影响光合作用的因素.ppt

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,C6H12O6+6H2O+6O*26CO2+12H2O*+能量,酶,1、光合作用与呼吸作用的关系,净光合作用：不算呼吸作用放出的二氧化碳量，只算从外界吸收的二氧化碳量，即是在光下测定的二氧化碳的吸收量。,总光合作用：是指植物在光下实际把二氧化碳转化成有机物的量，即在单位时间、叶面积从外界吸收和自身呼吸释放的二氧化碳的量。,影响光合作用的因素,外部因素,反应条件：光、温度、必需矿质元素反应原料：CO2浓度、水多因子影响：,内部因素,.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,复色(白色)光蓝紫光红光绿光,光的三要素：,黑暗条件下：只有呼吸作用,CO2,O2,（呼吸）O2消耗量=（呼吸）CO2产生量,较弱光照下：呼吸作用光合作用,CO2,O2,O2,CO2,（呼吸）O2消耗量=O2吸收量（外界）+（光合）O2产生量（呼吸）CO2产生量=CO2释放量（外界）+（光合）CO2固定量,弱光下：呼吸作用=光合作用,O2,CO2,线粒体：呼吸O2消耗量=呼吸CO2产生量叶绿体：（光合）O2产生量=（光合）CO2固定量呼吸O2消耗量=（光合）O2产生量=呼吸CO2产生量=（光合）CO2固定量针对线粒体而言：O2吸收量（外界）=CO2释放量（外界）=0针对叶绿体而言：O2释放量（外界）=CO2吸收量（外界）=0,较强光照下：呼吸作用光合作用,CO2,O2,O2,CO2,呼吸O2消耗量=O2吸收量（外界）+（光合）O2产生量呼吸CO2产生量=CO2释放量（外界）+（光合）CO2固定量,呼吸消耗的有机物量=呼吸消耗储存的有机物量+有机物的制造量呼吸速率真光合速率呼吸消耗的有机物量有机物的制造量当呼吸作用光合作用时，植物有机物积累量=0，并且还有储存的有机物被消耗掉，长此以往，植物将无法正常生长。,黑暗条件下：只有呼吸作用,CO2,O2,（呼吸）O2消耗量=（呼吸）CO2产生量植物只消耗有机物，不制造有机物，植物长期处于黑暗环境中最终会死亡。,1、总光合作用=净光合作用+呼吸作用；2、(光合作用)制造的有机物=合成的有机物=积累的有机物(干物质量)+消耗的有机物(呼吸作用)；3、叶绿体固定的CO2=光合作用所需要的CO2=从外界吸收的CO2+呼吸释放的CO2；,这里有几个关键的生物量你要搞清楚：,光合作用和呼吸作用中的化学计算,实测CO2吸收量光合作用CO2吸收量-呼吸作用CO2释放量实测O2释放量光合作用O2释放量-呼吸作用O2消耗量,光合作用有机物积累量(净光合作用)=光合作用有机物制造量（总光合作用）呼吸作用消耗量,1、光合作用与呼吸作用的关系,净光合作用：不算呼吸作用放出的二氧化碳量，只算从外界吸收的二氧化碳量，即是在光下测定的二氧化碳的吸收量。,总光合作用：是指植物在光下实际把二氧化碳转化成有机物的量，即在单位时间、叶面积从外界吸收和自身呼吸释放的二氧化碳的量。,光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：,当光合作用强度呼吸作用强度时，会发生图中过程。,pq,pqmn,pqgh,3.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：,（一）探究光照强弱对光合作用强度的影响,参考课本P105及非常学案P61，思考：1、实验原理是什么？应如何衡量光合作用的强弱？2、自变量是什么？如何控制？3、因变量是什么？可观测指标是什么？,在光合作用过程中，植物吸收CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间积累,结果使原来下沉的叶片上浮。根据上浮所需的时间长短，即能比较光合作用的强弱。,光照强度是自变量通过调节台灯与实验装置之间的距离来调节光照强度的大小,因变量是光合作用强度可通过观测单位时间内被抽去空气的小圆形叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强度。,1、光照强度,4、实验结果：,5、根据实验结果，描述光照强度与光合作用强度的关系，尝试用曲线表示,0,吸收量,光照强度,A,B,C,B：光补偿点：,C：光饱和点,CO2,B：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,C：光饱和点：光合速率最大时的光照强度。,释放量,CO2,A点：光照强度为零，只有呼吸作用,主要受光反应产物H和ATP的限制,主要受暗反应酶数量和酶活性的影响,光照强度,两种表示方法有什么区别呢？,0,吸收量,光照强度,A1,B1,C1,B：光补偿点,C：光饱和点,CO2,阳生植物,阴生植物,阳生植物的光补偿点和光饱和点大于阴生植物的光补偿点和光饱和点。,A2,B2,C2,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。