第十九節(jié)影響光合作用的因素及應(yīng)用

1、影響光合作用的因素及應(yīng)用主講：黃岡屮學(xué)優(yōu)秀生物教師 徐海軍一、光合作用的強(qiáng)度的表示方法（教師板書(shū)冇誤）1、植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類的數(shù)量；2、單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用吸收的co,的量；3、單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用放出的（x的量。二、計(jì)算方法實(shí)際光合速率=表觀光合速率（凈光合速率）+細(xì)胞呼吸速率。1、凈光合作用常用0凈釋放量、co凈吸收量或有機(jī)物的積累量來(lái)表示。2、呼吸速率：將植物置于黑暗中，測(cè)定實(shí)驗(yàn)容器中ccx的增加量、（x的減少量 或冇機(jī)物的減少量。3、凈光合速率：將植物置于光下，測(cè)定實(shí)驗(yàn)容器屮有機(jī)物增加量。光合速率與呼吸速率的關(guān)系如下圖，在不考慮光照強(qiáng)度對(duì)呼吸速率的影響 的情況下，

2、0a段代表植物呼吸速率，0d段表示植物凈光合作用速率，oa+od段 表示真正的光合速率。bc/:，凈沁合/tb-/，呼吸光原 強(qiáng)度h正光合攣三、外界因素對(duì)光合作用速率的影響1、光照（1）光照強(qiáng)度：在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增加;但當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定強(qiáng)度后，光合作用速度不再增加。（2）光質(zhì)（3）光值c5 吸光補(bǔ)償點(diǎn)陽(yáng)生植物收陰生祜物/ to出曲線分析：在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增加；但當(dāng)光 照強(qiáng)度增加到一定強(qiáng)度后，光合作用速度不再增加。a點(diǎn)（光補(bǔ)償點(diǎn)）是光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率吋的光照強(qiáng)度。b點(diǎn) （光飽和點(diǎn)）是光合作用速率達(dá)到最大吋的光照強(qiáng)度。陰生植物的光補(bǔ)

3、償點(diǎn)和 光飽和點(diǎn)都比陽(yáng)生植物低。2、ccx的濃度曲線分析：圖1和圖2都表示在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨co,濃度增 加而增大，但當(dāng)c0?達(dá)到一定濃度后，光合作用速率不再增加。吸光合作用強(qiáng)度« 1圖2圖1小a點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的co,濃度，即co,的補(bǔ) 償點(diǎn)；圖2屮的a，點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需c0的最低濃度。圖1和圖2小的 b和b，點(diǎn)都表示co的飽和點(diǎn)。溫室栽培植物時(shí)，通過(guò)增施農(nóng)家肥等措施增大c0?的濃度。3、必需元索在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供應(yīng)，可以提高光合作用速率。在農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)上適時(shí)、適量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。4、溫度曲線分析：溫度主要是通

4、過(guò)影響與光合作用冇關(guān)酶的活性而影響光合作用 速率。晝夜溫差對(duì)冇機(jī)物凈生成量?jī)雍艽蟮挠绊憽０滋鞙囟容^高，日光充足， 冇利于光合作用進(jìn)行；夜間溫度較低，可降低呼吸消耗。因此，在一定溫度范 圍內(nèi)，晝夜溫差大，有利于光合產(chǎn)物積累。o 10203040 50jg®rc光音述申5、光合而積曲線分析：0a段表示隨葉而積的不斷增大，光合作用實(shí)際量不斷增大，a 點(diǎn)為光合作用葉而積的飽和點(diǎn)。隨葉而積的增大，光合作用不再增加，原因是 冇很多葉片被遮扌當(dāng)，光照強(qiáng)度在光補(bǔ)償點(diǎn)以下。0b段表明于物質(zhì)量隨光合作用 增加1佃增加，而由于a點(diǎn)以后光合作用不再增加，但葉片隨葉而積的不斷增力口 呼吸量（0c段）不斷增加，

