影響光合作用的外部因素

1、影響光合的主要外部環(huán)境因素有：影響光合的主要外部環(huán)境因素有： 光照光照 溫度溫度 二氧化碳濃度二氧化碳濃度 必需的礦質(zhì)元素必需的礦質(zhì)元素 水水 例例 0505年高考全國卷年高考全國卷理綜第理綜第2 2下圖表示下圖表示在適宜的溫度、水分和在適宜的溫度、水分和COCO2 2條件下，兩種植物光條件下，兩種植物光合作用強度的變化情況。下列說法錯誤的是合作用強度的變化情況。下列說法錯誤的是玉米玉米水稻水稻光照強度光照強度0光光合合作作用用強強度度A A當光照強度加到一定程度時，光合作用強度不再增加，當光照強度加到一定程度時，光合作用強度不再增加，即達到飽和即達到飽和B BC C3 3植物比植物比C C4

2、 4植物光合作用強度更容易達到飽和植物光合作用強度更容易達到飽和C CC C4 4植物比植物比C C3 3植物光合作用光能利用率高植物光合作用光能利用率高D D水稻是陰生植物，玉米是陽生植物水稻是陰生植物，玉米是陽生植物玉米玉米水稻水稻光照強度光照強度0光光合合作作用用強強度度 解析：本題主要考查的知識點是光合作用的原理、解析：本題主要考查的知識點是光合作用的原理、C C3 3植物和植物和C C4 4植物的特點、陰生植物和陽生植物的概念等，以及據(jù)此進行植物的特點、陰生植物和陽生植物的概念等，以及據(jù)此進行分析判斷的能力，具有一定的綜合性。其中水稻是分析判斷的能力，具有一定的綜合性。其中水稻是C

3、C3 3植物，玉植物，玉米是米是C C4 4植物，從圖中兩條曲線的分析和比較可以看：植物，從圖中兩條曲線的分析和比較可以看：當光照當光照強度加到一定程度時，光合作用強度不再增加，即達到飽和；強度加到一定程度時，光合作用強度不再增加，即達到飽和；C C3 3植物比植物比C C4 4植物光合作用強度更容易達到飽和；植物光合作用強度更容易達到飽和；C C4 4植物比植物比C C3 3植物光合作用光能利用率高。植物光合作用光能利用率高。 有些植物只有在強光下才能生長得好，如松、杉、小麥、玉米、有些植物只有在強光下才能生長得好，如松、杉、小麥、玉米、水稻等，叫做陽生植物。有些植物只有在密林下層較陰暗處才

4、水稻等，叫做陽生植物。有些植物只有在密林下層較陰暗處才能生長得好，如人參、三七和大多數(shù)蕨類植物。水稻和玉米都能生長得好，如人參、三七和大多數(shù)蕨類植物。水稻和玉米都是陽生植物。是陽生植物。 答案：答案：D D 例（例（06年理綜北京卷）年理綜北京卷）2夏季，在晴天、陰天、多云、夏季，在晴天、陰天、多云、高溫干旱四種天氣條件下，獼猴桃的凈光合作用強度高溫干旱四種天氣條件下，獼猴桃的凈光合作用強度（實際光合速率與呼吸速率之差）變化曲線不同，表（實際光合速率與呼吸速率之差）變化曲線不同，表示晴天的曲線圖是示晴天的曲線圖是 解析：本題主要考查的知識點是光合作用強度與光線強弱解析：本題主要考查的知識點是光

5、合作用強度與光線強弱的關(guān)系，此題實際是考查對實驗數(shù)據(jù)進行處理，結(jié)合所學相關(guān)知的關(guān)系，此題實際是考查對實驗數(shù)據(jù)進行處理，結(jié)合所學相關(guān)知識進行分析綜合和推理的能力。如在夏季晴天植物的光合作用強識進行分析綜合和推理的能力。如在夏季晴天植物的光合作用強度比較大，可是在夏天的中午，不僅光線很強，而且溫度也很高，度比較大，可是在夏天的中午，不僅光線很強，而且溫度也很高，在高溫下植物的蒸騰量非常大，此時植物往往關(guān)閉氣孔以減少水在高溫下植物的蒸騰量非常大，此時植物往往關(guān)閉氣孔以減少水分的散失，與此同時必然會影響分的散失，與此同時必然會影響CO2的吸收，此時光合作用強度的吸收，此時光合作用強度就會下降，曲線在較

