影响光合作用强度的因素

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1、色素分子可见光C52C3ADP+PiATP2H2O O24H 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 ： 影响光合作用强度的因素内部因素外部因素 光 合 速 率 或 光 合 速 度 ： 是 衡 量 光 合 作 用 强 弱 的 指标 。 其 的 大 小 可 用 单 位 时 间 、 单 位 叶 面 积 所 吸 收 的 CO2量 或 释 放 的 O2量 表 示 ,也 可 用 单 位 时 间 、 单 位 叶 面 积 所积 累 的 干 物 质 量 表 示 。光合作用强度6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O光 能叶 绿 体

2、影 响 光 合 作 用 强 度 的 因 素 ？ CO2+H 2O （ CH 2O） +O2光 能叶 绿 体(色 素 、 酶 ） Mg、 N等 矿 质 元 素 ； 酶 的 活 性 受 温 度 等 影 响 。光 照 强 度 、 光 质 、 光 照 时 间 ；气 体 反 应 物 作 为 反 应 物 和 反 应 的 媒 介 ； 水 分 气 孔 关 闭 CO 2 供 应 影 响 光 合 作 用 强 度 的 因 素 ？内 因 ：外 因 ： 光 （ 强 度 、 光 质 ） CO2 浓 度温 度矿 质 元 素水 分 基 因 决 定 的 酶 的 种 类 、 数 量叶 龄叶 面 积 指 数 （ 疏 密 ） 叶 龄

3、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 。 A B C叶 龄光合作用强度 O 叶 面 积 指 数

4、 应 用 措 施 ： 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 。 在 一 定 的 范 围 内 ， 作 物的 产 量 随 叶 面 积 指 数 的 增 大而 提 高 。 当 叶 面 积 增 加 到 一定 的 限 度 后 ， 呼 吸 作 用 加 强 ，净 产 量 反 而 下 降 。 是 指 单 位 土 地 面 积 上植

5、物 叶 片 总 面 积 占 土地 面 积 的 倍 数 。 即 :叶 面 积 指 数 =叶 片 总 面 积 /土 地 面 积 。 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 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

6、 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 ： 1 .光 光 的 三 要 素 ： 光 照 强 度光 质光 照 时 间 .光 质 (光 的 波 长 )1、光照对光合作用的影响 .光 照 时 间 ：应 用 ： 延 长 光 合 作 用 时 间 大 田 ： 复 种 （ 一 年 种 两 茬 或 三 茬 ） 温 室 ： 人 工 光 照 全 色 (白 色 )光 蓝 紫 光 红 光 绿 光 光 的 三

7、 要 素 ： 光 照 强 度光 质光 照 时 间 光 照 强 度1.A点 的 含 义 2.B点 的 含 义3.C点 所 对 应 的 横 坐 标 的 含 义A B COCO2吸收 量CO2释放 量 光 照 强 度 请 思 考 以 下 问 题 ： 1 .A点 的 含 义 ; 2 .B点 的 含 义 ； 3 .C点 所 对 应 的 横 坐 标 的 含 义 ；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 。 B点 ： 细 胞 呼 吸 释 放 的 CO2 全 部 用 于 光 合 作 用 ， 即 光 合 作

8、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 。C点 所 示 光 照 强 度 称 为 光 饱 和 点 4 .AB段 曲 线 的 含 义5 .BC段 曲 线 的 含 义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BC

9、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 就 不 再 加 强 了 阴 生 植 物A B COCO2吸收 量CO2释放 量 光 照 强 度阴 生 植 物 与 阳 生 植 物 阳 生 植 物 1.光 照 强 度 指 在 一 定 光 强 范 围 内 ， 光 合过 程 中 吸 收 的 CO2 与 呼 吸 过 程 中 放 出 的CO2 等 量 时 的 光 照 强 度 。光 饱 和 点 ： 指 当 达 到 某 一 光 强 时 ， 光 合 速 率 就 不 再 增加 时 的 光 强 。 无 光 照 时 植 物 只 能 进 行 呼 吸

10、 作 用 ， 有 光 照时 ， 随 光 照 增 强 光 合 强 度 增 强 ， 但 当 达 到 光 饱 点 后 不 再增 强 ， 此 时 限 制 光 合 强 度 的 因 素 是 温 度 或 CO2 浓 度 。 A:无 光 照 植 物 只 能 进 行 呼 吸 作 用 ,所 释 放 的 CO2 量 代 表 呼 吸 作 强 度 。在 生 产 上 的 应 用 ： 延 长 光 合 作 用 时 间 ： 通 过 轮 种 ， 延 长 全 年 内 单 位 土 地 面 积 上绿 色 植 物 进 行 光 合 作 用 的 时 间 ， 是 合 理 利 用 光 能 的 一 项 重 要 措 施 。增 加 光 合 作 用 面

