高一生物(2017苏教版)光合作用影响因素(教学课件)

1、光合作用（二）光合作用（二） - -光合速率的影响因光合速率的影响因素素光合速率（光合强度）：光合速率（光合强度）：是指是指一定量的一定量的植物（如一定的叶面积）植物（如一定的叶面积）在在单位时间单位时间内内进行多少光合作用。进行多少光合作用。提高植物的光合速率提高植物的光合速率提高农作物产量提高农作物产量研究环境因素研究环境因素应用于农业生产应用于农业生产表示方法表示方法: :一定量的植物在单位时间内光合作用一定量的植物在单位时间内光合作用产生糖的量产生糖的量或或消耗消耗COCO2 2的量的量或或产生产生O O2 2的量的量如在某温度某光照强度下，一个小时内，每如在某温度某光照强度下，一个小

2、时内，每100100平方平方厘米叶片消耗的二氧化碳为厘米叶片消耗的二氧化碳为44mg44mg，则光合作用强度，则光合作用强度可表示为可表示为44mgCO44mgCO2 2/100cm/100cm2 2小时。小时。（2011 2011 年浙江高考）下列有关叶绿体及年浙江高考）下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是光合作用的叙述，正确的是判断：判断：C C与夏季相比，植物在冬季光合速率低的与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短主要原因是光照时间缩短走近高考走近高考规律规律: :叶片由小到大的过程中叶片由小到大的过程中, ,叶面积逐渐增大叶面积逐渐增大, ,叶肉细叶肉细胞中叶绿体

3、逐渐增多胞中叶绿体逐渐增多, ,光合作用效率逐渐增强光合作用效率逐渐增强. .生长到一生长到一定程度定程度, ,叶片面积和光合色素等达到稳定状态叶片面积和光合色素等达到稳定状态, ,光合作用光合作用效率也基本稳定效率也基本稳定. .伴随着叶片的衰老伴随着叶片的衰老, ,部分色素遭到破坏部分色素遭到破坏, ,光合作用效率有所下降光合作用效率有所下降. .应用应用: :合理密植合理密植, ,适当修剪适当修剪, ,增加有效光合作用面积增加有效光合作用面积, ,提高提高光能利用率光能利用率. .摘除老叶摘除老叶, ,残叶残叶. .相关激素：细胞分裂素相关激素：细胞分裂素 6CO2 + 12H2O光能光

4、能叶绿体叶绿体C6H12O6+ 6H2O + 6O2 CO2CO2浓度浓度 水水 分分 光光 照照 矿质元素矿质元素 温温 度度某研究性学习小组想研究影响海藻光合作用的环境因某研究性学习小组想研究影响海藻光合作用的环境因素。素。该小组把海藻放在光照为该小组把海藻放在光照为500lux500lux，COCO2 2浓度为浓度为0.3%0.3%的条的条件下，发现海藻光合作用非常弱。你会怎样设计实验件下，发现海藻光合作用非常弱。你会怎样设计实验继续进行探究呢？继续进行探究呢？方案一方案一光强度光强度800lux800lux，COCO2 2浓度不变。浓度不变。 结果：光合速率增强。结果：光合速率增强。改

5、进一改进一光强度不变，光强度不变，COCO2 2浓度浓度1%1%。 结果：光合速率不变。结果：光合速率不变。改进二改进二结论：在光强度较低的条件下，结论：在光强度较低的条件下， 是光是光合作用的限制因素。合作用的限制因素。方案二方案二该小组根据方案一持续提高光强度至该小组根据方案一持续提高光强度至5000lux5000lux，这，这时海藻光合作用强度不再增强，为什么时海藻光合作用强度不再增强，为什么? ?该小组在光强度该小组在光强度5000lux5000lux下，提高下，提高COCO2 2浓度浓度1%1%，这，这时海藻光合速率增强。时海藻光合速率增强。方案三方案三光强度光强度光照光照500lu

6、x500lux光照光照800lux800luxCOCO2 2浓度浓度1%1%COCO2 2浓度浓度0.3%0.3%光饱和点光饱和点光合速率光合速率P PQ Q综上所述：光照强度和综上所述：光照强度和COCO2 2浓度都会影响海藻灯的浓度都会影响海藻灯的光合速率。光合速率。光合速率光合速率光饱和点光饱和点原理分析：光照强度是通过影响原理分析：光照强度是通过影响光反应阶段光反应阶段，制，制约约ATPATP和和NADPHNADPH的产生，进而制约碳反应阶段的产生，进而制约碳反应阶段 在一定范围内，光在一定范围内，光合作用速率随合作用速率随光强光强度的度的增加而增大，但当增加而增大，但当光强光强度度增

7、加到一定数值后，增加到一定数值后，光合作用速率不再增加光合作用速率不再增加。光照光照适当提高光强度适当提高光强度例如：温室大棚采用无色透明玻璃；合理密例如：温室大棚采用无色透明玻璃；合理密 植；合理采伐，适当修剪。植；合理采伐，适当修剪。农业指导农业指导 在一定范围内，光合作用速率随在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度浓度的增加而增大，但当的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。后，光合作用速率不再增加。农业指导农业指导适当提高适当提高C0C02 2浓度浓度例如：多施有机肥，通风，化学燃烧法，放一定量例如：多施有机肥，通风，化学燃烧法，放一定量的

