影響光合作用的因素講解課件

第五章第四節(jié)

能量之源—光與光合作用（二）第五章第四節(jié)

能量之源—光與光合作用（二）1影響光合作用強(qiáng)度的因素影響光合作用強(qiáng)度的因素2光合作用強(qiáng)度通常是指單位時(shí)間、單位葉面積的CO2吸收量或O2的釋放量，也可用單位時(shí)間、單位葉面積上的干物質(zhì)積累量來(lái)表示。光合作用強(qiáng)度通常是指單位時(shí)間、單位葉面積的CO3影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素1.葉齡

新長(zhǎng)出的嫩葉，光合速率很低。其主要原因有：(1)葉組織發(fā)育未健全，氣孔尚未完全形成或開(kāi)度小，細(xì)胞間隙小，葉肉細(xì)胞與外界氣體交換速率低；(2)葉綠體小，片層結(jié)構(gòu)不發(fā)達(dá)，光合色素含量低，捕光能力弱；(3)光合酶，尤其是Rubisco的含量與活性低。(4)幼葉的呼吸作用旺盛，因而使表觀光合速率降低。但隨著幼葉的成長(zhǎng)，葉綠體的發(fā)育，葉綠素含量與Rubisco酶活性的增加，光合速率不斷上升；當(dāng)葉片長(zhǎng)至面積和厚度最大時(shí)，光合速率通常也達(dá)到最大值，以后，隨著葉片衰老，葉綠素含量與Rubisco酶活性下降，以及葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的解體，光合速率下降。

影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素1.葉齡

新長(zhǎng)出的嫩葉，光合速率很42.葉的結(jié)構(gòu)

葉的結(jié)構(gòu)如葉厚度、柵欄組織與海綿組織的比例、葉綠體和類(lèi)囊體的數(shù)目等都對(duì)光合速率有影響。葉的結(jié)構(gòu)一方面受遺傳因素控制，另一方面還受環(huán)境影響。同一葉片，不同部位上測(cè)得的光合速率往往不一致。例如，禾本科作物葉尖的光合速率比葉的中下部低，這是因?yàn)槿~尖部較薄，且易早衰的緣故。

影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素2.葉的結(jié)構(gòu)

影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素5影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素3.光合產(chǎn)物的輸出

光合產(chǎn)物(蔗糖)從葉片中輸出的速率會(huì)影響葉片的光合速率。葉肉細(xì)胞中蔗糖的積累會(huì)促進(jìn)葉綠體基質(zhì)中淀粉的合成與淀粉粒的形成，過(guò)多的淀粉粒一方面會(huì)壓迫與損傷類(lèi)囊體，另一方面，由于淀粉粒對(duì)光有遮擋，從而直接阻礙光合膜對(duì)光的吸收。影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素3.光合產(chǎn)物的輸出6光合作用效率外部因素1、光照強(qiáng)度3、CO2濃度4、溫度6、水（合理灌溉）5、礦質(zhì)元素（合理施肥）2、光質(zhì)影響光合作用強(qiáng)度的外部因素光合作用效率外部因素1、光照強(qiáng)度3、CO2濃度4、溫度6、水7影響光合作用強(qiáng)度的外部因素

(一)光照

光是光合作用的動(dòng)力，也是形成葉綠素、葉綠體以及正常葉片的必要條件，光還顯著地調(diào)節(jié)光合酶的活性與氣孔的開(kāi)度，因此光直接制約著光合速率的高低。光照因素中有光強(qiáng)、光質(zhì)與光照時(shí)間，這些對(duì)光合作用都有深刻的影響。影響光合作用強(qiáng)度的外部因素

(一)光照

光是光合作用的動(dòng)8一天的時(shí)間光合作用強(qiáng)度O光照強(qiáng)度121410光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度、時(shí)間的關(guān)系一天的時(shí)間光合作用強(qiáng)度O光照強(qiáng)度121410光合作用強(qiáng)度與光91．（2013?菏澤）如圖表示一段時(shí)間內(nèi)某植物葉片吸收二氧化碳與光照強(qiáng)度關(guān)系示意圖．以下分析正確的是（）A．a(chǎn)c段表示該植物的光合作用不斷地增強(qiáng)B．b點(diǎn)表示該植物既不進(jìn)行光合作用，也不進(jìn)行呼吸作用C．當(dāng)光照強(qiáng)度＞n1，時(shí)，該植物開(kāi)始進(jìn)行光合作用D．當(dāng)光照強(qiáng)度＞n2時(shí)，表示該植物不再進(jìn)行光合作用1．（2013?菏澤）如圖表示一段時(shí)間內(nèi)某植物葉片吸收二氧化10