11、 积 ： 合 理 密 植 是 增 加 光 合 作 用 面 积 的 一 项 重 要 措 施 。阳 生 植 物 阴 生 植 物 纵 坐 标 代 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 ？mg/dm 2h 净光合速率呼吸速率 实际光合速率（总值）净 值 =总 值 （ 实 际 值 ） 呼 吸 消 耗 值1 .光 光

12、合 速 率 与 呼 吸 速 率 的 关 系 : 绿 色 植 物 在 黑 暗 条 件 下 或 非 绿 色 组 织 测 得 的 数 值 为 呼 吸 速 率 。 绿 色 植 物 组 织 在 光 下 ， 光 合 作 用 与 细 胞 呼 吸 同 时 进 行 ， 测 得 的 数 据 为净 光 合 速 率 。 真 正 光 合 速 率 、 净 光 合 速 率 、 呼 吸 速 率 的 关 系 ： 真 正 光 合 速 率 净 光合 速 率 呼 吸 速 率 三 者 的 常 用 表 示 方 法 ： BB 当 光 合 作 用 强 度 呼 吸 作 用 强 度 时 ， 会 发 生 图 中 过 程 。pqpqmnpqgh3

13、.图 像 分 析 ：已 知 M、 N为 同 一 细胞 中 的 两 种 细 胞 器 ，g、 、 、 、 、 为 相 关 的 两 种 气体 分 子 ， 回 答 问 题 ： 甲 图 乙 图例 2 下 图 中 的 甲 、 乙 两 图 为 昼 夜中 某 作 物 植 株 对 CO2 的 吸 收 和 释 放 状况 的 示 意 图 。 甲 图 是 在 春 季 的 某 一晴 天 ， 乙 图 是 在 盛 夏 的 某 一 晴 天 ，请 据 图 回 答 问 题 ：（ 1 ） 甲 图 曲 线 中 C点 和 正 点 （ 外 界 环 境 中 CO2 浓 度 变 化 为 零 ） 处 ， 植 株处 于 何 种 生 理 活 动

14、状 态 ？（ 2 ） 根 据 甲 图 推 测 该 植 物 接 受 光 照 的 时 间 是 曲 线 中 的 段 ， 其 中 光 合 作用 强 度 最 高 的 是 点 ， 植 株 积 累 有 机 物 最 多 的 是 点 。（ 3 ） 乙 图 中 FG段 CO2 吸 收 量 逐 渐 减 少 是 因 为 ， 以 致 光 反 应 产 生 的 和 逐 渐 减 少 ， 从 而 影 响 了 暗 反 应 强 度 ， 使 化 合 物 数 量 减 少 ， 影 响 了 CO2固 定 。（ 4 ） 乙 图 曲 线 中 间 E处 光 合 作 用 强 度 暂 时 降 低 ， 可 能 是 因 为 答 案 ：（ 1 ） 呼 吸

15、 作 用 释 放 CO 2 的 量 等 于 光 合 作 用 吸 收 CO2 的 量 时（ 2 ） BF； D； E （ 3 ） 光 照 强 度 逐 步 减 弱 ； ATP； NADPH （ 4 ） 温 度 高 ， 蒸 腾 作 用 过 强 ， 气 孔 关 闭 ， 影 响 CO2 的 供 应 mg/dm 2h S1 S2S3呼 吸 消 耗 量 ：净 积 累 量 ：总 光 合 作 用 量 ： DEOA与 OD围 成 的 面 积 （ S1 +S3 ）AC与 AE围 成 的 面 积 呼 吸 消 耗 （ S 2 S1 ）净 值 +呼 吸 消 耗 量 （ S2 +S3 ） 呼 吸 速 率 、 净 光 合 速

16、 率 的 测 定 ： 测 量 什 么 ? 、 。 烧 杯 中 装 、 。 条 件 ？ 、 。呼 吸 速 率NaOH 黑 暗 NaHCO3 光 下 净 光 合 速 率NaOH NaHCO3 测 呼 吸 速 率 原 理 测 光 合 速 率 原 理 黑 暗 处 ， 只 进 行 呼 吸 作 用 消 耗 O2， 产 生 的 CO2被NaOH 吸 收 气 压 下 降 ， 液 滴 左 移 液 滴 左 移 的 距 离 （ 体 积 ） 即为 O 2的 消 耗 量 也 即 呼 吸 速 率 光 下 ， 光 合 作 用 呼 吸 作 用 光 合 作 用 产 生 的 O2多 于 呼 吸 作用 吸 收 的 O2， 而 CO