,光照强度与光合作用速率的关系曲线分析应用曲线分析(如右图)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增强，光合作用强度不断增强，到C点以上不再增强了，C点所示光照强度称为光饱和点。,应用：阴生植物的B点前移，C点较低，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。,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？,A,B,光照强度,0,阳生植物,阴生植物,A：呼吸强度；B：光补偿点；C：光饱和点,C,净光合速率,光合速率（强度）,阴生植物的光补偿点、光饱和点阳生植物,净值=总值（实际值）呼吸消耗值,不过原点的曲线代表的是净值；题干交代“测定”的值一定是净值,应用：控制好光强,措施：,大棚种植阴雨天应补充光照，把光强控制在光饱和点，至少要在光补偿点之上；根据阳生植物和阴生植物对光照的不同要求，控制光照强弱。如间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的搭配等。,温室：燃烧植物桔杆；使用二氧化碳发生器；与猪舍鸡舍鸭棚连通。温室与大田：确保良好通风；增施有机肥料；深施“碳铵”。,CO2是光合作用的原料.,2、CO2浓度,B,C,(1)曲线分析(如下图)：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，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。,CO2浓度对光合作用强度的影响,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浇碳酸饮料(施NH4HCO3)。,3.水分,水分,1、预防干旱2、根据作物的需水规律合理灌溉来合理灌溉,1.水是光合作用的原料2.水是体内各种化学反应的介质3.水分是植物蒸腾的对象，水可影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体。缺水气孔关闭CO2进入受阻间接影响光合作用,A点的含义是：温度过高，气孔关闭，CO2供应不足光合速率下降,植物夏季为何“午休”？即A点是怎样形成的？,C,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,晴朗的夏季的一天,例2：,下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析回答：1为什么710时的光合作用强度不断增强？2为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？3为什么1417时的光合作用强度不断下降？,1710时的光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。212时左右的温度很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，二氧化碳供应减少，所以光合作用强度明显减弱。31417时的光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱。,下图中的甲、乙两图为一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E点处，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。3乙图中F-G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：_,温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了原料CO2的供应,V光合V呼吸,B-F,D,D,光强逐渐减弱,ATP,H,1、一天中CO2浓度最低的时间是_点；CO2浓度最高的时间是_点；2、一天中植物有机物含量最低的是_点；有机物含量最高的是_点。,F,B,B,F,4.叶龄,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。,5.光合面积（叶面指数）,OA段随叶面积的增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。超过A点，光合作用不再增强，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。OB段干物质量随光合作用增强而增加。B点以后干物质的量不再增加，原因是光合总量不变，但呼吸消耗量增大，所以干物质积累量不断降低如BC段。,应用措施：,叶面积指数不能超过点，否则植物将入不敷出，无法生活下去。,D,D,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。