暗中葉片不進(jìn)行光合作用，只有呼吸作用釋放CO2。隨著光強(qiáng)的增高，光合速率相應(yīng)提高，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一光強(qiáng)時(shí)，葉片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于CO2釋放量，表觀光合速率為零，這時(shí)的光強(qiáng)稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。在低光強(qiáng)區(qū)，光合速率隨光強(qiáng)的增強(qiáng)而呈比例地增加；當(dāng)超過(guò)一定光強(qiáng)，光合速率增加就會(huì)轉(zhuǎn)慢；當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)時(shí)，光合速率就不再增加，而呈現(xiàn)光飽和現(xiàn)象。開(kāi)始達(dá)到光合速率最大值時(shí)的光強(qiáng)稱為光飽和點(diǎn)，此點(diǎn)以后的階段稱飽和階段。比例階段中主要是光強(qiáng)制約著光合速率，而飽和階段中CO2擴(kuò)散和固定速率是主要限制因素。

暗中葉片不進(jìn)行光合作用，只有呼吸作用釋放CO11不同波長(zhǎng)的光線照射對(duì)光合作用的影響不同波長(zhǎng)的光線照射對(duì)光合作用的影響122．有甲、乙、丙、丁4盆長(zhǎng)勢(shì)均勻的植物置于陽(yáng)光下，甲品紅光照射；乙綠色光照射；丙添加品紅色濾光片A；丁添加綠色濾光片B（如圖），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，各盆中長(zhǎng)勢(shì)最旺的和長(zhǎng)勢(shì)最差的依次是下列哪一組（）A．甲、乙B．乙、丙C．甲、丁D．丙、丁2．有甲、乙、丙、丁4盆長(zhǎng)勢(shì)均勻的植物置于陽(yáng)光下，甲品紅光照13

在自然條件下，植物或多或少會(huì)受到不同波長(zhǎng)的光線照射。例如，樹(shù)木的葉片吸收紅光和藍(lán)光較多，故透過(guò)樹(shù)冠的光線中綠光較多，由于綠光是光合作用的低效光，因而會(huì)使樹(shù)冠下生長(zhǎng)的本來(lái)就光照不足的植物利用光能的效率更低。“大樹(shù)底下無(wú)豐草”就是這個(gè)道理。

水層同樣改變光強(qiáng)和光質(zhì)。水層對(duì)光波中的紅、橙部分吸收顯著多于藍(lán)、綠部分，深水層的光線中短波長(zhǎng)的光相對(duì)較多。所以含有葉綠素、吸收紅光較多的綠藻分布于海水的表層；而含有藻紅蛋白、吸收綠、藍(lán)光較多的紅藻則分布在海水的深層，這是海藻對(duì)光適應(yīng)的一種表現(xiàn)。在自然條件下，植物或多或少會(huì)受到不同波長(zhǎng)的光14二氧化碳的供應(yīng)對(duì)光合強(qiáng)度的影響

a—b:CO2太低，農(nóng)作物消耗光合產(chǎn)物；b—c:隨CO2的濃度增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)；c—d:CO2濃度再增加，光合作用強(qiáng)度保持不變；d—e:CO2深度超過(guò)一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒 或氣孔關(guān)閉，抑制光合作用。acbdeb:CO2的補(bǔ)償點(diǎn)c:CO2的飽和點(diǎn)二氧化碳的供應(yīng)對(duì)光合強(qiáng)度的影響a—b:CO2太低，農(nóng)作物15

光合作用是在酶的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常進(jìn)行光合作用。

影響光合作用的因素——溫度光合作用是在酶的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的活性。163．以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是A.光照相同時(shí)間，35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等B.光照相同時(shí)間，在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C.溫度高于25℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開(kāi)始減少D.兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等3．以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物17N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分