17、2维 持 稳 定气 压 增 大 ， 液 滴 右 移 液 滴 右 移 的 距 离 （ 体 积 ） 即 为O 2的 产 生 量 也 即 净 光 合 速 率 对 应 训 练 ： (0 7 年 高 考 山 东 卷 ) 以 测 定 的 CO2 吸 收 量 与 释 放 量 为 指 标 ，研 究 温 度 对 某 绿 色 植 物 光 合 作 用 与呼 吸 作 用 的 影 响 ， 结 果 如 图 所 示 。下 列 分 析 正 确 的 是 ( )A.光 照 相 同 时 间 ， 3 5 时 光 合 作 用 制 造 的 有 机 物 的 量 与 3 0 时 相等B.光 照 相 同 时 间 ， 在 2 0 条 件 下 植

18、 物 积 累 的 有 机 物 的 量 最 多C.温 度 高 于 2 5 时 ， 光 合 作 用 制 造 的 有 机 物 的 量 开 始 减 少D.两 曲 线 的 交 点 表 示 光 合 作 用 制 造 的 与 呼 吸 作 用 消 耗 的 有 机 物 的量 相 等A 制 造 的 、 产 生 的 值测 定 的 、 积 累 的 值总净 问 题 3 .请 说 出 光 照 强 度 是 如 何 影 响 光 合 作 用 强 度的 ？ 其 影 响 有 什 么 特 点 ？答 案 ： 光 照 强 度 主 要 影 响 光 合 作 用 的 光 反 应 。 光 合 作 用 强 度随 光 照 强 度 的 变 化 而 变

19、化 。 光 照 弱 时 光 合 作 用 减 慢 ， 光 照 逐步 增 强 时 光 合 作 用 随 之 加 快 ， 但 是 光 照 增 强 到 一 定 程 度 ， 光合 作 用 速 度 不 再 增 加 。问 题 4 .不 同 光 质 又 是 怎 样 影 响 光 合 作 用 的 ？答 案 ： 光 质 不 同 影 响 光 合 速 率 ， 白 光 为 复 色 光 ， 光 合 作 用 能力 最 强 。 单 色 光 中 红 光 作 用 最 快 ， 蓝 紫 光 次 之 ， 绿 光 最 差 。 2.CO2浓 度 对 光 合 作 用 强 度 的 影 响 （ 2） 点 含 义 ： 图 1中 A点 表 示 光 合

20、作 用 速 率 等 于 细 胞 呼 吸 速 率时 的 CO 2浓 度 ， 即 CO2补 偿 点 ； 图 2中 的 A 点 表 示 进 行 光 合 作 用 所 需 环 境 中CO2的 最 低 浓 度 ； 应 用 ： 温 室 栽 培 时 适 当 提 高 CO2 的 浓 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 施NH4 HCO3 。 3.温 度 对 光 合 作 用 速 率 的 影 响 (1 )曲 线 分 析 ： 温 度 主 要 是

21、 通 过 影 响 与 光 合作 用 有 关 酶 的 活 性 而 影 响 光 合 作 用 速 率 。 (2 )应 用 ： 白 天 调 到 光 合 作 用 最 适 温 度 , 以提 高 光 合 作 用 速 率 ； 晚 上 适 当 降 低 温 室 的温 度 ， 以 降 低 细 胞 呼 吸 ， 保 证 植 物 有 机 物的 积 累 。 光合速率 吸 水 量 或 矿 质 元 素 吸 收 量 水 是 光 合 作 用 原 料 之 一 ， 同 时 也 是 代 谢 的 必 须 介质 ， 缺 少 时 会 使 光 合 速 率 下 降 .水 分 还 能 影 响 气 孔的 开 闭 ， 间 接 影 响 CO2 进 入 植

22、 物 体 内 （ 如 夏 季 的“ 午 休 ” 现 象 ） 。矿 质 元 素 如 ：N：P：K：Mg： 合 理 灌 溉 、 合 理 施 肥 可 促 进 叶 片 面 积 增 大 ， 提高 酶 的 合 成 率 ， 增 加 光 合 作 用 速 率 。 4 .水 、 矿 质 营 养 C10 时12 14光 合 作 用 强 度 186A B D E例 ： 植 物 的 光 合午 休 现 象晴 朗 的 夏 季 的 一 天 C10 时12 14光 合 作 用 强 度 186A B D E例 ：AB段 ： 光 照 增 强 ， 光 合 强 度 增 大C 点 ： 中 午 时 光 照 最 强 叶 片 蒸 腾 作 用