6、高水平基礎(chǔ)上相應(yīng)部位形成一個低谷。這樣就會下降，曲線在較高水平基礎(chǔ)上相應(yīng)部位形成一個低谷。這樣就有可能在就有可能在4個曲線圖中，通過分析比較判斷出晴天的曲線圖個曲線圖中，通過分析比較判斷出晴天的曲線圖答答案是案是B。 例例 在相同光照和溫度條件下，空氣中在相同光照和溫度條件下，空氣中CO2含量與植含量與植物光合產(chǎn)量（有機物積累量）的關(guān)系如圖所示。理物光合產(chǎn)量（有機物積累量）的關(guān)系如圖所示。理論上某種論上某種C3植物能更有效地利用植物能更有效地利用CO2，使光合產(chǎn)量，使光合產(chǎn)量高于高于m點的選項是點的選項是A若若a點在點在a2，b點在點在b2時時 B若若a點在點在a1，b點在點在b1時時C若若a

7、點在點在a2，b點在點在b1時時 D若若a點在點在a1，b點在點在b2時時 解析：本題是解析：本題是2004年北京年北京理綜理綜試題，主要考查的知試題，主要考查的知識點是光合作用，其中能力考查主要是識點是光合作用，其中能力考查主要是考試大綱考試大綱中的分析中的分析綜合能力，還有就是獲取信息能力。題干中綜合能力，還有就是獲取信息能力。題干中“理論上某種理論上某種C3植植物能更有效地利用物能更有效地利用CO2”的提示，是解題的重要依據(jù)。的提示，是解題的重要依據(jù)。a1點比點比a點的點的CO2濃度低，濃度低，a2點比點比a點的點的CO2濃度高，所以能濃度高，所以能從從a1點開始點開始進行光合作用的情況

8、下，要比從進行光合作用的情況下，要比從a點和點和a2點開始進行光合作用點開始進行光合作用的光合產(chǎn)量高。當?shù)墓夂袭a(chǎn)量高。當b點在點在b2時，也就是說時，也就是說CO2濃度提高了，光濃度提高了，光合作用仍舊能夠繼續(xù)提高（飽和點右移）。所以合作用仍舊能夠繼續(xù)提高（飽和點右移）。所以D項項“若若a點在點在a1，b點在點在b2時時”其他條件不變，能夠利用其他條件不變，能夠利用CO2的的范圍范圍超過超過a點點到到b點，此時的光合產(chǎn)量必然超過點，此時的光合產(chǎn)量必然超過m點。而點。而A、B、C三項利用三項利用CO2的范圍均是等于或小于的范圍均是等于或小于a點到點到b點，所以光合產(chǎn)量不會超過點，所以光合產(chǎn)量不會

9、超過m點。本題屬于中等偏上難度，點。本題屬于中等偏上難度，答案為答案為D。 例例 20052005年全國卷年全國卷第第3030題的第（題的第（1 1）小題：）小題：植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔的結(jié)構(gòu)如圖所示。植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔的結(jié)構(gòu)如圖所示。當氣孔的細胞（保衛(wèi)細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反當氣孔的細胞（保衛(wèi)細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關(guān)閉。請以放置一小段時間的菠之細胞失水收縮，氣孔關(guān)閉。請以放置一小段時間的菠菜為材料設(shè)計一個實驗，證明氣菜為材料設(shè)計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關(guān)閉的功能。要寫孔具有開啟和關(guān)閉的功能。要寫出實驗材料與

10、主要用具、實驗步出實驗材料與主要用具、實驗步驟、預(yù)期實驗結(jié)果并作出解析。驟、預(yù)期實驗結(jié)果并作出解析。實驗材料與主要用具：實驗材料與主要用具：實驗步驟：實驗步驟：預(yù)期實驗結(jié)果并作出解析：預(yù)期實驗結(jié)果并作出解析： 解析：試題（解析：試題（1 1）是以氣孔的結(jié)構(gòu)和開閉原理為素材，）是以氣孔的結(jié)構(gòu)和開閉原理為素材，考查細胞滲透吸水的實驗原理和相關(guān)技能。如果初考查細胞滲透吸水的實驗原理和相關(guān)技能。如果初中植物學部分基礎(chǔ)較好，結(jié)合高中細胞滲透原理的中植物學部分基礎(chǔ)較好，結(jié)合高中細胞滲透原理的知識，考生在答題過程中必然很從容，可見中學的知識，考生在答題過程中必然很從容，可見中學的生物學知識也是有著連續(xù)性和系