影響光合作用的因素——礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分影響光合作用的因素18

水分對(duì)光合作用的影響有直接的也有間接的原因。直接的原因是水為光合作用的原料，沒(méi)有水不能進(jìn)行光合作用。但是用于光合作用的水不到蒸騰失水的1%，因此缺水影響光合作用主要是間接的原因。

水分過(guò)多也會(huì)影響光合作用。土壤水分太多，通氣不良妨礙根系活動(dòng)，從而間接影響光合影響光合作用的因素——水分

水分對(duì)光合作用的影響有直接的也有間接的原因。直接的原因19延長(zhǎng)光合作用時(shí)間增加光合作用面積增加光能利用率提高光合作用效率控制光照強(qiáng)弱控制光質(zhì)控制溫度控制CO2供應(yīng)控制必需礦質(zhì)元素供應(yīng)控制H2O供應(yīng)提高復(fù)種指數(shù)（輪作）溫室中人工光照合理密植間作套種通風(fēng)透光在溫室中施有機(jī)肥，使用CO2發(fā)生器陰生植物陽(yáng)生植物提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施白光、紅光和藍(lán)紫光適時(shí)適量施肥合理灌溉保持晝夜溫差延長(zhǎng)光合作用時(shí)間增加光能利用率提高光合作用效率控制光照強(qiáng)弱提204．將兩株植物放在封閉的玻璃罩內(nèi)，用全素營(yíng)養(yǎng)液置于室外進(jìn)行培養(yǎng)（如甲圖所示），假定玻璃罩內(nèi)植物的生理狀態(tài)和自然環(huán)境中相同，且空氣濕度對(duì)植物蒸騰作用的影響、微生物對(duì)CO2濃度的影響均忽略不計(jì)?，F(xiàn)用CO2濃度測(cè)定儀測(cè)定了該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況，繪制成如乙圖所示曲線。請(qǐng)據(jù)圖分析回答：（1）上圖顯示，影響光合作用的外界因素有

。（2）BC段與AB段相比，曲線上升較緩，原因是

；CD段與AB段相比，曲線上升較緩，其原因是

。（3）D點(diǎn)時(shí)植物生理活動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)是

。（4）EF段說(shuō)明此時(shí)植物光合作用速率

（填“較快”或“較慢”），其原因最可能是________。（5）EF段與DE段相比，其葉肉細(xì)胞中C5的含量較

。（6）24點(diǎn)與0點(diǎn)相比，植物體內(nèi)有機(jī)物總量的變化情況是

。光照強(qiáng)度溫度CO2濃度

夜間溫度較低影響了呼吸酶的活性

光合作用吸收了部分的CO2光合作用速率與呼吸作用速率相等

較慢

光照過(guò)強(qiáng)，溫度過(guò)高，氣孔關(guān)閉

大增加4．將兩株植物放在封閉的玻璃罩內(nèi)，用全素營(yíng)養(yǎng)液置于室外進(jìn)行培21作業(yè)1.完成課后練習(xí)題2.復(fù)習(xí)第五章知識(shí)點(diǎn)作業(yè)1.完成課后練習(xí)題22謝謝謝謝23第五章第四節(jié)

能量之源—光與光合作用（二）第五章第四節(jié)

能量之源—光與光合作用（二）24影響光合作用強(qiáng)度的因素影響光合作用強(qiáng)度的因素25光合作用強(qiáng)度通常是指單位時(shí)間、單位葉面積的CO2吸收量或O2的釋放量，也可用單位時(shí)間、單位葉面積上的干物質(zhì)積累量來(lái)表示。光合作用強(qiáng)度通常是指單位時(shí)間、單位葉面積的CO26影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素1.葉齡

新長(zhǎng)出的嫩葉，光合速率很低。其主要原因有：(1)葉組織發(fā)育未健全，氣孔尚未完全形成或開(kāi)度小，細(xì)胞間隙小，葉肉細(xì)胞與外界氣體交換速率低；(2)葉綠體小，片層結(jié)構(gòu)不發(fā)達(dá)，光合色素含量低，捕光能力弱；(3)光合酶，尤其是Rubisco的含量與活性低。(4)幼葉的呼吸作用旺盛，因而使表觀光合速率降低。但隨著幼葉的成長(zhǎng)，葉綠體的發(fā)育，葉綠素含量與Rubisco酶活性的增加，光合速率不斷上升；當(dāng)葉片長(zhǎng)至面積和厚度最大時(shí)，光合速率通常也達(dá)到最大值，以后，隨著葉片衰老，葉綠素含量與Rubisco酶活性下降，以及葉綠體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的解體，光合速率下降。