23、最 强 叶 片 大 量 失 水 叶 表 面 大 量 气 孔 关 闭 CO2进入 受 阻 叶 片 中 的 CO2减 少 光 合 强 度 减 弱DE段 ： 光 照 减 弱 ， 光 合 强 度 减 小 植 物 的 光 合午 休 现 象晴 朗 的 夏 季 的 一 天 光 能 利 用 率 一 般 是 指 单 位 土 地 面 积 上 ， 农 作 物 光 合 作用 合 成 的 有 机 物 中 所 含 的 能 量 ， 与 这 块 土 地 所 接 受 的 太 阳 能之 比 。 光 能 利 用 率1 、 延 长 光 合 作 用 时 间 ， 如 暗 处 补 充 光 照 ； 一 年 种 2 季 改 为 种 3 季 。

24、2 、 增 加 光 合 作 用 的 面 积 。 如 合 理 密 植 、 间 作 套 种 等 。3 、 控 制 光 强 、 光 质 、 CO 2 、 温 度 、 矿 质 元 素 、 水 分 等 。 提 高 光 能 利 用 率 措 施 ： （ 2 ） 相 关 移 动 问 题 上 图 代 表 是 阴 生 植 物 ， 如 果 改 为 阳 生 植 物 ， a、b两 点 则 如 何 移 动 ？ 阳 生 植 物 的 光 补 偿 点 和 光 饱 和 点 都 高 于 阴 生 植 物 ，故 a、 b点 均 应 向 右 移 。 当 温 度 或 CO2 浓 度 改 变 时 ， 植 物 的 光 补 偿 点 在 坐标 轴

25、 上 的 位 置 将 怎 样 移 动 ? 植 物 的 光 补 偿 点 和 光 饱 和 点 不 是 固 定 数 值 ， 它 们会 随 外 界 条 件 的 变 化 而 变 动 。 例 如 ， 当 温 度 降 低时 ， 呼 吸 作 用 减 弱 ， 因 此 光 补 偿 点 降 低 ， a点 向 左移 。 探 究 点 二 ： 探 究 环 境 因 素 对 光 合 作 用 的 影 响 （ 难 点 ）答 案 ： 实 验 过 程 中 人 为 改 变 的 变 量 称 为 自 变 量 ， 随 着 自 变量 变 化 而 变 化 的 变 量 称 为 因 变 量 。 设 计 对 照 实 验 要 遵 循 遵循 科 学 性

26、原 则 、 单 一 变 量 原 则 、 平 行 重 复 原 则 、 对 照 性 原则 等 。问 题 1 .为 保 证 探 究 活 动 顺 利 有 序 开 展 ， 请 同 学 们 回 顾 以 下几 个 问 题 ： 什 么 叫 自 变 量 、 无 关 变 量 和 因 变 量 ？ 设 计 对 照实 验 要 遵 循 哪 些 原 则 ？ 问 题 2 .请 说 出 你 要 探 究 的 问 题 。答 案 ： 探 究 光 照 强 度 对 光 合 作 用 强 度 的 影 响 或 者 是 探 究 温 度 、二 氧 化 碳 浓 度 对 光 合 作 用 强 度 的 影 响 。问 题 3 . 请 小 组 讨 论 明 确

27、 好 实 验 原 理 。答 案 ： 取 叶 圆 片 用 真 空 渗 入 法 ， 排 除 叶 内 细 胞 间 隙 的 空 气 ， 充以 水 分 使 叶 片 下 沉 。 植 物 照 光 后 ， 由 于 光 合 作 用 放 出 的 氧 气 在水 中 的 溶 解 度 很 小 ， 而 积 累 于 细 胞 间 隙 ， 叶 圆 片 即 由 下 沉 转 为上 浮 。 根 据 上 浮 所 需 时 间 ， 即 能 比 较 光 合 作 用 的 强 弱 。 问 题 4 . 请 小 组 讨 论 确 定 出 实 验 步 骤 。答 案 ： 可 参 考 ， 一 、 用 打 孔 器 打 下 生 长 旺 盛 的 绿 叶 7 0 片 叶 圆 片 ，避 开 叶 脉 ， 放 入 预 先 装 好 冷 开 水 的 注 射 器 内 ， 反 复 抽 气 ， 至 叶片 下 沉 ， 遮 光 备 用 。 二 、 取 6 个 小 烧 杯 ， 加 入 清 水 ， 放 入 叶 圆 片 每 杯 1 0 片 ， 按 不 同光 照 、 温 度 和 二 氧 化 碳 条 件 进 行 处 理 。 三 、 观 察 并 记 录 同 一 时 间 段 内 各 实 验 装 置 中 小 圆 形 叶 片 浮 起 的时 间 。