11、統(tǒng)性的。生物學知識也是有著連續(xù)性和系統(tǒng)性的。答案：答案：實驗材料與主要用具：菠菜、清水、濃鹽水、載玻片、實驗材料與主要用具：菠菜、清水、濃鹽水、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、吸水紙、滴管、鑷子等。蓋玻片、顯微鏡、吸水紙、滴管、鑷子等。實驗步驟：實驗步驟：取菠菜葉，用鑷子剝?nèi)”砥ぃㄈ〔げ巳~，用鑷子剝?nèi)”砥ぃ? 2分）分）在載玻片上滴一滴清水，將表皮放入清水中，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片。在載玻片上滴一滴清水，將表皮放入清水中，蓋上蓋玻片，制成臨時裝片。（2 2分）分）將臨時裝片放在顯微鏡的載物臺上，先在低倍鏡下找到氣孔，移動到視野中將臨時裝片放在顯微鏡的載物臺上，先在低倍鏡下找到氣孔，移動到視野中央，再

12、換高倍鏡進行觀察，記錄觀察到的氣孔狀態(tài)。（央，再換高倍鏡進行觀察，記錄觀察到的氣孔狀態(tài)。（4 4分）分）在蓋玻片的一側(cè)滴上濃鹽水，在另一側(cè)用吸水紙吸取蓋片下的液體，反復(fù)做在蓋玻片的一側(cè)滴上濃鹽水，在另一側(cè)用吸水紙吸取蓋片下的液體，反復(fù)做幾次。幾次。繼續(xù)觀察氣孔的變化，并做記錄。（繼續(xù)觀察氣孔的變化，并做記錄。（1 1分）分）預(yù)期實驗結(jié)果并作出解析：在清水中氣孔應(yīng)開啟。因為當細胞液濃度大于細胞預(yù)期實驗結(jié)果并作出解析：在清水中氣孔應(yīng)開啟。因為當細胞液濃度大于細胞外溶液濃度時，保衛(wèi)細胞吸水膨脹變形，氣孔開啟。在濃鹽水中氣孔應(yīng)關(guān)外溶液濃度時，保衛(wèi)細胞吸水膨脹變形，氣孔開啟。在濃鹽水中氣孔應(yīng)關(guān)閉，因為當

13、細胞液濃度小于細胞外溶液濃度時，保衛(wèi)細胞失水收縮變形，閉，因為當細胞液濃度小于細胞外溶液濃度時，保衛(wèi)細胞失水收縮變形，氣孔關(guān)閉。氣孔關(guān)閉。 植物栽培與光能的合理利用植物栽培與光能的合理利用 光能是綠色植物進行光合作用的動力。光能是綠色植物進行光合作用的動力。在植物栽培中，合理利用光能，可以使綠在植物栽培中，合理利用光能，可以使綠色植物充分地進行光合作用。合理利用光色植物充分地進行光合作用。合理利用光能主要包括延長光合作用的時間和增加光能主要包括延長光合作用的時間和增加光合作用的面積兩個方面。合作用的面積兩個方面。 延長光合作用的時間延長光合作用的時間 延長全年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進行延長全

14、年內(nèi)單位土地面積上綠色植物進行光合作用的時間，是合理利用光能的一項重要光合作用的時間，是合理利用光能的一項重要措施。措施。 例如，同一塊土地由一年之內(nèi)只種植和收例如，同一塊土地由一年之內(nèi)只種植和收獲一次小麥，改為一年之內(nèi)收獲一次小麥后，獲一次小麥，改為一年之內(nèi)收獲一次小麥后，又種植并收獲一次玉米，可以提高單位面積的又種植并收獲一次玉米，可以提高單位面積的產(chǎn)量。（若采用套種法，收獲更大。）產(chǎn)量。（若采用套種法，收獲更大。） 增加光合作用的面積增加光合作用的面積 合理密植是增加光合作用面積的一項重要措施。合理密植是增加光合作用面積的一項重要措施。合理密植是指在單位面積的土地上，根據(jù)土壤肥沃程合理密

