优五、影响光合作用速率的因素(高三)优

1、影响光合作用速率的因素有哪一些呢？影响光合作用速率的因素有哪一些呢？ CO2+H2O-(CH2O) +O2光能光能叶绿体叶绿体影响光合作用速率的因素影响光合作用速率的因素外因外因内因内因光光温度温度CO2浓度浓度水水矿质元素矿质元素叶片年龄叶片年龄产物的积累产物的积累遗传因素遗传因素（一）光对光合作用速率的影响（一）光对光合作用速率的影响光是光合作用的光是光合作用的能量能量来源，是形成来源，是形成叶绿素叶绿素的必要条件。的必要条件。因此光是影响光合作用的重要因素。因此光是影响光合作用的重要因素。1、 光强度的影响光强度的影响b点：点： 光饱和点光饱和点,受受CO2浓度和温度浓度和温度等等的限制

2、，光合作用不再增强的限制，光合作用不再增强a点：点：光补偿点光补偿点, CO2光吸光吸 CO2呼放呼放OC的含义是：的含义是：呼吸作用速率呼吸作用速率D表示的含义是：表示的含义是： 净光合作用速率净光合作用速率E表示的含义是：表示的含义是：（真）光合作用速率（真）光合作用速率CO2外吸外吸 CO2光吸光吸 CO2呼放呼放光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用净光合作用净光合作用光强度光强度COCO2 2吸收吸收COCO2 2释放释放0CaBDEb一定的一定的CO2浓度和温度浓度和温度（2）植物长期处于光照强度为）植物长期处于光照强度为a的自然环境中，能正常生长吗的自然环境中，能正常生长吗?为为什么？

3、什么？ 答案：不能。答案：不能。光强度为光强度为a a时，白天光合作用合成有机物的速度时，白天光合作用合成有机物的速度与呼吸作用消耗速度相等，与呼吸作用消耗速度相等，无有机物积累；无有机物积累；晚上无光照，只晚上无光照，只有呼吸作用，植物体内的有机物会减少。有呼吸作用，植物体内的有机物会减少。提高提高CO2浓度时，浓度时，a点、点、b点将点将怎么移？怎么移？0cdab光强光强CO2吸收量吸收量一定的一定的CO2浓度和温度浓度和温度为什么光照过强时，光合为什么光照过强时，光合作用反而减弱？作用反而减弱？光照过强，温度升高，植光照过强，温度升高，植物因蒸腾作用过强，气孔物因蒸腾作用过强，气孔关闭，

4、导致植物因缺关闭，导致植物因缺CO2而光合作用减弱。而光合作用减弱。a点左移、点左移、b点右移点右移适当地提高温度时，适当地提高温度时，a点、点、b点、点、c点将怎么移？点将怎么移？a点右移、点右移、b点右移、点右移、 c点下移点下移阴生植物、阳生植物的光合作用随光强的变化曲线阴生植物、阳生植物的光合作用随光强的变化曲线 阳生植物阳生植物光合作用光合作用的光的的光的饱和点、补偿点大饱和点、补偿点大阳生植物的阳生植物的呼吸作用强呼吸作用强0cdab光强光强CO2吸收量吸收量阴生植物阴生植物阳生植物阳生植物AB一定的一定的CO2浓度和温度浓度和温度（3 3）不同植物的光的饱和点和补偿点有何不同？）

5、不同植物的光的饱和点和补偿点有何不同？1.1.农业上为充分利用土地和光能农业上为充分利用土地和光能, ,可以采用套种的方法可以采用套种的方法( (即两种即两种或几种农作物间行种植或几种农作物间行种植).).如图表示几种常见的农作物的光合作如图表示几种常见的农作物的光合作用强度与光照强度的关系用强度与光照强度的关系, ,据图指出下列哪组套种最能充分利据图指出下列哪组套种最能充分利用光能用光能( ( ) )光照强度光照强度光合作用强度光合作用强度0大豆大豆水稻水稻甘蔗甘蔗玉米玉米A.玉米与大豆玉米与大豆B.玉米与甘蔗玉米与甘蔗C.水稻与大豆水稻与大豆D.甘蔗与水稻甘蔗与水稻A红光与蓝紫光有利于绿色

