光合作用-影响光合作用的因素

1、精品文档 1.影响光合作用速率的环境因素（n） （1）分析影响光合作用速率的内外因（从底物、条件和产物分析） （2）总结光合作用原理在农业生产方面的应用 分析影响光合作用的因素，我们要从光合作用的反应式出发，从反应物、产物和反应条件 三个方面入手。 光虑（时间、强度、比质） CO2+H2O 温度 光能 f c j-(CH2O)+O2 色索 用一定时间 光合作用强度（光合速率）：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。 对坐标曲线分析采用：识轴t明点t析线 一、单因子变量对光合作用影响的曲线分析 i光照强度 （1 ）原理：影响光反应阶段，制约ATP及N

2、ADPH的产生，进而制约暗反应 （2） 曲线 a黒喑条件卜呼吸所放出的他讹 光补偿点，植 光补偿点：光合作用强度与呼吸作用强度相等时刻的光照强度。光照强度 物才能生长。 光饱和点：光合作用强度达到饱和时的最低光照强度。 （3） 应用：温室大棚适当提高光照强度可以提高光合作用速率。 判断光补偿点的移动 （1）光合作用增强，呼吸作用不变或减弱 若外因使光合速率大于呼吸速率，左移。 （2）光合作用不变或减弱，呼吸作用增强 若外因使光合速率小于呼吸速率，右移。 判断光饱和点的移动 植物出现光饱和点实质是强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率随着光强的增加 而提高。影响暗反应的因素如C02浓度、温度

3、（影响酶的活性）、pH （影响酶的活性）会 影响光饱和点。所以我们在分析时要抓住这一本质，如果外界因素使暗反应增强，则光饱 和点右移，反之，则左移。 例 1】有人研究水葫芦的光合作用与水体pH的关系，实验结果如下表所示。 pH 黑暗条件下C02释放量 （umol/mg.h ） 光照条件下C02吸收量 （umol /mg.h ） 5.0 40 100 6.0 45 150 7.0 60 200 8.0 50 180 9.0 40 108 10.0 40 35 分析表中数据可知，若其他条件不变，当pH由9.0增大到10.0时水葫芦的光补偿点最可 能（左移/右移/不移动）。光饱和点最可能（左移/右移

4、/不移动）。 【例2】图甲表示某植物体在 30 C恒温时的光合速率（以植物体对 02的吸收或释放量计 算）与光照强度的关系。 0：的禅腋重 .3W I 主吗皓空 已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25 C和30 C,在其他条件不 变的情况下，将温度调节到25 C，图甲曲线中丫点将向移动。W点将 向移动。 可见光补偿点的移动和光饱和点的移动方向是相反的。 2.CO2浓度 (1)原理：影响光反应阶段，制约 ATP及NADPH的产生，进而制约暗反应影响 暗反应阶段，制约C3的生成 大气中CO2浓度过低时(0A 段)植物无法进行光合作用。 (3) 应用： 大田中增加空气流动，以增加 C02

5、浓度，如“正其行，通其风” 增施有机肥，以增大C02浓度 温室中可增大C02浓度 3温度 (1) 原理：通过影响酶活性进而影响光合作用 曲线 附|戟護 (3)应用： 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 4.必需矿质元素 (1)原理：可通过所构成的与光合作用相关的化合物，对光合作用产生直接或间 接影响(如K+可影响光合产物的运输和积累) 曲线 (3)应用: 合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率 施用有机肥，有机肥被微生物分解后既可补充 C02又可提供各种矿质元素 、多因子对光合速率的影响 自变蜃2光照强度 自变扌屈g浓度 rtv 温度 T A自变駅 A

6、 a光强 产二屮光强 低光强 B自变量1 恥。浓度 *ICO.浓哽 (Eg浓度 比脛强度 曲线分析: P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强， 光合速率不断提高。 Q点：横坐标所表示的因子不再影响光合速率， 要想提高光合速率，可适当提高 图中的其他因子。 应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活 性，提高光合速率，也可同时适当增加 C02浓度，进一步提高光合速率。当温 度适宜时，可适当增加光照强度和 C02浓度以提高光合速率。 三、内因对光合作用影响的曲线分析 1. 植物种类 (1) 原理：遗传物质不同，酶和色素的含量不同 (2)曲线

7、阴生植物的光补偿点和光饱和点比阳生植物低。 (3)应用： 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 2. 叶龄、叶面积指数 (1)原理：光合作用的面积不同，酶和色素的含量不同 光合作用速率 OA段:随幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量 不断增加，光合作用速率不断增加。 AB段:壮叶时，叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定状态，光合速率基本稳定。 BC段:老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光合速率下降。 （3）应用： 摘除老叶、残叶 这一部分内容常与实验设计相联系， 题目多以文字、坐标曲线图、表格形式呈现 实验结果，要我们用所学的内容对结果进行分析。 【