15、植是指在單位面積的土地上，根據(jù)土壤肥沃程度等情況種植適當密度的植物。度等情況種植適當密度的植物。 如果種植得太稀，光能就得不到充分的利用；如果種植得太稀，光能就得不到充分的利用； 如果種植得太密，植株互相遮擋，植物也不會茁壯如果種植得太密，植株互相遮擋，植物也不會茁壯地生長。地生長。 總之，無論是栽種農(nóng)作物，還是植樹、養(yǎng)花，種植總之，無論是栽種農(nóng)作物，還是植樹、養(yǎng)花，種植的密度都應(yīng)當合理。的密度都應(yīng)當合理。 二氧化碳的供應(yīng)二氧化碳的供應(yīng) 科學家通過研究綠色植物周圍空氣科學家通過研究綠色植物周圍空氣中二氧化碳濃度與光合作用強弱的關(guān)中二氧化碳濃度與光合作用強弱的關(guān)系，繪制出圖。分析左圖可以看出，系

16、，繪制出圖。分析左圖可以看出，二氧化碳的濃度很低時，綠色植物不二氧化碳的濃度很低時，綠色植物不僅不能制造有機物，而且還要消耗體僅不能制造有機物，而且還要消耗體內(nèi)的有機物；隨著二氧化碳濃度的提內(nèi)的有機物；隨著二氧化碳濃度的提高，光合作用逐漸增強；當二氧化碳高，光合作用逐漸增強；當二氧化碳濃度提高到一定程度時，光合作用的濃度提高到一定程度時，光合作用的強度不再隨二氧化碳濃度的提高而增強度不再隨二氧化碳濃度的提高而增強；如果繼續(xù)提高二氧化碳的濃度，強；如果繼續(xù)提高二氧化碳的濃度，光合作用的強度反而明顯減弱光合作用的強度反而明顯減弱。 對于農(nóng)田里的農(nóng)作物來說，確保良好的通對于農(nóng)田里的農(nóng)作物來說，確保良

17、好的通風透光，既有利于充分利用光能，又可以使空風透光，既有利于充分利用光能，又可以使空氣不斷地流過葉面，有助于提供較多的氣不斷地流過葉面，有助于提供較多的COCO2 2 ，施用有機肥，土壤中的微生物也可以產(chǎn)生施用有機肥，土壤中的微生物也可以產(chǎn)生COCO2 2 ，提高局部空間的提高局部空間的COCO2 2量，從而提高光合作用效率。量，從而提高光合作用效率。 對于溫室里的農(nóng)作物來說，通過增施農(nóng)家對于溫室里的農(nóng)作物來說，通過增施農(nóng)家肥料或使用肥料或使用COCO2 2發(fā)生器等措施，可以增加溫室中發(fā)生器等措施，可以增加溫室中的的COCO2 2濃度，就可以提高農(nóng)作物的光合作用效率。濃度，就可以提高農(nóng)作物的

18、光合作用效率。 例（例（06年理綜四川卷）年理綜四川卷）5將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調(diào)節(jié)小室室，調(diào)節(jié)小室CO2濃度，在適宜光照強度下測定葉片光合作用的濃度，在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度（以強度（以CO2吸收速率表示），測定結(jié)果如下圖。吸收速率表示），測定結(jié)果如下圖。下列相關(guān)敘述，正確的是下列相關(guān)敘述，正確的是 A如果光照強度適當降低，如果光照強度適當降低，a點左移，點左移，b點左移點左移 B如果光照強度適當降低，如果光照強度適當降低，a點左移，點左移，b點右移點右移 C如果光照強度適當增強，如果光照強度適當增強，a點右移，點右移，b點右移

19、點右移 D如果光照強度適當增強，如果光照強度適當增強，a點左移，點左移，b點右移點右移解析：本題主要考查溫度、光解析：本題主要考查溫度、光照和照和CO2濃度與光合作用強度濃度與光合作用強度的關(guān)系，以及結(jié)合從圖中獲取的關(guān)系，以及結(jié)合從圖中獲取信息，并在相關(guān)知識的基礎(chǔ)上信息，并在相關(guān)知識的基礎(chǔ)上分析推理的能力。如果光照強分析推理的能力。如果光照強度適當增強，度適當增強，a點左移，點左移，b點點右移；如果光照強度適當降低，右移；如果光照強度適當降低，a點應(yīng)該右移，點應(yīng)該右移，b點點?右移。此右移。此題相對比較容易，題相對比較容易，答案應(yīng)選擇答案應(yīng)選擇D。必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)必需礦質(zhì)元素的供應(yīng) 綠色植物