6、植物进行光合作用另外另外: 光质不仅影响光合作用速率光质不仅影响光合作用速率,还影响光合作用的产还影响光合作用的产物物.2. 光质对光合作用速率的影响光质对光合作用速率的影响 2. 下图是一晴朗夏日某植物的光合作用下图是一晴朗夏日某植物的光合作用强度随时间变化的曲线图强度随时间变化的曲线图. (1)C点与点与B点比较，叶肉细胞内的点比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和和NADPH的含的含 量发生的变化依次是量发生的变化依次是 _.(2)在在AB段段,光合作用强度的主要影响因素是光合作用强度的主要影响因素是_.(3)在在BC段段,光合作用强度下降的原因是光合作用强度下降的原因是_.(4)在在C

7、D段段,光合作用强度上升的原因是光合作用强度上升的原因是_.(5)在在DE段段,光合作用强度下降的原因是光合作用强度下降的原因是_.下降下降 上升上升 上升上升光照强度光照强度温度高温度高, ,蒸腾作用强蒸腾作用强, ,气孔气孔关闭关闭,CO,CO2 2供应减少供应减少温度下降温度下降, ,蒸腾作用减弱蒸腾作用减弱, ,气孔开放气孔开放,CO,CO2 2供应增多供应增多光照强度逐渐减弱光照强度逐渐减弱（二）（二）COCO2 2对光合作用速率的影响对光合作用速率的影响A C：随随CO2CO2的浓度增的浓度增加，光合作用强度加，光合作用强度增强（增强（CO2CO2是光是光合作用的反应物合作用的反应

8、物）C D：CO2浓度再增加，浓度再增加，光合作用强度保持光合作用强度保持不变。不变。CO2CO2浓度超过一定限度，将抑制呼吸作用，浓度超过一定限度，将抑制呼吸作用，抑制光合作用抑制光合作用一定的光照强度和温度一定的光照强度和温度 B B点：点：光合作用的光合作用的CO2的饱和点，的饱和点，受受光照强度、温度光照强度、温度等的限等的限制。制。 A A点：点：光合作用的光合作用的CO2的补偿点，光合速率的补偿点，光合速率=呼吸速率呼吸速率 3.将某植株置于恒温的密闭小室，调节小室将某植株置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，浓度，在一定的光照强度下测定叶片光合作用的强度（以在一定的光照强度下测

9、定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示），测定结果如右图所示。下列相吸收速率表示），测定结果如右图所示。下列相关叙述中正确的是关叙述中正确的是A.若光照强度适当降低，若光照强度适当降低，a、b点均左移点均左移B.若光照强度降低，若光照强度降低，a点左移，点左移，b点右移点右移C.若光照强度适当增强，若光照强度适当增强，a、b点均右移点均右移D.若光照强度适当增强，若光照强度适当增强，a点左移，点左移，b点右移点右移D（三）温度（三）温度对光合作用速率的影响对光合作用速率的影响光合作用强度光合作用强度温度温度一般植物可在一般植物可在10103535下正常地进行光合作用，其中以下正常地进行光合

10、作用，其中以25253030最适宜，在最适宜，在3535以上以上时光合作用就开始下降，时光合作用就开始下降，40405050时时即完全停止。在低温中，酶活性下降，光合作用减慢。光合作即完全停止。在低温中，酶活性下降，光合作用减慢。光合作用在高温时降低的原因，用在高温时降低的原因，一方面一方面是高温是高温破坏叶绿体和细胞质的破坏叶绿体和细胞质的结构，并使叶绿体的酶钝化结构，并使叶绿体的酶钝化；另一方面另一方面是在高温时，是在高温时，呼吸速率呼吸速率大于光合速率，因此，虽然真正光合作用增大，但因呼吸作用大于光合速率，因此，虽然真正光合作用增大，但因呼吸作用的牵制，表观光合作用便降低的牵制，表观光合

