影响光合作用的环境因素

1、一、捕获光能的色素和结构二、光合作用的原理光合作用有些蔬菜大棚为什么白天还挂着发红色或蓝色光的灯管?H2OO2HADP+PiATPCO22C3C5(CH2O)糖类光合作用过程光反应 酶供氢 酶供能暗反应多种酶色素分子二氧化碳固定三碳化合物的还原水在光下分解ATP的形成、光合作用原理的应用探究光照强度对光合作用强度的影响不同光照强度对光合作用强度的影响不同 假设基本思路自变量 ？如何控制自变量？因变量 ？如何检测因变量？无关变量 ？怎样控制？光照强度光合作用强度（氧气释放量）通过调节台灯与实验装置之间的距离来控制光照强度观察同一时间内装置中叶片浮起的数量，或观察不同光照强度下浮起相同数量叶片所需

2、的时间。温度、CO2浓度等室温25 。冷光源灯泡。富含CO2清水影响光合作用环境的因素光照强度、光的成分CO 2浓度、温度、水、矿质元素等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原理操作步骤1、 用打孔器打下同种植物30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，使圆形叶片内气体逸出，叶片下沉，遮光备用。3、 取3个小烧杯编号为A、B、C，分别倒入20mL富含CO2的清水，分别向3只小烧杯各放入叶圆片10片，按不同光照

3、条件进行强、中、弱处理（用台灯距离实验装置距离决定）。3、 记录每一叶圆片上浮所需时间（要求观察90分钟），计算各处理叶圆片上浮所需平均时间2将内部气体逸出圆形叶片放入黑暗处盛有清水烧杯中待用。叶片因为细胞间隙充满了水，全部沉到水底（06全国卷I）（22分）为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO

4、2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。实验步骤和预测实验结果：（1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在水面。（2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。（3） . 分析预测结果：实验步骤续：（3）将这两支试管放在日光灯下，光照一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮,蒸馏水中的叶片仍在试管底部 （4）再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉, 蒸馏水中的叶片仍在试管底部 分析预测的结果: 1.光照下, NaHCO3稀溶液中的叶片进行光

5、合作用,释放出的氧气多于呼吸作用消耗的氧气,叶肉细胞间隙的氧气增加,叶片上浮；而蒸馏水中缺乏二氧化碳和氧气,叶片不能进行光合作用和有氧呼吸,叶肉细胞间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。 2. 黑暗中,NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用消耗了叶肉细胞间隙中的氧气,放出的二氧化碳溶于NaHCO3稀溶液中,叶肉细胞间隙缺乏气体,叶片下沉；蒸馏水中缺乏氧气,叶片不能进行有氧呼吸,叶肉细胞间隙仍缺乏气体,因此叶片仍位于在试管底部。 自养生物：能够直接把从外界环境摄取的无机物转变成为自身的组成物质，并储存了能量的一类生物 、化能合成作用异养生物：不能直接利用无机物制成有机物，只能把从外界摄取的现成的

6、有机物转变成自身的组成物质，并储存了能量的一类生物 能够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 光合作用绿色植物化能合成硝化细菌例如：硝化细菌等少数种类的细菌2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量硝化细菌2HNO2+O2 2HNO3+能量硝化细菌6CO2+6H2O 2C6H12O6+ 6O2能量练习叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光 2上图是在盛夏的某一晴天，一天中某植物对CO2的吸收和释放状况的示意图。亲据图回答问题：1、图中DE段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以至光反应产生的 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。2、

7、图中曲线中间C处光合作用强度暂时降低，可能是（ ）A、光照过强，暗反应跟不上，前后脱节，影响整体效果B、温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物C、温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的供应D 、光照过强，气温过高，植物缺水严重而影响光合作用的进行光照强度逐步减弱ATPH还原作用五碳CH2OBACDE+PiFGCO2J光3.下 图是光合作用过程图解，请分析后回答下列问题：图中B是，它来自于的分解。图中C是，它被传递到叶绿体的 部位，用于。图中D是，在叶绿体中合成D所需的能量来自 图中的H表示， H为I提供当 突然停止光照时，F，G。（填增加或减少）HI2水H基质还原C3

8、ATP色素吸收的光能增加减少光反应H、ATP5.下图是小球藻进行光合作用示意图，图中物质A与物质B的分子量之比是（ ）C18O2AH2OCO2BH218O光照射下的小球藻A： B：1（03广东）生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（见图），这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（ ）D例4（06四川）将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室 CO2 浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以 CO2 吸收速率表示），测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是（ ） A如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移 B如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点