8、例3】（2015年新课标卷I） 29.为了探究不同光照处理对植物光合作用的影 响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。 各组实验的温度、光照强度和 CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总 时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和 实验结果如下： A组：先光照后黑暗，时间各为67.5s ;光合作用产物的相对含量为50% B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s;光 合作用产物的相对含量为70%。 C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms （毫秒）；光合作用产物的相

9、对含量为 94%。 D组（对照组）：光照时间为135s ;光合作用产物的相对含量为100% 回答下列问题: （1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量 或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是 ; C组和D组的实验结果可表明光合作用 中有些反应不需要，这些反应发生的部位是叶绿体的。 （2）A、B、C三组处理相比，随着的增加，使光下产生 的能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用 中CO2的同化量。 【例4】（2017?天津卷.6）某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半， 但固定CO2酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的CO2 吸收速率。叙述错误的是 齐周兰翌r8

10、A 光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型 B. 光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型 C. 光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度 D 光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是 CO2浓度 【例5】（2014 新课标U, 29）某植物净光合速率的变化趋势如图所示 据图回答下列问题 （1）当CO2浓度为A时，高光强下该植物的净光合速率为 CO2浓度在A B之间时，曲线 示了净光合速率随C02浓度的增高而增高 （2）C0 2浓度大于C时，曲线b和c所表示的净光合速率不再增加，限制其增加 的环境因素是 （3）当环境中C02浓度小于A时，在图示的3

11、种光强下，该植物呼吸作用产生的 C02量填 “大于”、“等于”或“小于”）光合作用吸收的C02量 （4）据图可推测，在温室中，若要采取提高 C02浓度的措施来提高该种植物的产 量，还应该同时考虑 这一因素的影响，并采取相应措施 【例6】（2014 四川理综，6）将桑树和大豆分别单独种植 仲作）或两种隔行种植 （间作），测得两种植物的光合速率如下图所示（注：光饱和点是光合速率达到最大 值时所需的最低光照强度）。据图分析，下列叙述正确的是（） (荡Ely 比照強度x KH/x-mol-m 8 1-0 h 2 B I 2 2 2 I I .与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响 B.与单

12、作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大 .间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率 D. 大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作 【例7】（2016年新课标卷I） 30.为了探究生长条件对植物光合作用的影响, 乙两组，置于人工气候室中，甲组模 ，乙组提供低光照，其他培养条件相同。培养较长一段时间（ T）后, （即单位时间、单位面积吸收 的量），光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。回答下列问题: 光合作用强度o 1 据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是 。 （2）b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高 （填“ C

13、O2浓度”或“ 02浓度”）。 （3） 播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后， 再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。根 据这一结果能够得到的初步结论是。 【例8】（2016年新课标卷川）29为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿 度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植 株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验 组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午 12 : 30测定各组 叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示： 对照 组 实验 组一 实验 组二 实验 组三

14、 实验 组四 实验 处理 温度/C 36 36 36 31 25 相对湿度/% 17 27 52 52 52 实验 结果 光合速率/mgC O2?dm -2?h-1 11.1 15.1 22.1 23.7 20.7 回答下列问题： （1）根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素 是，其依据是；并可 推测，（填“增加”或“降低”）麦田环境的相对湿度可降低小麦光合 作用“午休”的程度。 （2） 在实验组中，若适当提高第组的环境温度能提高小麦的光合速率，其 原因是。 （3） 小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程（填“需要”或“不 需要”）载体蛋白，（填“需要”或“不需要

15、”）消耗 ATP。 【例9】（2017?新课标I卷.30）植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光 合速率与呼吸速率相等时环境中的 CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于 乙种植物的。回答下列问题： （1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培 养。培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是 甲种植物净光合速率为 0时，乙种植物 净光合速率 “大于0” “等于0 ”或“小于0”）。 （2）若将甲种植物密闭在无02、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间 后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是 后语：很多人还没有养成阅读后点赞的习惯，希望大家大阅读后顺便点赞，以示 鼓励！长期坚持真的不容易，坚持是一种信仰，点赞打赏是一种态度。 本讲答案: 1.右移左移 2左右 3. （1）高于 C组只用了 D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是 D组的94%光照基质 光照和黑暗交替频率ATP和H（或者ATP和还原型辅酶II） 4. D 5. （1）0 a、b、c （2）光强 （3）大于 （4）光强 6. C 7. （ 1 ）光照强度 （2）CO2浓度 （3）乙组光合作用强度与甲组的不同，是由环境因素