5、所以干物質(zhì)積累量不斷降低（bc段）。oa光合4wb實(shí)際帯6、水水是光合作用的原料，各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)氣孔的開(kāi)閉（午休現(xiàn)彖），間接影響co,進(jìn)入植物體。四、光合作用相關(guān)計(jì)算6c(x+6il0f<ft cmq+6o260_.+6k0+chql 6c02 +12hq同步測(cè)試一、選擇題1、用一水生植物作如圖所示的處理，不影響單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡數(shù)的是（aa. 玻璃容器的容積b.臺(tái)燈與玻璃容器的距離c.溶于水中的c0?的量d.水生植物的葉片數(shù)2、將重量相同的小麥幼苗置于裝滿含有植物必需全部礦質(zhì)元素的培養(yǎng)液甲、 乙兩支試管中，都用較強(qiáng)的光照射，只是把甲試管置丁 15°c,乙試管置t 20&#

6、176;c 的條件下，培養(yǎng)若干天，結(jié)果乙試管中小麥幼苗重量比甲試管的增加較多，原 因是（c）a. 甲的幼苗光反應(yīng)產(chǎn)物少，限制了 co,的固定，形成有機(jī)物少b. 乙的幼苗光反應(yīng)產(chǎn)物多，有利于co,的固定，形成有機(jī)物多c. 乙的溫度較高，能提高酶的催化效率，促進(jìn)光合作用，形成有機(jī)物多d. 甲的溫度較低，限制了光反應(yīng)，合成有機(jī)物多3、如圖表示3株脫淀粉（經(jīng)充分“饑餓”處理）的長(zhǎng)勢(shì)相同的同種植物放在 透光的不同鐘罩內(nèi)，以下關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的目的最準(zhǔn)確的敘述是（b ）a證明光合作用的必需條件是co,b. 證明光合作用的速率隨c（v濃度增高而增大c證明過(guò)多的co?阻礙光合作用d證明naoh能促進(jìn)光合作用4、科學(xué)

7、家研究co,濃度、光照強(qiáng)度和溫度對(duì)同一植物光合作用強(qiáng)度的影響，得 到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是（d ）icojsc 0 4)4%) 3ctc ( ojm% ) 20t 口/c 壓濃度 c omx)soneabc光照蠱度a. 光照強(qiáng)度為a時(shí)，造成曲線ii和iii光合作用強(qiáng)度差異的原i大i是co,濃度不同b. 光照強(qiáng)度為b時(shí)，造成曲線i和ii光合作用強(qiáng)度差異的原因是溫度的不同c. 光照強(qiáng)度為ab,曲線i、ii光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高d. 光照強(qiáng)度為ac,曲線i、iii光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度升高而升高5、小麥葉肉細(xì)胞不能使adp轉(zhuǎn)化成atp的場(chǎng)所是（c ）a. 葉綠體類囊體

8、b.線粒體內(nèi)膜c葉綠體基質(zhì)d.線粒體基質(zhì) 6、植物的生理活動(dòng)受各種因索影響，下列敘述中不正確的是a. 若適當(dāng)提高溫度，則y點(diǎn)應(yīng)向右移動(dòng)b. 若曲線表示陰生植物，則y點(diǎn)應(yīng)向左移動(dòng)c. 若橫坐標(biāo)為co,濃度，曲線表示c：植物，則y點(diǎn)應(yīng)向左移動(dòng)0.若以缺鎂的完全營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)植物幼苗，則y點(diǎn)應(yīng)向左移動(dòng)7、如圖是一晴朗夏日某植物的光合作用強(qiáng)度隨時(shí)間變化的曲線圖，c點(diǎn)與b點(diǎn) 比較，葉肉細(xì)胞內(nèi)的g、g、atp和h的含量發(fā)生的變化依次是（c）b.降降降降d.升升降降a.升升升升c. 降升升升二、簡(jiǎn)答題8、有一位生物家做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將10g葉肉細(xì)胞屮的葉綠體和線粒體分 離開(kāi)來(lái)，在離體條件下分別測(cè)定其光合作用&

9、#39;pco,的吸收量（圖a）和呼吸作用 屮c0?的釋放量（圖b）/7/ng76543gvo l 2»46? kab（1）當(dāng)光照強(qiáng)度為8千勒克斯的條件，溫度為15°c的條件下，離體葉綠體的光合作用強(qiáng)度是u g/h/10g,溫度為30°c的條件下的葉肉細(xì)胞既不吸收c0“也不釋放co?,此時(shí)的光照強(qiáng)度應(yīng)為千勒克斯。（2）假定離體葉綠體和線粒體與在葉肉細(xì)胞內(nèi)的生理活性基木一致，在溫度為30°c,光照強(qiáng)度為8000勒克斯下照光10h后，再移到溫度也為30°c的 暗處，此10克葉肉組織24h能積累的葡萄糖是 ug。如果黑暗條件下的溫度平均為15