9、右移 C如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移 D如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移D例5(07北京理综)科学家研究CO2 浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。请据图判断下列叙述不正确的是（ ）A光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是CO2 浓度不同B光照强度为 b 时，造成曲线 I和 II光合作用强度差异的原因是温度的不同C光照强度为ab，曲线 I、II光合作用强度随光照强度升高而升高D光照强度为ac，曲线 I、III光合作用强度随光照强度升高而升高D 2011高考在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植

10、物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题：若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的_（低、高）。CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_（高、低），其原因_。图中物质A是 _（C3化合物、C5化合物在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是C3化合物 暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍。将CO2浓度从1%迅

11、速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_。当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累 高 低 CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需ATP和H少。绿色植物的新陈代谢水分的吸收和利用矿质元素的吸收利用光合作用呼吸作用有机物、O2水分CO2水分Mg、N、P能量溶解、运输2.1.光照强度与光合速率的关系ABC0不同植物的光强-光合曲线不同，光补偿点和光饱和点也有很大的差异。 光补偿点高的植物一般光饱和点也高， 草本植物的光补偿点与光饱和点通常要高于木本植物； 阳生植物的光补偿点与光饱和点要高于阴生植物； C4植物的光饱和点要高于C3植物。图27 不同植

12、物的光强光合曲线图甲、乙、丙分别表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、温度与光合速率之间的关系及叶绿体色素对不同波长光线的相对吸收量：若甲图所示曲线为阴生植物，则阳生植物曲线与此相比较C点_（填“上/下/左/右/不变”）移，A点_（填“上/下/左/右/不变”）移由乙图知，40时，植物体_(能/不能)显示生长现象；而5时状态可用甲图中_（填“A/B/C”）点表示用玻璃大棚种植蔬菜时，应选择光强为_（填“A/B/C”）、温度为_（填一个具体数值），及_颜色_（填透明或不透明）的玻璃。右下不能BC25无透明AB光照强度0吸收CO2阳生植物阴生植物B：光补偿点C：光饱和点应根据植物的生活习性因地

13、制宜地种植植物。C措施：阳生植物应种植在阳光充裕的地方，阴生植物应种植在荫蔽的地方；光强必须达到一定值。例3（01浙江）下图表示野外松树（阳生植物）光合作用强度与光照强度的关系。请分析回答：(1)当光照强度为b时，光合作用强度_。(2) 光照强度为a时，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用放出CO2的量。如果白天光照强度较长时期为a，植物能不能正常生长？为什么？(3)如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强度关系的曲线，b点的位置应如何移动，为什么？ 最大不能左移2.温度： 措施:对大棚作物可采取夜晚降低温度光合作用和呼吸作用中的化学计算光合作用反应式：6CO212H2O C6H12

14、O66O26H2O呼吸作用反应式： 有氧呼吸：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O+能量无氧呼吸：C6H12O62C2H5OH2CO2 +能量 C6H12O62C3H6O3+能量实测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消耗量光能叶绿体酶酶酶将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：（1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是mg。（2）

15、在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是mg。（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）。（4）若要使这株植物有更多的有机物积累，你认为可采取的措施是: 。024.5减少延长光照时间降低夜间温度增加CO2浓度Oabcde光合作用的强度二氧化碳的浓度a b：b c：c d：d e：CO2太低，农作物消耗光合产物；随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体 中毒或气孔关闭，抑制光合作用。3.CO2浓度： 回答有关光合作用的问题。下图表示当影响光合作用的因素X、Y和Z变

16、化时，光合作用合成量和光强度的关系。（1）图中X1、X2、X3的差异是由于某种原因_影响了光合作用的_所导致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由X3增加为X1，最常采取的简便而有效的措施是_。（2）图中Y1、Y2、Y3的差异是由于_影响了光合作用的_所致。（3）图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中_反应的不同，如果Z因素代表植物生长发育期，则代表幼苗期、营养生长和现蕾开花期的曲线依次是_。二氧化碳或温度暗反应施放干冰，增加二氧化碳浓度适当升温 光波长（或光质）光反应光反应和暗反应Z3、Z2、Z1例6 (05上海）回答有关光合作用的问题。下图表示当影响光合作用的因素X、Y和Z变化时，光合作

17、用合成量和光强度的关系。（1）图中X1、X2、X3的差异是由于某种原因_影响了光合作用的_所导致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由X3增加为X1，最常采取的简便而有效的措施_ （2）图中Y1、Y2、Y3的差异是由于_影响了光合作用的_所致。（3）图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中_反应的不同，如果Z因素代表植物生长发育期，则代表幼苗期、营养生长和现蕾开花期的曲线依次是_。Z3、Z2、Z1 二氧化碳和温度暗反应施放干冰，增加二氧化碳浓度（或燃烧柴草）或适当升温光波长（或光质）光反应光反应和暗反应从上图中可解读出哪些信息？(1)曲线表示温度、光照强度随时间变化对光合作用和呼吸作用的综合影

