3-5 光合作用将光能转化为化学能 第三课时光合作用受环境因素的影响（学案）高一上学期生物浙科版必修1

光合作用将光能转化为化学能第三课时光合作用受环境因素的影响预习梳理

一、光合速率

1.

光合速率的概念

光合速率或称.是指一定量的植物(如一

定的叶面积)在单位时间内进行多少。

2.

光合速率的表示方法

植物叶片在单位时间、单位面积释放或消耗的量。

3.

真正光合速率=(净光合速率)+。

二、环境因素影响光合作用

1.光合速率受到多种环境因素的影响,其中最重要的因素是

光强度、温度和空气中的CO2浓度。

(1)光强度:光合速率随光强度的增加而，但在强度达到之前，光合作用已达到时的速率，即光强度再增加,光合速率也不会增加。

(2)温度:光合作用是,所以会有一个_，此时

与光合作用有关的酶的活性最大;光合作用的最适温度因而异，一般温带植物的最适温度在左右。0C以下光合作用可能完全停止，也可能十分微弱。

(3)CO2浓度:

CO2直接影响速率。空气中CO,浓度增加会使光合速率加快,CO2浓度达到时,CO浓度再增加时，光合速率也不会增加。

2.光强度、温度和CO,浓度对光合作用的影响是的。任何一个因素的减弱都有可能光合作用。归纳梳理净光合：表观光合：氧气释放量或二氧化碳吸收量或有机物积累量总光合：真正光合：氧气产生量或二氧化碳固定量或有机物合成量真正合速率=表观光合速率+呼吸速率一、影响光合作用的因素内因：色素含量，酶的数量和活性，外因：光照（强度/波长、时间）、温度、二氧化碳浓度、水分、矿物质1、光照强度原理：直接影响光反应的速度，光反应产物NADPH与ATP的数量多少会影响碳反应的速度，这是最主要的因素。应用：适当提高光照强度2、温度原理：温度影响光合作用的过程，特别是碳反应中酶的催化效率，从而影响光合速率。在生产上的应用：1、适时播种；2、温室栽培时，白天可以适当提高温度；3、适当增加昼夜温差3.CO2的浓度在生产上应用：1、施用农家肥（有机肥）2、温室栽培可以适当使用二氧化碳生发器，施用干冰，或混养家禽、家畜等，提高室内CO2浓度；3、大田生产“正其行，通其风”，4、水水是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用有影响。5、矿质元素N：是合成叶绿素、酶等含N物质的必需元素。缺N时就会影响它们的合成，从而影响光合作用P：是合成ATP的必需元素。缺P时就会影响ATP等的合成，从而影响光合作用Mg：是合成叶绿素的必需元素，因此缺Mg时就会影响叶绿素的合成，从而影响光合作用K：能够促进糖类等有机物在植物体内的运输，在生产上的应用：合理施肥；氮肥可以促进叶片的生长。6.多因素影响二、.环境骤变对光合作用中间产物含量的影响（1）“过程法”分析三碳酸和RuBP的含量变化当外界条件改变时，光合作用中三碳酸、RuBP及ATP和ADP含量变化可以采用如图分析：外界条件变化与物质含量对照表项目光照变强CO2不变光照变弱CO2不变光照不变CO2增多光照不变CO2减少三碳酸↓↑↑↓RuBP↑↓↓↑ATP和NADPH↑↓↓↑三碳糖↑↓↑↓光补偿点、光饱和点及其他相关点的移动若已知某种植物呼吸作用最适温度为30℃，光合作用最适温度为25℃，在25℃，大气CO2浓度下，测得如下曲线：当相关条件改变时，相关点的移动规律如下表：改变因素A点B点C点D点提高CO2浓度/左移右移右上移降低CO2浓度/右移左移左下移25℃→30℃下移右移左移左下移土壤缺Mg2＋不移右移左移左下移（1）提高CO2浓度时各个点的移动情况:分析光补偿点移动时.分别分析细胞呼吸强度和光合作用强度的变化情况。细胞呼吸强度:CO2,浓度增大，条件里没有涉及温度的变化，默认细胞呼吸强度不变，所以A点不动。光合作用:CO2,浓度增大，光合作用吸收的CO2,的量增多(条件默认此时植物没有达到CO2,的最大吸收量)，光合作用强度增强，即光合作用补偿呼吸作用释放CO2的能力增大。由于细胞呼吸强度不变,所以不需要原来那么强的光照便可将呼吸释放的CO2全部补偿掉，所以光补偿点左移。