影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素1.葉齡

新長(zhǎng)出的嫩葉，光合速率很272.葉的結(jié)構(gòu)

葉的結(jié)構(gòu)如葉厚度、柵欄組織與海綿組織的比例、葉綠體和類(lèi)囊體的數(shù)目等都對(duì)光合速率有影響。葉的結(jié)構(gòu)一方面受遺傳因素控制，另一方面還受環(huán)境影響。同一葉片，不同部位上測(cè)得的光合速率往往不一致。例如，禾本科作物葉尖的光合速率比葉的中下部低，這是因?yàn)槿~尖部較薄，且易早衰的緣故。

影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素2.葉的結(jié)構(gòu)

影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素28影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素3.光合產(chǎn)物的輸出

光合產(chǎn)物(蔗糖)從葉片中輸出的速率會(huì)影響葉片的光合速率。葉肉細(xì)胞中蔗糖的積累會(huì)促進(jìn)葉綠體基質(zhì)中淀粉的合成與淀粉粒的形成，過(guò)多的淀粉粒一方面會(huì)壓迫與損傷類(lèi)囊體，另一方面，由于淀粉粒對(duì)光有遮擋，從而直接阻礙光合膜對(duì)光的吸收。影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素3.光合產(chǎn)物的輸出29光合作用效率外部因素1、光照強(qiáng)度3、CO2濃度4、溫度6、水（合理灌溉）5、礦質(zhì)元素（合理施肥）2、光質(zhì)影響光合作用強(qiáng)度的外部因素光合作用效率外部因素1、光照強(qiáng)度3、CO2濃度4、溫度6、水30影響光合作用強(qiáng)度的外部因素

(一)光照

光是光合作用的動(dòng)力，也是形成葉綠素、葉綠體以及正常葉片的必要條件，光還顯著地調(diào)節(jié)光合酶的活性與氣孔的開(kāi)度，因此光直接制約著光合速率的高低。光照因素中有光強(qiáng)、光質(zhì)與光照時(shí)間，這些對(duì)光合作用都有深刻的影響。影響光合作用強(qiáng)度的外部因素

(一)光照

光是光合作用的動(dòng)31一天的時(shí)間光合作用強(qiáng)度O光照強(qiáng)度121410光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度、時(shí)間的關(guān)系一天的時(shí)間光合作用強(qiáng)度O光照強(qiáng)度121410光合作用強(qiáng)度與光321．（2013?菏澤）如圖表示一段時(shí)間內(nèi)某植物葉片吸收二氧化碳與光照強(qiáng)度關(guān)系示意圖．以下分析正確的是（）A．a(chǎn)c段表示該植物的光合作用不斷地增強(qiáng)B．b點(diǎn)表示該植物既不進(jìn)行光合作用，也不進(jìn)行呼吸作用C．當(dāng)光照強(qiáng)度＞n1，時(shí)，該植物開(kāi)始進(jìn)行光合作用D．當(dāng)光照強(qiáng)度＞n2時(shí)，表示該植物不再進(jìn)行光合作用1．（2013?菏澤）如圖表示一段時(shí)間內(nèi)某植物葉片吸收二氧化33

暗中葉片不進(jìn)行光合作用，只有呼吸作用釋放CO2。隨著光強(qiáng)的增高，光合速率相應(yīng)提高，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一光強(qiáng)時(shí)，葉片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于CO2釋放量，表觀光合速率為零，這時(shí)的光強(qiáng)稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。在低光強(qiáng)區(qū)，光合速率隨光強(qiáng)的增強(qiáng)而呈比例地增加；當(dāng)超過(guò)一定光強(qiáng)，光合速率增加就會(huì)轉(zhuǎn)慢；當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)時(shí)，光合速率就不再增加，而呈現(xiàn)光飽和現(xiàn)象。開(kāi)始達(dá)到光合速率最大值時(shí)的光強(qiáng)稱為光飽和點(diǎn)，此點(diǎn)以后的階段稱飽和階段。比例階段中主要是光強(qiáng)制約著光合速率，而飽和階段中CO2擴(kuò)散和固定速率是主要限制因素。

