学能
光照和二氧化碳浓度改变引起的C3 ， C5 和［H］，ATP的变化
二、农业生产中提高光能利用率采取的方法:
三、化能合成作用 （一）概念：某些细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。 （二）实例：硝化细菌能利用NH3氧化成HNO2和HNO3时所释放的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类。 土壤中硝化细菌的化能合成作用
（三）自养生物和异养生物 1、自养生物：绿色植物和硝化细菌都能将无机物转化为自身组成物质，因此属于自养生物。 2、异养生物：人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动，属于异养生物。 【思考感悟】绿色植物和硝化细菌在代谢方面的异同点是什么？ 相同点：都能将无机物合成有机物，即都是自养生物。不同点：在合成有机物时利用的能量不同，绿色植物利用光能，硝化细菌利用无机物氧化时释放的化学能。 环境因素对光合作用强度的影响及及其在生产上的应用 实验 探究光照强度对光合作用强度的影响及应用 （一）实验流程 1、打出小圆形叶片（30片）：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出（直径＝1cm）。
2、抽出叶片内气体：用注射器（内有清水、小圆形叶片）抽出叶片内气体（O2等）。
3、小圆形叶片沉水底：将内部气体逸出的小圆形叶片放入黑暗处盛清水的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底。
4、对照实验及结果
（二）实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强（小圆形叶片中产生的O2多，浮起的多）。 一.光照强度与光合作用速率的影响分析
1.原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响光反应阶段，制约ATP和[H]的产生，进而制约暗反应阶段。 2、曲线分析： A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。 AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。 B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度（光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长），B点所示光照强度称为光补偿点。 BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。 2、应用：阴生植物的B点前移，C点降低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。 二、CO2浓度对光合作用强度的影响 1.原理分析：CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响暗反应阶段，制约C3生成。 2.曲线分析
图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。 图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。 图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。 （二）应用：在农业生产上可以通过“正其行、通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。 三、温度对光合作用速率的影响
（一）曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。 （二）应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。 四、必需元素供应对光合速率的影响
（一）曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。 （二）应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。 五、水分的供应对光合作用速率的影响 （一）影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
植物的午休现象 （二）应用：根据作物的需水规律合理灌溉。 六.光照面积
①图像分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照不足。 OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用强度不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC段)。 ②应用分析：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。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。 七、内部因素对光合作用速率的影响 1．同一植物的不同生长发育阶段
曲线分析：在外界条件相同的情况下，光合作用速率由弱到强依次是幼苗期、营养生长期、开花期。 应用：根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时、适量地提供水肥及其他环境条件，以使植物茁壮成长。 2．同一叶片的不同生长发育时期
曲线分析：随幼叶发育为壮叶，叶面积增大，叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合速率增大；老叶内叶绿素被破坏，光合速率随之下降。 应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理，可降低其细胞呼吸消耗的有机物。 八、多因子变量对光合作用速率影响的分析(外界因素)
(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同时充入适量的CO2进一步提高光合速率，当温度适宜时，要适当提高光照强度和CO2浓度以提高光合速率。 光合作用与细胞呼吸的计算： （一）光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。 （二）在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为净光合速率（表观光合速率），而植物总光合速率(真正光合速率)＝净光合速率＋呼吸速率。如图所示：
欲使植物正常生长，则必须使光照强度大于B点对应的光照强度 （三）呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量，即表示呼吸速率。 （四）一昼夜有机物的积累（用CO2量表示）可用下式表示：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。 在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图
(1)如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加(即植物生长)； (2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少； (3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变； (4)CO2含量最高点为c点，CO2含量最低点为e点。
影响光合作用速度的曲线分析及应用（画在表格内，方便同学们学习） Ⅰ、影响光合作用速度的曲线分析及应用
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来自： 囡波湾生物 > 《一轮复习（梳理归纳）》