分析光饱和点移动时，只需分析光反应和碳反应过程即可。CO2浓度增大,三碳酸生成量增大，消耗NADPH和ATP的量增多，所以达到光饱和点需要的NADPH和ATP的量也增多,原来光照条件下光反应阶段产生的NADPH和ATP不能满足碳反应的进行，必须在较强的光照下产生更多的NADPH和ATP才能满足光饱和的条件，即光饱和点右移。D点:光饱和点右移，D点对应的横坐标右移。CO2

浓度增大，光合作用吸收的CO2量增大,其对应的纵坐标增大,向上移动，综合来看,D点向右上方移动。

(2)温度从25℃→30℃时各个点的移动情况:

温度从25℃→30℃时，此时光合作用强度减弱，细胞呼吸强度增强,A点下移，光补偿点应该是向右移动的。那么光饱和点呢?温度主要是影响酶的活性，主要影响的是碳反应,此时的碳反应速率减慢，碳反应所能达到的最大速率减慢，此时只需要个较弱的光照强度就能实现与碳反应速率的同步了。此时将在一个较明的光照强度下达到饱和,并且此时的最大光合速率减慢。所以此时光饱和点应该是向左移动。综合上述因素,D点是往左下移。（3）土壤缺Mg2＋土壤缺Mg2＋，叶绿素含量减少，光合作用强度减弱，呼吸强度不变，所以A点不动，光补偿点右移，光饱和点左移。当堂自测1．要测定藻类是否进行了光反应，最好是检测其()A．葡萄糖的形成情况 B．淀粉的形成情况C．氧气的释放情况 D．二氧化碳的吸收情况答案C2．如图所示为光强度对植物光合作用的影响关系。下列关于曲线的相关叙述中错误的是A．b可代表光下植物的表观光合速率B．M的大小与植物的呼吸速率有关C．N点之后植物吸收CO2的量不再增加与叶绿体中的酶数量有关D．若植物长期处于光强度为M的自然环境中，植物仍能生长答案D3．在室温条件下，下列措施中哪一项不利于提高光合作用强度()A．适当提高温度 B．适当增加CO2的浓度C．适当增加光强度 D．改用绿光灯照射作物答案D4．将一株长势良好的植物至于密闭空间，提供18O2，下列有关说法正确的是()A．黑暗时，18O不可能存在于CO2中B．黑暗时，18O只出现于H2O中C．光照下，18O不可能存在于葡萄糖中D．光照下，18O可能存在于氨基酸中答案D5下图是黑藻光合作用过程示意图（用字母代表物质）。请分析回答：（1）反应Ⅰ发生的场所是，其中产物B是。（2）在反应Ⅱ中RuBP不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是。光合作用合成的三碳糖，大部分运至叶绿体外转变成蔗糖，还有一部分在叶绿体中转变成。（3）若要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需要加入可使研磨充分。将提取到的滤液收集到试管中，塞上橡皮塞，将试管置于适当的光照条件下2～3min后，试管内氧气的含量（填“增加”“减少”或“不变”）（4）给黑藻提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O是由于____________________________________________________________________。解析（1）Ⅰ为光反应，场所在类囊体膜，其中产物B是H＋。（2）在碳反应中RuBP不断被利用，但含量仍能保持稳定的原因是RuBP可以再生。（3）要分析黑藻叶绿体的色素种类，制备色素提取液时需要加入二氧化硅可使研磨充分，因为研磨后叶绿体遭破坏，只有色素不能进行光合作用，所以试管内氧气含量基本不变。（4）给黑藻提供C18O2和H2O，释放的氧气中含有18O是因为C18O2经光合作用产生Heq\o\al(18,2)O，然后光合作用利用Heq\o\al(18,2)O产生含18O的氧气。答案（1）类囊体膜（或光合膜、叶绿体基粒）H＋（2）RuBP可以再生淀粉、蛋白质和脂质（3）二氧化硅（SiO2）不变（4）C18O2经光合作用产生Heq\o\al(18,2)O，然