20、進行光合作用時，需要多種必需的綠色植物進行光合作用時，需要多種必需的礦質(zhì)元素。例如，氮是催化光合作用過程中各礦質(zhì)元素。例如，氮是催化光合作用過程中各種酶以及種酶以及NADP+和和ATP的重要組成成分，磷的重要組成成分，磷也是也是NADP+和和ATP的重要組成成分。的重要組成成分。 科學家發(fā)現(xiàn)，用磷脂酶將離體葉綠體膜結(jié)科學家發(fā)現(xiàn)，用磷脂酶將離體葉綠體膜結(jié)構(gòu)上的磷脂水解掉后，在其他原料和條件都具構(gòu)上的磷脂水解掉后，在其他原料和條件都具備的情況下，這些葉綠體的光合作用過程明顯備的情況下，這些葉綠體的光合作用過程明顯受到阻礙。可見，磷在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和受到阻礙?？梢姡自诰S持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能上

21、起著重要的作用。功能上起著重要的作用。 又如，綠色植物通過光合作用合成糖類，又如，綠色植物通過光合作用合成糖類，以及將糖類運輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官中，以及將糖類運輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官中，都需要鉀。再如，鎂是葉綠素的重要組成成分。都需要鉀。再如，鎂是葉綠素的重要組成成分?？梢?，只有保證植物必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，才可見，只有保證植物必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，才能使光合作用順利地進行下去。能使光合作用順利地進行下去。 需要指出的是，必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)過量需要指出的是，必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)過量時，也會給農(nóng)作物的生長發(fā)育帶來危害，例如時，也會給農(nóng)作物的生長發(fā)育帶來危害，例如氮肥施用過多時，會造成農(nóng)作物倒

22、伏，從而影氮肥施用過多時，會造成農(nóng)作物倒伏，從而影響農(nóng)作物光合作用效率的提高。響農(nóng)作物光合作用效率的提高。 例例 (06年廣東生物卷年廣東生物卷) 42 材料材料1：1642年，比利時科學家海爾蒙特進行年，比利時科學家海爾蒙特進行了一項著名的柳樹實驗。他在一個花盆里栽種了一項著名的柳樹實驗。他在一個花盆里栽種了一棵了一棵2.3 kg的柳樹。栽種前，花盆里的泥土的柳樹。栽種前，花盆里的泥土經(jīng)過高溫烘烤干燥后稱重為經(jīng)過高溫烘烤干燥后稱重為908 kg。以后的。以后的5年中，海爾蒙特除了只給柳樹澆水外，沒有在年中，海爾蒙特除了只給柳樹澆水外，沒有在花盆里添加任何物質(zhì)，每年秋天柳樹的落葉也花盆里添加任

23、何物質(zhì)，每年秋天柳樹的落葉也沒有稱重和計算：沒有稱重和計算：5年后，他將柳樹和泥土分開年后，他將柳樹和泥土分開稱重，發(fā)現(xiàn)柳樹的重量變成了稱重，發(fā)現(xiàn)柳樹的重量變成了767 kg，泥土，泥土烘干后的重量為烘干后的重量為907 kg，比原來只減少，比原來只減少01 kg。于是他得出結(jié)論：柳樹獲得的。于是他得出結(jié)論：柳樹獲得的744kg物物質(zhì)只是來源于水：質(zhì)只是來源于水： 材料材料2：科學家將一盆綠色植物放在不同波長的：科學家將一盆綠色植物放在不同波長的光下照射，然后測量該植物對不同光質(zhì)的吸光光下照射，然后測量該植物對不同光質(zhì)的吸光率，結(jié)果列于下表：率，結(jié)果列于下表：（1）你所掌握的生物學知識，判斷海爾蒙特的結(jié)）你所掌握的生物學知識，判斷海爾蒙特的結(jié)論是否確切論是否確切?為什么為什么?（2）花盆內(nèi)的泥土減少了）花盆內(nèi)的泥土