11、作用便降低 （四）矿质元素（肥料）（四）矿质元素（肥料）对光合作用速率的影响对光合作用速率的影响 矿质元素的供应矿质元素的供应光合作用速率光合作用速率A AB BC CD DN N：P P：K K：MgMg：（五）水（五）水对光合作用速率的影响对光合作用速率的影响光合作用速率光合作用速率水水ABC水分是光合作用原料之一，缺乏时可使光合速率下降。水分是光合作用原料之一，缺乏时可使光合速率下降。水分在水分在植物体内的功能是多方面的，叶子要在含水量较高的条件下才植物体内的功能是多方面的，叶子要在含水量较高的条件下才能生存，而光合作用所需的水分只是植物所吸收水分的一小部能生存，而光合作用所需的水分只是

12、植物所吸收水分的一小部分分(1以下以下)，因此，因此，水分缺乏主要是间接的影响光合作用下降水分缺乏主要是间接的影响光合作用下降。具体来说，具体来说， 缺水使气孔关闭，减少二氧化碳进入叶内. .内部因素内部因素对对影响影响 叶片的发育和结构（叶龄）叶片的发育和结构（叶龄）0123456123456叶片功能期叶片功能期相对光合速率相对光合速率幼幼叶叶期期 发发育育期期完全展完全展叶期叶期叶叶片片衰衰老老期期( (六）叶龄六）叶龄 新长出的嫩叶，光合速率很低。新长出的嫩叶，光合速率很低。其主要原因有其主要原因有：(1)(1)叶组织发育未健全，气孔尚未完全形成或开度小，叶组织发育未健全，气孔尚未完全形

13、成或开度小，细胞间隙小，叶肉细胞与外界气体交换速率低；细胞间隙小，叶肉细胞与外界气体交换速率低；(2)(2)叶绿体小，片层结构不发达，光合色素含量低，捕叶绿体小，片层结构不发达，光合色素含量低，捕光能力弱；光能力弱；(3)(3)光合酶的含量与活性低；光合酶的含量与活性低；(4)(4)幼叶的呼吸作用旺盛，因而使表观（净）光合速率幼叶的呼吸作用旺盛，因而使表观（净）光合速率降低。降低。 但随着幼叶的成长，叶绿体的发育，叶绿素含量但随着幼叶的成长，叶绿体的发育，叶绿素含量与光合酶活性的增加，光合速率不断上升；与光合酶活性的增加，光合速率不断上升；当叶片长至当叶片长至面积和厚度最大时，光合速率也达到最

14、大值，以后，面积和厚度最大时，光合速率也达到最大值，以后，随随着叶片衰老，叶绿素含量与光合酶活性下降，以及叶绿着叶片衰老，叶绿素含量与光合酶活性下降，以及叶绿体内部结构的解体，光合速率下降体内部结构的解体，光合速率下降。 叶面积指数：叶面积指数： 指作物的总叶面积和土地面积的比值。指作物的总叶面积和土地面积的比值。 在一定范围内，在一定范围内，叶面积指数叶面积指数越大，光合积累量就越大，光合积累量就越多，产量便越高。但越多，产量便越高。但叶面积指数叶面积指数太大造成呼吸消耗太大造成呼吸消耗加大，反而使干物质积累量减少。加大，反而使干物质积累量减少。多数资料表明，水多数资料表明，水稻在叶面积指数

15、为稻在叶面积指数为7 7，小麦为，小麦为5 5，玉米，玉米为为6 6左右时，通常左右时，通常能获得较高的产量。能获得较高的产量。 （七）叶面积指数与光合作用（七）叶面积指数与光合作用 净光合作用净光合作用 光合产物光合产物( (蔗糖蔗糖) )从叶片中输出的速从叶片中输出的速率会影响叶片的光合速率。率会影响叶片的光合速率。 例如，摘去花、果、顶芽等都会例如，摘去花、果、顶芽等都会暂时阻碍光合产物输出，降低叶片暂时阻碍光合产物输出，降低叶片特别是邻近叶的光合速率；反之，特别是邻近叶的光合速率；反之，摘除其他叶片，只留一张叶片与所摘除其他叶片，只留一张叶片与所有花果，留下叶的光合速率会急剧有花果，留