,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：,P点时，限制光合速率的因素应为所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。,到Q点时，所表示的因素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,横坐标,横坐标,6、多因子影响：,7、温度对光合作用速率的影响,(1)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。(2)应用：冬天，温室栽培白天可适当提高温度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。,酶（蛋白质）、叶绿素、ATP、NADPH等的组成成分。,ATP、NADPH等的组成成分可维持叶绿体膜的结构和功能,对光合作用产物（如糖类）的合成和运输有重要作用,叶绿素的重要组成成分,8、矿质元素,(1)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。(2)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。,光合作用、细胞呼吸与农作物增产,（1）从光合作用看,（2）从细胞呼吸看,生产实践中，常根据需要采取一定措施促进或抑制呼吸作用促进呼吸作用：抑制呼吸作用：,采用中耕松土，防止土壤板结等措施，促进根细胞的有氧呼吸,为增加有机物的积累，往往采取加大昼夜温差的方法提高白天光合作用强度、降低夜晚呼吸作用强度（温室栽培时如遇到连续的阴雨天，白天也应适当降低温室内的温度）,例1：导致植物夏季中午光合作用“午休”的直接原因是（）A.温度过高，蒸腾过强，缺乏光反应原料水B.温度过高，酶活性降低C.气孔关闭,缺乏CO2D.呼吸作用过强,无有机物积累,C,在温室中栽培农作物，如遇到持续的阴雨连绵天气、为保证作物的产量，对温度的控制应当（）A、降低温室温度，保持昼夜温差B、提高温室温度，保持昼夜温差C、提高温室温度，昼夜恒温D、降低温室温度，昼夜恒温,A,例2：,例3、下图是在一定的CO2浓度和温度下，某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：（1）该植物的呼吸速率为每小时释放CO2mg/dm2。（2）b点表示光合作用与呼吸作用速率。,5101520253035,2520151050510,CO2吸收量mg/dm2h,光照强度（Klx）,a,b,c,d,（3）若该植物叶面积为10dm2，在光照强度为25Klx条件下光照1小时，则该植物光合作用吸收CO2mg；合成葡萄糖mg。,5,相等,250,170.5,5101520253035,2520151050510,CO2吸收量mg/dm2h,光照强度（Klx）,a,b,c,d,（4）若白天光照强度较长时期为b该植物能否正常生长？为什么？,（5）若该植物为阴生植物，则b点应向移动。,不能正常生长。白天光照强度为b时，无有机物积累，而夜间消耗有机物，从全天来看，有机物的消耗多于积累，不能正常生长。,左,例4：生长旺盛的叶片，剪成5mm见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理，如图，这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是,A,B,B,B,D,A,6、,7、若白天光照充足，下列哪种条件对农作物增产有利A.昼夜恒温25B.白天温度15，夜间温度25C.昼夜恒温15D.白天温度25，夜间温度15,D,8、下列措施中，不会提高温室蔬菜产量的是（）A、增大O2浓度B、适量增大CO2浓度C、增强光照D、适量调节室温E、适时适量的浇水和施肥,A,9、温室栽培蔬菜，采用什么样颜色的玻璃做顶棚更能提高产量：A红色B蓝紫色C绿色D无色,D,10、用下述容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵，光照相同的时间后，罩内O2最少的是：A绿色罩B红色罩C蓝色罩D紫色罩,A,11、为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25条件下培养，实验结果如图所示。请回答：,(1)与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是。(2)实验结果表明，在的条件下施肥效果明显，除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取措施能提高玉米的光能利用率。,光照强度,水分,土壤含水量在40%60%,合理密植,12在正常情况下进行光合作用的某植物，突然改变某条件后即发现其叶肉细胞内的五碳化合物突然上升，你认为上述情况中，所改变的条件是()A停止光照B停止光照并升高二氧化碳的浓度C升高二氧化碳的浓度D降低二氧化碳的浓度,【解析】降低CO2浓度后，暗反应减弱，CO2的固定减弱，C3还原仍正常进行，C5不断积累，含量上升。