18、响；(2)在bd段时光合作用速率大于呼吸速率；(3)6点和18点时，呼吸速率超过光合速率；(4)曲线bcd围成的面积代表植物白天净积累的有机物量；(5)c点的形成是由光照过强和温度过高等造成的。实验设计实验目的：研究光照强度对光合作用速率的影响实验器材：打孔器、注射器、40W台灯、烧杯、绿叶（如菠菜叶片）、NaHCO3稀溶液。实验步骤：1.用打孔器打出小圆形叶片30片，均分成三组。 2.抽气：用注射器吸入清水，放小叶片，抽气 3.反应：取3只小烧杯，盛NaHCO3，各放10片小叶片（沉底），分别用强、中、弱三种光照。 4.记录：一段时间内小叶片浮起的数量。为了达到同样的实验目的，自主选择器材，

19、你还能想到不同的实验设计方案吗？小球藻（或金鱼藻）、玻璃漏斗、试管、NaHCO3稀溶液等考点导航P65，第9题菠菜叶片、CO2缓冲液、广口瓶、玻璃管等考点导航P63，第32题13、人体吸入18O标记的氧气后，检验其体内代谢产物，可从下列中找到18O的是（ ）A 丙酮酸 B CO2 C ATP D 尿液和汗液14、人体内代谢终产物CO2形成的主要场所是（ ）A 血浆内 B 肺泡 C 线粒体 D 细胞质基质15、在呼吸作用过程中，有CO2放出，则可判断此过程（ ）A 一定是无氧呼吸 B 一定是有氧呼吸 C 一定不是酒精发酵 D 一定不是乳酸发酵16、在温室中栽培作物，如遇到持续的阴雨天气，为了保证

20、作物的产量，对温度的控制应当是（ ）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DCDA2、同一植物的不同生长发育时期及同一植物不同叶片，光能利用率不同 叶面积指数与光合作用强度的关系（如图所示）整理信息并准确进行表述。 叶面积指数在0-K点之间，光合作用强度 呼吸作用强度； K点处，光合作用强度 呼吸作用强度；K点之后，光合作用强度 呼吸作用强度。最有利于有机物积累的叶面积指数区段 为 之间。生产实践运用，根据上述原理可通过 技术实现最佳配置。 （光合作用）反应强度 （呼吸作用）K叶面积指数0 2 4 6 8 10 1

21、2=4-6合理密植B光合作用与呼吸作用达到动态平衡下图表示某种植物光照强度与光合作用强度关系。P点的生物学含义是：A无光合作用，有呼吸作用D光合作用与呼吸作用都不进行CO2吸收量光照强度0PCO2释放量C无呼吸作用，有光合作用 2、温度主要影响暗反应 主要原因是：影响酶的活性变化，进而影响反应速率。 温度/ 0 10 20 30 40 50 光合速率ABCAB段（10-35）: 随温度的升高，酶活性提高，光合速率逐渐加快。B点（35）： 为最适温度点，光合速率最快 。BC段（35-50）: 随温度过度升高，酶活性降低，光合速率逐渐降低； C点以后（50）: 光合作用完全停止。 2、温度主要影响

22、暗反应 主要原因是：影响酶的活性变化，进而影响反应速率。 生产实践运用：大田种植应适时播种 温室栽培：冬天温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培可适当降低温度。 原因:白天适度提高温度，促进光合作用；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。 温度/ 0 10 20 30 40 50 光合速率ABC3、CO2浓度（如图所示）主要影响暗反应 CO2是光合作用的原料之一，环境中CO2浓度的高低明显影响光合速率。 OA段 : CO2浓度过低时，植物无法进行光合作用； AB段 ： 光合速率随CO2浓度的增加而增加； B点以后 : 再增加CO2浓度，光合速率不变(B点被称为CO2饱和点)。 CO2的浓度ABO光合速率3、CO2浓度（如图所示）主要影响暗反应 生产实践运用： 大田种植时，要求“正其行，通其风”增加大气环流，以增大CO2浓度。 温室栽培时，除适时通风外，可采用CO2发生器增施气肥； 或者施用农家肥，经土壤微生物分解后，既提供各种矿质元素的同时，还能补充CO2。 CO2的浓度ABO光合速率 在相同光照和温度条件下，空气中二氧化碳含量与植物光合产量（有机物积累量）的关系如下图所示。理论上某种C3植物能更有效地