光合作用影响光合作用的因素.docx

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光合作用影响光合作用的因素

光合作用-影响光合作用的因素

1.影响光合作用速率的环境因素（Ⅱ）

（1）分析影响光合作用速率的内外因（从底物、条件和产物分析）

（2）总结光合作用原理在农业生产方面的应用

分析影响光合作用的因素，我们要从光合作用的反应式出发，从反应物、产物和反应条件三个方面入手。

光合作用强度（光合速率）：

植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。

用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。

对坐标曲线分析采用：

识轴→明点→析线

一、单因子变量对光合作用影响的曲线分析

1.光照强度

（1）      原理：

影响光反应阶段，制约ATP及NADPH的产生，进而制约暗反应

（2）      曲线

10.0

40

35

分析表中数据可知，若其他条件不变，当pH由9.0增大到10.0时水葫芦的光补偿点最可能          （左移/右移/不移动）。

光饱和点最可能          （左移/右移/不移动）。

【例2】图甲表示某植物体在30℃恒温时的光合速率（以植物体对O2的吸收或释放量计算）与光照强度的关系。

已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃，图甲曲线中Y点将向          移动。

W点将向           移动。

可见光补偿点的移动和光饱和点的移动方向是相反的。

2.CO2浓度

（1）原理：

影响光反应阶段，制约ATP及NADPH的产生，进而制约暗反应影响暗反应阶段，制约C3的生成

（2）曲线

大气中CO2浓度过低时（OA’段）植物无法进行光合作用。

（3）      应用：

①大田中增加空气流动，以增加CO2浓度，如“正其行，通其风”

②增施有机肥，以增大CO2浓度

③  温室中可增大CO2浓度

3.温度

（1）原理：

通过影响酶活性进而影响光合作用

（2）曲线

（3）应用：

①大田中适时播种

②温室中，增加昼夜温差，保证植物有机物的积累

4. 必需矿质元素

（1）原理：

可通过所构成的与光合作用相关的化合物，对光合作用产生直接或间接影响（如K＋可影响光合产物的运输和积累）

（2）曲线

（3）应用：

①合理施肥促进叶面积增大，提高酶合成速率，加快光合作用速率

②施用有机肥，有机肥被微生物分解后既可补充CO2又可提供各种矿质元素

二、多因子对光合速率的影响

①曲线分析：

P点：

限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着该因子的不断加强，光合速率不断提高。

Q点：

横坐标所表示的因子不再影响光合速率，要想提高光合速率，可适当提高图中的其他因子。

②应用：

温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率。

当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。

三、内因对光合作用影响的曲线分析

1. 植物种类

（1）原理：

遗传物质不同，酶和色素的含量不同

（2）曲线

阴生植物的光补偿点和光饱和点比阳生植物低。

（3）应用：

间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能。

2. 叶龄、叶面积指数

（1）原理：

光合作用的面积不同，酶和色素的含量不同

（2）曲线

①OA段:

随幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。

②AB段:

壮叶时，叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定状态，光合速率基本稳定。

③BC段:

老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光合速率下降。

（3）应用：

摘除老叶、残叶

这一部分内容常与实验设计相联系，题目多以文字、坐标曲线图、表格形式呈现实验结果，要我们用所学的内容对结果进行分析。

【例3】（2015年新课标卷Ⅰ）29.为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了A、B、C、D四组实验。

各组实验的温度、光照强度和CO2浓度等条件相同、适宜且稳定,每组处理的总时间均为135s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。

处理方法和实验结果如下：

A组：

先光照后黑暗，时间各为67.5s；光合作用产物的相对含量为50%

B组：

先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为7.5s；光合作用产物的相对含量为70%。

C组：

先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为3.75ms（毫秒）；光合作用产物的相对含量为94%。

D组（对照组）：

光照时间为135s；光合作用产物的相对含量为100%。

回答下列问题：

（1）单位光照时间内，C组植物合成有机物的量      （填“高于”、“等于”或“低于”）D组植物合成有机物的量，依据是                                                

                                                      ；C组和D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要        ，这些反应发生的部位是叶绿体的        。

（2）A、B、C三组处理相比，随着                     的增加，使光下产生的                                           能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中CO2的同化量。