,D,13如图甲表示随着光照强度的改变(其他条件不变)，水稻对CO2的吸收量的变化；乙图表示叶肉细胞中的某种生理过程。下列各项叙述不正确的是(),A突然中断CO2的供应，则叶绿体首先积累起来的物质是fBA点时，反应ADPPiATP需要的酶只存在于细胞质基质和线粒体C光照在CD之间时，反应ATPADPPi只发生在细胞的叶绿体基质D光照在CD之间时，d的移动速度加快,C,14植物的生理活动受各种因素影响，右图为科学家研究的在20时某C3植物光合作用强度与光照强度的关系曲线图，下列有关叙述不正确的是()A若适当提高温度，则b点右移，cd段位置上移Ba点时叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体C其他条件适宜，当植物少量缺Mg时，b点将右移D若横坐标为CO2浓度，曲线表示阴生植物，则b点左移,A,15取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。光照相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述错误的是()A装置内增加的氧气来自于水B光照强度为a时，光合作用停止C丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低D该图反映了光合作用强度与光照强度的关系,B,【解析】光照强度为a时，氧气增加量为零并不能说明光合作用停止，有可能在进行暗反应。,16下图表示夏季晴朗白天植物光合速率的变化，下列分析中，不正确的是(),A如果A、B两曲线表示不同CO2浓度下同一植物两个生理状况相同的叶片的光合速率，那么曲线A表示较高浓度CO2环境下的光合速率。B如果两曲线表示相同CO2浓度条件下同一植物两个生理状况相同的叶片的光合速率，那么曲线A表示较强光照下的光合速率C产生c点的主要原因是中午气温过高，抑制了酶的活性D影响ab段和de段变化的主要限制因子都是光照强度,C,【解析】产生C点的主要原因是中午气温过高，导致叶片气孔关闭，无法获得充足的CO2。,17某同学想探究二氧化碳浓度与光合速率的关系。他取A、B、C、D四株都有5片叶的小白菜，用直径1cm的打孔器打取小叶圆片各10片，并设法抽去气体使之下沉，置于光下。取100mL三角瓶4个，编号14，按下表操作(光照、温度相同且适宜)并记录结果。下列评价或修正不合理的是(),B,A自变量二氧化碳浓度的控制不严格B只要控制光照、温度相同即可C实验材料本身存在的差异会影响实验结果D制备的叶圆片在投入三角瓶之前应放于黑暗处,【解析】根据表中数据，该实验的自变量为CO2浓度，其他因素都是无关变量，除了光照、温度外，还有很多干扰因素，如实验材料本身的差异、叶圆片内的原有气体等。,18在严寒的冬天，利用温室进行蔬菜种植，可以提高经济效益，但需要调节好温室的光照、湿度、气体和温度，以提高产品的产量和品质，下列措施及方法正确的是()由于温室内外温差大，在温室薄膜上(或玻璃)结成一层水膜，要及时擦干，以防透光率降低适当的增加光照，以补充冬季阳光不足尽量增加空气湿度，以降低植物的蒸腾作用向温室内定期施放二氧化碳气体，以增加光合作用强度向温室内定期施放氧气，以降低呼吸作用强度冬季温室内温度尽量维持恒定ABCD,A,19、试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。,请回答：(1)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养基中和更高。(2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线。图中bc段CO2浓度升高缓慢是因为，cd段CO2浓度急剧下降是因为试管苗。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率_。(3)根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、和可缩短试管苗的适应过程。,光合速率,光饱和点,CO2浓度过高使细胞呼吸减弱,进行光合作用吸收了CO2,提高,适当提高CO2浓度,适当提高光照强度,暗反应,H和ATP,光反应,新的H和ATP,被逐渐用完,3、在一个密封的玻璃钟罩内，有绿色植物并有以此植物为食的小动物，罩内的O2用18O原子为标记，每天给以光照，若干时间后，18O可在下列哪项自身组成的有机物中出现A、只在植物体内B、动、植物体内均有C、只在动物体内D、动、植物体内均无,5、用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子，18O的转移途径是：A、葡萄糖丙酮酸水B、葡萄糖丙酮酸氧C、葡萄糖氧水D、葡萄糖丙酮酸二氧化碳,7、用含18O