暗中葉片不進(jìn)行光合作用，只有呼吸作用釋放CO34不同波長(zhǎng)的光線照射對(duì)光合作用的影響不同波長(zhǎng)的光線照射對(duì)光合作用的影響352．有甲、乙、丙、丁4盆長(zhǎng)勢(shì)均勻的植物置于陽(yáng)光下，甲品紅光照射；乙綠色光照射；丙添加品紅色濾光片A；丁添加綠色濾光片B（如圖），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，各盆中長(zhǎng)勢(shì)最旺的和長(zhǎng)勢(shì)最差的依次是下列哪一組（）A．甲、乙B．乙、丙C．甲、丁D．丙、丁2．有甲、乙、丙、丁4盆長(zhǎng)勢(shì)均勻的植物置于陽(yáng)光下，甲品紅光照36

在自然條件下，植物或多或少會(huì)受到不同波長(zhǎng)的光線照射。例如，樹(shù)木的葉片吸收紅光和藍(lán)光較多，故透過(guò)樹(shù)冠的光線中綠光較多，由于綠光是光合作用的低效光，因而會(huì)使樹(shù)冠下生長(zhǎng)的本來(lái)就光照不足的植物利用光能的效率更低?！按髽?shù)底下無(wú)豐草”就是這個(gè)道理。

水層同樣改變光強(qiáng)和光質(zhì)。水層對(duì)光波中的紅、橙部分吸收顯著多于藍(lán)、綠部分，深水層的光線中短波長(zhǎng)的光相對(duì)較多。所以含有葉綠素、吸收紅光較多的綠藻分布于海水的表層；而含有藻紅蛋白、吸收綠、藍(lán)光較多的紅藻則分布在海水的深層，這是海藻對(duì)光適應(yīng)的一種表現(xiàn)。在自然條件下，植物或多或少會(huì)受到不同波長(zhǎng)的光37二氧化碳的供應(yīng)對(duì)光合強(qiáng)度的影響

a—b:CO2太低，農(nóng)作物消耗光合產(chǎn)物；b—c:隨CO2的濃度增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)；c—d:CO2濃度再增加，光合作用強(qiáng)度保持不變；d—e:CO2深度超過(guò)一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒 或氣孔關(guān)閉，抑制光合作用。acbdeb:CO2的補(bǔ)償點(diǎn)c:CO2的飽和點(diǎn)二氧化碳的供應(yīng)對(duì)光合強(qiáng)度的影響a—b:CO2太低，農(nóng)作物38

光合作用是在酶的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常進(jìn)行光合作用。

影響光合作用的因素——溫度光合作用是在酶的催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的活性。393．以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是A.光照相同時(shí)間，35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等B.光照相同時(shí)間，在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C.溫度高于25℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開(kāi)始減少D.兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等3．以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物40N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分；維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)和功能K：促進(jìn)光合產(chǎn)物向貯藏器官運(yùn)輸Mg：葉綠素的重要組分

影響光合作用的因素——礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分影響光合作用的因素41

水分對(duì)光合作用的影響有直接的也有間接的原因。直接的原因是水為光合作用的原料，沒(méi)有水不能進(jìn)行光合作用。但是用于光合作用的水不到蒸騰失水的1%，因此缺水影響光合作用主要是間接的原因。

水分過(guò)多也會(huì)影響光合作用。土壤水分太多，通氣不良妨礙根系活動(dòng)，從而間接影響光合影響光合作用的因素——水分

水分對(duì)光合作用的影響有直接的也有間接的原因。直接的原因42延長(zhǎng)光合作用時(shí)間增加光合作用面積增加光能利用率提高光合作用效率控制光照強(qiáng)弱控制光質(zhì)控制溫度控制CO2供應(yīng)控制必需礦質(zhì)元素供應(yīng)控制H2O供應(yīng)提高復(fù)種指數(shù)（輪作）溫室中人工光照合理密植間作套種通風(fēng)透光在溫室中施有機(jī)肥，使用CO2發(fā)生器陰生植物陽(yáng)生植物提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施白光、紅光和藍(lán)紫光適時(shí)適量施肥