【例4】（2017•天津卷.6）某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。

下图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。

叙述错误的是

A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型

B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型

C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度

D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度

【例5】 （2014·新课标Ⅱ，29）某植物净光合速率的变化趋势如图所示。

据图回答下列问题。

（1）   当CO2浓度为A时，高光强下该植物的净光合速率为______。

CO2浓度在A～B之间时，曲线___________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。

（2）CO2浓度大于C时，曲线b和c所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是___________。

（3）当环境中CO2浓度小于A时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________（填“大于”、“等于”或“小于”）光合作用吸收的CO2量。

（4）据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑__________这一因素的影响，并采取相应措施。

【例6】（2014·四川理综，6）将桑树和大豆分别单独种植（单作）或两种隔行种植（间作），测得两种植物的光合速率如下图所示（注：

光饱和点是光合速率达到最大值时所需的最低光照强度）。

据图分析，下列叙述正确的是（）

A.与单作相比，间作时两种植物的呼吸强度均没有受到影响

B.与单作相比，间作时两种植物光合作用的光饱和点均增大

C.间作虽然提高了桑树的光合速率但降低了大豆的光合速率

D.大豆植株开始积累有机物时的最低光照强度单作大于间作

【例7】（2016年新课标卷Ⅰ）30.为了探究生长条件对植物光合作用的影响，某研究小组将某品种植物的盆栽苗分成甲、乙两组，置于人工气候室中，甲组模拟自然光照，乙组提供低光照，其他培养条件相同。

培养较长一段时间（T）后，测定两组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度（即单位时间、单位面积吸收CO2的量），光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。

回答下列问题：

（1）      据图判断，光照强度低于a时，影响甲组植物光合作用的限制因子是__________。

（2）      b光照强度下，要使甲组的光合作用强度升高，可以考虑的措施是提高____   _____（填“CO2浓度”或“O2浓度”）。

（3）播种乙组植株产生的种子，得到的盆栽苗按照甲组的条件培养T时间后，再测定植株叶片随光照强度变化的光合作用强度，得到的曲线与甲组的相同。

根据这一结果能够得到的初步结论是                                                            。

【例8】（2016年新课标卷Ⅲ）29.为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。

于中午12︰30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：

对照组

实验组一

实验组二

实验组三

实验组四

实验处理

温度/℃

36

36

36

31

25

相对湿度/%

17

27

52

52

52

实验结果

光合速率/mgCO2•dm-2•h-1

11.1

15.1

22.1

23.7

20.7

回答下列问题：

（1）根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是                ，其依据是                                                                     ；并可推测，             （填“增加”或“降低”）麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。

（2）在实验组中，若适当提高第      组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是                                              。

（3）小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程         （填“需要”或“不需要”）载体蛋白，           （填“需要”或“不需要”）消耗ATP。

【例9】（2017•新课标Ⅰ卷.30）植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。

回答下列问题：

（1）将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养。

培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是_________________________________________________________________________________________________________________，甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率_________________（填“大于0”“等于0”或“小于0”）。

（2）若将甲种植物密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中，照光培养一段时间后，发现植物的有氧呼吸增加，原因是_______________________________________________。

后语：

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本讲答案：

1.右移   左移

2.左   右

3.

（1） 高于  C组只用了D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是D组的94%  光照   基质

（2） 光照和黑暗交替频率  ATP和[H]（或者ATP和还原型辅酶II）

4.D

5.

（1）0 a、b、c

（2）光强

（3）大于

（4）光强

6.C

7.

（1）光照强度

（2）CO2浓度

（3）乙组光合作用强度与甲组的不同，是由环境因素低光照引起的，而非遗传物质的改变造成的

8.

（1）相对湿度    在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大。

  增加

（2）四   该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度

（3） 不需要    不需要

9.

（1） 植物在光下光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量，使密闭小室中CO2浓度降低，光合速率也随之降低   大于0

（2）甲种植物在光下光合作用释放的O2使密闭小室中O2增加，而O2与有机物分解产生的NADH发生作用形成水是有氧呼吸的一个环节，所以当O2增多时，有氧呼吸会增加