54_影响光合作用的因素

光反应和暗反应的比较光反应暗反应条件光、色素和酶ATP、[H]、多种酶场所叶绿体类囊体薄膜上叶绿体基质中物质变化水的光解2H2O→4[H]+O2ATP形成ADP+Pi→ATPCO2的固定CO2+C5→2C3C3的还原2C3→（CH2O）能量变化光能→活跃化学能活跃化学能→稳定化学能联系光反应为暗反应提供[H]和ATP暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料光合作用与细胞呼吸的比较光合作用呼吸作用原料CO2、H2OO2、葡萄糖等有机物产物O2、葡萄糖等有机物CO2、H2O等能量转换贮藏能量的过程光能→活跃的化学能→稳定的化学能释放能量的过程稳定的化学能→活跃的化学能发生部位有叶绿体的细胞、叶绿体活细胞、线粒体、细胞质发生条件光照下才可发生光下、暗处都可发生光合作用与细胞呼吸的联系光合作用原理的应用（2）提高农作物光合作用强度的措施1、适当提高光照强度、延长光照时间3、适当提高CO2浓度4、适当提高温度5、适当增加植物体内的含水量6、适当增加矿质元素的含量2、合理密植（1）影响光合作用强度的环境因素光照的长短与强弱、光的成分，CO2的浓度，温度的高低，必需矿质元素，土壤中水分多少等。(1)实验假设：在一定范围内随光照强度的增强，光合作用强度也增强。(2)实验流程探究：光照强度对光合作用强度的影响对照实验及结果：实验结论：在一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度也不断增强。(假设正确)项目烧杯小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量甲10片20mL强多乙10片20mL中中丙10片20mL弱少自养生物1、光能自养生物以光为能源，以CO2和H2O（无机物）为原料合成糖类（有机物），糖类中储存着由光能转换来的能量。例如绿色植物。2、化能自养生物（化能合成作用）利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物。少数的细菌，如硝化细菌。异养生物只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。例如人、动物、真菌及大多数的细菌。化能合成作用所需的能量来源不同（光能、化学能）硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌2NH3+3O22HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O22HNO3+能量硝化细菌CO2+H2O（CH2O）+O2能量化能合成作用化能自养生物的代表：酶影响光合作用强度的环境因素光合作用强度：表示光合作用的强弱，也称“光合强度”、“光合速率”；指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。还可以通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量的表示。吸收CO2释放O22、植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用？3、因此光合作用（或叶绿体）单位时间内生产成的糖类（A）会有一部分（B）被呼吸作用消耗掉剩下的糖类才是积累量（C）。ABC的数量关系是？1、白天进行呼吸作用么？是的，呼吸作用与光无关YesA=B+C4、A代表真正光合速率，B代表呼吸速率，C代表净光合速率真正(总)光合速率=呼吸速率+净(表观)光合速率净光合速率和真正光合速率真正光合速率呼吸速率净光合速率O2生成速率CO2固定速率有机物生成速率影响光合作用强度的环境因素净光合速率和真正光合速率真正光合速率=呼吸速率+净光合速率(总光合速率)(表观光合速率)黑暗中O2吸收速率有机物积累速率O2释放速率CO2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率总光合速率=净光合速率+呼吸速率O2生成速率=O2释放速率+细胞呼吸O2吸收速率CO2固定速率=CO2吸收速率+细胞呼吸CO2释放速率有机物生成速率=有机物积累速率+有机物消耗速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率1.光照1.1光照强度1.2光质1.3日变化2.CO2浓度3.温度4.必需元素5.水分影响光合作用强度的环境因素光照强度光合速率光饱和点1.1光照强度0吸收量光照强度ABCB：光补偿点C：光饱和点CO2②B：光补偿点：光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照强度，或者光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放CO2的量③C：光饱和点：光合速率最大时的光照强度。释放量CO2①A点：光照强度为零，只有呼吸作用主要受光反应产物的限制主要受暗反应酶活性和CO2浓度限制净光合速率呼吸速率真正光合速率（总值）AB光照强度0吸收CO2CA点：黑暗时，只进行呼吸作用CO2O2AB段：弱光下，光合作用细胞呼吸O2CO2CO2O2AB光照强度0吸收CO2CB点：光补偿点，光合作用=细胞呼吸O2CO2AB光照强度0吸收CO2CBC段：强光下，光合作用细胞呼吸CO2CO2O2AB光照强度0吸收CO2CO20吸收量光照强度A1B1C1B：光补偿点C：光饱和点CO2阳生植物阴生植物阴生植物的光补偿点和光饱和点小于阳生植物的光补偿点和光饱和点。A2B2C2释放量CO2在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳生植物。在较弱的光照条件下能够生长良好的植物叫阴生植物。1.2光质光的波长（光质）：叶绿体中的色素吸收的光波主要是红光和蓝紫光在植物光合作用最强。单色光中在植物光合作用最强，植物光合作用最弱。白光下红光和蓝紫光下绿光下1.3光合作用的日变化在植物一天的光合速率变化中，一般情况下从早晨开始，光合速率逐渐加强，中午达到高峰，以后逐渐下降，到日落时停止。但当晴天无云而中午光照强烈时，中午前后光合速率会下降，这种现象称“午休”现象。因为中午前后光照过强，温度过高，气孔关闭，CO2供应不足。例：下图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对C02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E点(外界环境中C02浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态？（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。呼吸作用释放C02的量等于光合作用吸收C02的量时BFDE例：下图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对C02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：（3）乙图中FG段C02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C5化合物数量减少，影响了C02的固定。（4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为。光照强度逐渐减弱ATP[H]温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了C02原料的供应真正光合速率CO2浓度AC2.CO2浓度B0吸收CO2CCO2浓度释放CO2AA点及A点以前：只进行呼吸作用AB段：光合作用细胞呼吸B点：CO2补偿点，光合作用=细胞呼吸BC段：光合作用细胞呼吸C点：CO2饱和点，光合速率最大3.温度光合作用是在酶催化下进行的，温度主要是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合速率的。提高温度也会促进细胞呼吸，但温度对光合作用和细胞呼吸的影响不同（细胞呼吸的最适温度大于光合作用最适温度），所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。abab【例】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，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多C．温度高于25℃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A4.必需元素供应在一定浓度范围内，增加必需元素的供应（如N、P、K、Mg等），可提高光合速率；但超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。5.水分水分是光合作用的原料之一，缺水可直接影响光合作用。并且，缺水会导致植物叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，使暗反应受阻，间接影响光合速率。环境因素对光合速率的综合影响——光强--CO2浓度CO2浓度对光饱和点的影响环境因素对光合速率的综合影响——光强—温度温度对光饱和点的影响环境因素对光合速率的综合影响——温度–光照P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，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，可采取适当提高图示的其他因子。（三）多因子影响曲线分析【技巧点拨台】对于有饱和点(平衡点)的坐标曲线，分析其限制因素的时候要分两部分：(1)达到饱和点以前的限制因素，为横坐标表示的因素；(2)达到饱和点以后的限制因素，为横坐标表示的因素以外的因素。