探究影響光合作用的環(huán)境因素

1、探究環(huán)境因素對光合作用的影響運(yùn)城市萬榮縣萬榮中學(xué)2021.12運(yùn)城市教育局名師講堂欄目植物的光合作用科技前沿圖2人造淀粉合成代謝途徑的設(shè)計(jì)和模塊化組裝圖1中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所馬延和研究員及團(tuán)隊(duì)成員人工合成淀粉思考1：影響光合作用的外界因素有哪些？知識回顧光照礦質(zhì)元素溫度CO2水思考2：如何表示“光合作用強(qiáng)度”？指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過光合作用制造糖類的數(shù)量。光合作用強(qiáng)度的強(qiáng)弱直接關(guān)系農(nóng)作物的產(chǎn)量。光合作用的強(qiáng)度：光合作用速率表示方法：通常以單位時(shí)間內(nèi)CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等產(chǎn)物的生成數(shù)量來表示。一、影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素光光質(zhì)（不同波長的光）主要體現(xiàn)在兩方面：光照

2、強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)：探究光照強(qiáng)度對光合作用強(qiáng)度的影響探究實(shí)踐1、實(shí)驗(yàn)原理：葉片中含有空氣，放在水中會上浮真空滲入法，一沉一浮，證明光合作用強(qiáng)度。 排除葉片間隙內(nèi)的空氣，葉片下沉O2在葉片間隙中積累，葉片上浮真空抽氣光合作用產(chǎn)生O2自變量： 光照強(qiáng)度 因變量： 設(shè)置方法光合作用的強(qiáng)度 觀測指標(biāo)單位時(shí)間內(nèi)抽去空氣的小圓葉片上浮的數(shù)量2、變量分析：LED燈距離實(shí)驗(yàn)材料的距離無關(guān)變量： 植物葉片的數(shù)量和大小、CO2濃度、溫度等3、實(shí)驗(yàn)步驟：1、用打孔器打出小圓片2、小圓片預(yù)處理3、分組編號:A、B、C4、設(shè)置對照5、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，無關(guān)變量相同且適宜6、測量并記錄實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相同時(shí)間小圓葉片上浮的數(shù)量葉片下沉真空滲水

3、ABC30cm20cm10cm項(xiàng)目燒杯小圓形葉片加富含CO2的清水光照強(qiáng)度（LED燈離材料的距離）葉片浮起數(shù)量A10片20mL30cm(弱光)少B10片20mL20cm(中光)中C10片20mL10cm(強(qiáng)光)多在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論無關(guān)變量自變量因變量光照強(qiáng)度光補(bǔ)償點(diǎn)凈光合速率呼吸速率總光合速率光飽和點(diǎn)A點(diǎn) 只進(jìn)行呼吸作用B點(diǎn) 光合速率=呼吸速率AB段 光合速率呼吸速率B點(diǎn)之后光合速率呼吸速率總光合速率 = 凈光合速率 + 呼吸速率限制因素：CO2濃度、溫度O2CO2有機(jī)物呼吸作用速率（黑暗）凈光合作用速率總

4、光合作用速率O2釋放速率O2吸收速率CO2吸收速率CO2釋放速率有機(jī)物積累速率有機(jī)物消耗速率表示方法O2產(chǎn)生速率CO2固定速率有機(jī)物產(chǎn)生速率只進(jìn)行呼吸作用光合速率呼吸速率實(shí)踐應(yīng)用陰天，溫室大棚適當(dāng)提高光照強(qiáng)度可以增加光合作用強(qiáng)度；大田種植合理密植；間作套種時(shí)注意作物種類搭配。陽生植物陰生植物二、影響光合作用速率的其他因素探究總結(jié)1、光質(zhì)（不同波長的光）白光是復(fù)合光，白光下植物光合作用最強(qiáng)；單色光：紅光和藍(lán)紫光下植物的光合作用強(qiáng)度較大，綠光下最弱。光合色素的吸收光譜大棚種植選用無色透明薄膜實(shí)踐應(yīng)用大棚種植陰天用紅光燈進(jìn)行補(bǔ)光2、CO2濃度A點(diǎn)：光合作用速率=呼吸作用速率B點(diǎn)：光合作用速率不再隨著

5、CO2濃度的增加而增加CO2補(bǔ)償點(diǎn)CO2飽和點(diǎn)限制因素：光照強(qiáng)度、溫度實(shí)踐應(yīng)用增施有機(jī)肥；溫室栽培農(nóng)作物可以投放干冰或與雞舍相連；增施農(nóng)家肥將豬舍、雞舍與大棚連通我國北魏時(shí)期的農(nóng)書齊民要術(shù)有關(guān)于栽種農(nóng)作物要”正其行，通其風(fēng)?！暗挠涊d。通風(fēng)透光，既能有利于充分利用光能，又可以使空氣不斷流過葉面，提供較多的CO2，從而提高光合作用強(qiáng)度，使作物增產(chǎn)。3、溫度實(shí)質(zhì)：溫度影響光合作用有關(guān)酶的活性實(shí)踐應(yīng)用適時(shí)播種；溫室栽培植物時(shí)，白天適當(dāng)提高溫度，可提高凈光合速率，夜間適當(dāng)降溫，可降低呼吸消耗，保證植物有機(jī)物的積累。最適溫度4、水分水是光合作用（光反應(yīng)）的原料；缺水會導(dǎo)致葉片部分氣孔關(guān)閉，限制CO2進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用（暗反應(yīng)）；缺水會使糖類堆積，光合作用產(chǎn)物輸出緩慢。實(shí)踐應(yīng)用及時(shí)、合理灌溉合理灌溉5、礦質(zhì)元素實(shí)質(zhì)：N：光合色素、NADPH、酶、ATP等的重要組成元素。P：磷脂、NADPH、ATP的重要組成元素；維持葉綠體膜的正常結(jié)構(gòu)和功能。Mg：葉綠素的重要組成元素。K：既使莖稈健壯抗倒伏，同時(shí)又促進(jìn)淀粉的形成和向儲存器官（塊莖）的運(yùn)輸。實(shí)踐應(yīng)用合理施肥可促進(jìn)葉片