16、下叶的光合速率会急剧增加。增加。 （八）（八）光合产物光合产物的输出对光合作用的影响的输出对光合作用的影响 1.生长旺盛的叶片，剪成生长旺盛的叶片，剪成5毫米见方的小块，毫米见方的小块，抽去叶内气体，做下列处理（见图及图抽去叶内气体，做下列处理（见图及图注），这四个处理中，沉入底部的叶片小注），这四个处理中，沉入底部的叶片小块最先浮起的是（块最先浮起的是（ ） C1）在光线弱的情况下，光合作）在光线弱的情况下，光合作用速度与用速度与_成正比增加，成正比增加，这种情况可以认为光合作用的速这种情况可以认为光合作用的速度受度受_的限制。的限制。（2 2）当光照强度一定时，光合作用速度取决于）当光照强

17、度一定时，光合作用速度取决于_，这，这种情况可以认为光合作用的速度主要取决于种情况可以认为光合作用的速度主要取决于_的催化效的催化效率。率。（3 3）请画出光照强度为）请画出光照强度为A A时，光合速率与温度的变化曲时，光合速率与温度的变化曲线线2 2、右图显示了四联藻光、右图显示了四联藻光合作用速度与环境因素合作用速度与环境因素之间的关系：之间的关系：光照强度光照强度 光照强度光照强度 温度温度 酶酶 A3.3.图图1 1为测定光合作用速度的装置，在密封的试为测定光合作用速度的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据

18、毛细玻璃刻度管内红色气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离测得。在不同强度的光照条件下，液滴移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图测得的气体体积如图2 2所示。所示。（1 1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由置。实验时，当光照强度由0 0渐变为渐变为5 5千勒克司千勒克司时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位应在实验初始标记位置的在位应在实验初始标记位置的 处；试管处；试管内变化的气体是内变化的气体是 。相同相同 氧气氧气（2 2）若此时图）若此时图1

19、 1植物光照强度为植物光照强度为1515千勒克司，千勒克司，则则1 1小时光合作用产生的气体量为小时光合作用产生的气体量为 毫升。毫升。若此时植物叶片的呼吸商（若此时植物叶片的呼吸商（CO2/O2CO2/O2）为）为0.80.8，那，那么植物光合作用除自身呼吸提供的么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2CO2外，植物外，植物还需从外界吸收还需从外界吸收CO2CO2 毫升。毫升。200 200 160 160 （3 3）为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应）为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置设置对照对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别实验，对照实验装置与实验组装置的区别是

20、是 。如果对照组在相同光照情况下，刻度管中的红色液滴较如果对照组在相同光照情况下，刻度管中的红色液滴较之实验组向右移了之实验组向右移了5 5毫升，其原因是毫升，其原因是 新鲜叶片改为同样大小的死叶片新鲜叶片改为同样大小的死叶片 环境的物理因素（如温度变化、大气压等）对实环境的物理因素（如温度变化、大气压等）对实验的影响验的影响 （4 4）如果将试管中的）如果将试管中的COCO2 2缓冲液改为水，则实验测得的数缓冲液改为水，则实验测得的数据指标是据指标是 . . 值。该方法测得的实验数据不能较准确说明光强对光值。该方法测得的实验数据不能较准确说明光强对光合作用速率的影响，原因是合作用速率的影响，

21、原因是 . .释放的二氧化碳与吸收氧气量的差值。释放的二氧化碳与吸收氧气量的差值。 光合作用所需二氧化碳光合作用所需二氧化碳来自于呼吸作用；气体变化量与呼吸强度相关。来自于呼吸作用；气体变化量与呼吸强度相关。 4 4、采用、采用黑白瓶黑白瓶( (不透光不透光可透光瓶可透光瓶) )法测定池塘群落各法测定池塘群落各深度日代谢的平均氧浓度变化，结果如下表，请据表回深度日代谢的平均氧浓度变化，结果如下表，请据表回答：答：深度深度（m）瓶中氧气的变化（瓶中氧气的变化（g/m324h）白瓶白瓶黑瓶黑瓶131221301433(1)(1)该池塘一昼夜生产氧气该池塘一昼夜生产氧气_g/m3_g/m3 24 h24 h，消耗氧气，消耗氧气_g/m_g/m3 3 24 h24 h，以上数据表明这个生态系统平衡状态，以上数据表明这个生态系统平衡状态良好，能够保持一定的氧气浓度，原因是良好，能够保持一定的氧气浓度，原因是_。(2)(2)据表分析该池塘的垂直结