10、6;c,則10克葉肉組織合成的葡萄糖是 mgo顯示答案8、(1) 41.5(2) 30 54.5-end-課外拓展光質(zhì)對(duì)光合作用的影響光合作用的強(qiáng)弱與光質(zhì)有關(guān)。在可見(jiàn)光光譜的范圍內(nèi)，不同波長(zhǎng)的光，光 合作用的效率是不同的。由于葉綠體中色素吸收光的高峰是在紅光和藍(lán)紫光部 分，所以，在能量相等的情況卜，紅光和藍(lán)紫光光合作用的效率要高于黃綠光。 科學(xué)研究表明，在不同的光質(zhì)下，不但光合作用的強(qiáng)弱有差異，而且光合作用 的產(chǎn)物也不完全一樣。例如，植物在藍(lán)紫光的照射卜生長(zhǎng)，其光合作用產(chǎn)物中 蛋白質(zhì)和脂肪的含量就會(huì)增加；而在紅光的照射下生長(zhǎng)，其光合作用產(chǎn)物中糖 類的含量就會(huì)比較多。人們根拯上述科學(xué)原理，在需要

11、人工補(bǔ)充光照的溫室和塑料大棚中栽培農(nóng) 作物時(shí)，就可以根拯所需要的光合作用產(chǎn)物的類型，來(lái)選擇適合的光源以及玻 璃或塑料薄膜了。例如，冷光錨燈的光譜成分接近于太陽(yáng)光，且輻射出的熱能 比較少，是一種比較好的人工光源；乂如，氤燈的可見(jiàn)光部分也近似于太陽(yáng)光, 但其紫外線和紅外線則比太陽(yáng)光的多，使用時(shí)應(yīng)隔以玻璃或水層以吸收其紫外 線或紅外線。相比之下，日光燈的藍(lán)紫光和綠光比太陽(yáng)光的多而紅光比太陽(yáng)光 的少；普通的口熾燈則藍(lán)紫光比太陽(yáng)光的少而紅外光比太陽(yáng)光多。科學(xué)家通過(guò) 實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，藍(lán)色塑料薄膜育秧時(shí)有壯秧的效果，這一結(jié)果現(xiàn)已在不少地區(qū)的 水稻育秧生產(chǎn)屮得到應(yīng)用。-end-高考解析例1、下列關(guān)于植物光合作用和

12、細(xì)胞呼吸的敘述，正確的是（）a. 無(wú)氧和零下低溫環(huán)境冇利于水果的保鮮b. c（x的固定過(guò)程發(fā)生在葉綠體屮，gh4分解成的過(guò)程發(fā)生在線粒體屮c. 光合作用過(guò)程屮光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，細(xì)胞呼吸過(guò)程屮化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蚢tpd. 夏季連續(xù)陰天，大棚中口天適當(dāng)增加光照，夜晚適當(dāng)降低溫度，可提高作 物產(chǎn)量答案：do解析：無(wú)氧條件下植物細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精對(duì)水果細(xì)胞有毒害作用，零下低溫 易引起細(xì)胞結(jié)冰，二者均不利于水果的保鮮；在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)生內(nèi) 酮酸，內(nèi)酮酸進(jìn)入線粒體中進(jìn)一步分解產(chǎn)生co,和hq光合作用過(guò)程包描光反應(yīng)和暗反應(yīng)，可將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能，細(xì)胞呼吸過(guò)程是將有機(jī)物屮穩(wěn)定 的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成atp和熱能，因atp也屬于化學(xué)能，故c項(xiàng)不確切；夏季連續(xù) 陰雨天，限制光合作用的主要因索是光照，適當(dāng)增加光照能夠提高光合速率， 夜間適當(dāng)降低溫度可降低呼吸速率，二者結(jié)合起來(lái)，可提高作物產(chǎn)量。例2、下圖表示20°c時(shí)玉米光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系，s s,> s.表示所 在部位的面積，下列說(shuō)法中不正確的是（）co.2 吸收f(shuō)ta光照強(qiáng)度a. s. + s表示玉米呼吸作用消耗的有機(jī)物量b. s+s,表示玉米光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物總量c. 若十壤中缺mg,則b點(diǎn)右移，d點(diǎn)左移ds-s3表示玉米光合作用有機(jī)物的凈積累