8、干冰。的干冰。原理分析：原理分析：COCO2 2浓度是通过影响浓度是通过影响碳反应碳反应阶段，制阶段，制约约三碳酸三碳酸的生成。的生成。曲线分析：图曲线分析：图1 1和图和图2 2都表示在一定范围内，光合作用速都表示在一定范围内，光合作用速率随率随COCO2 2浓度的增加而增大，但当浓度的增加而增大，但当COCO2 2浓度增加到一定范围浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。后，光合作用速率不再增加。两图中的两图中的B B 和和BB都表示都表示COCO2 2饱和点。饱和点。区分图区分图1 1和图和图2 2中中A A和和AA含义含义? ?A A： COCO2 2补偿点即光合作用速率等于细胞呼

9、吸速率时补偿点即光合作用速率等于细胞呼吸速率时 的的COCO2 2浓度浓度A A ：表示进行光合作用所需：表示进行光合作用所需COCO2 2的最低浓度的最低浓度该小组还想就温度对光合速率的影响进行探究，该小组还想就温度对光合速率的影响进行探究，他们设计了他们设计了2 2组实验，实验方案如下：组实验，实验方案如下：原来温度原来温度t1 t1 ，提高了，提高了55。结果：光合速率增强。结果：光合速率增强。原来温度原来温度t2 t2 ，提高了，提高了55。 结果：光合速率下降。结果：光合速率下降。第一组第一组第二组第二组问题：请分析第一组和第二组的实验结果，将分析过问题：请分析第一组和第二组的实验结

10、果，将分析过程结合曲线说明。程结合曲线说明。方案四方案四原理分析：温度主要是通过影响与光合作用有原理分析：温度主要是通过影响与光合作用有关的关的酶的活性酶的活性而影响光合作用速率。而影响光合作用速率。B B点表示：点表示： ；BCBC段表示：段表示： ； 此温度条件下，光合速率最高此温度条件下，光合速率最高超过最适温度，光合速率随温度升高而下降超过最适温度，光合速率随温度升高而下降温度温度农业指导农业指导 冬天，温室栽培可适当提高温度，夏冬天，温室栽培可适当提高温度，夏天也可适当降低温度。白天调到光合作天也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚用最适温度，以提高光合作

11、用速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。吸，保证植物有机物的积累。H H2 2O O是光合作用的是光合作用的原料原料，也是光合产物在植物体内，也是光合产物在植物体内运运输输的介质。但植物光合作用消耗的水分是其吸收水分的介质。但植物光合作用消耗的水分是其吸收水分的很小一部分，的很小一部分，作为原料对光合作用影响很小。作为原料对光合作用影响很小。 植物缺水，气孔关闭，严重影响植物缺水，气孔关闭，严重影响COCO2 2的吸收，的吸收，空气中空气中COCO2 2通常使植物处于饥饿状态，所以气通常使植物处于饥饿状态，所以气孔关闭将严重影响植

12、物的碳反应过程孔关闭将严重影响植物的碳反应过程 。植物缺水，体内矿质元素运输受影响，植物相关物质植物缺水，体内矿质元素运输受影响，植物相关物质合成受阻也会影响光合作用合成受阻也会影响光合作用 。水分太多，影响植物呼吸作用，严重还会引起植物烂水分太多，影响植物呼吸作用，严重还会引起植物烂根根 。相关激素：脱落酸相关激素：脱落酸（20122012浙江高考浙江高考) )某植物在停某植物在停止供水和恢复供水条件下止供水和恢复供水条件下, ,气孔气孔开度开度( (即气孔开放程度即气孔开放程度) )与光合与光合速率的变化如图所示。请回答速率的变化如图所示。请回答: :走近高考走近高考(1)(1)停止供水后

13、停止供水后, ,光合速率下降。这是由于水是光合速率下降。这是由于水是的的原料原料, ,又是光合产物在植物体内又是光合产物在植物体内的主要介质。的主要介质。(2)(2)在温度、光照相同的条件下在温度、光照相同的条件下, ,图中图中A A点与点与B B点相比点相比, ,光饱和点光饱和点低的是低的是点点, ,其主要原因是其主要原因是_。光合作用光合作用运输运输B BB B点缺水点缺水, ,气孔开度小气孔开度小,CO2,CO2吸收少吸收少, ,光合作用弱光合作用弱( (答出一项即可答出一项即可) )NN：P P：磷脂、磷脂、K K：MgMg： N,Mg,Fe,MnN,Mg,Fe,Mn等是叶绿素合成所必

14、须的的元素等是叶绿素合成所必须的的元素,K,P,K,P参与碳水化合物代谢参与碳水化合物代谢, ,缺乏时会影响糖类的转变和运缺乏时会影响糖类的转变和运输输,P,P参与叶绿体膜的构成及光合作用中间产物的转变参与叶绿体膜的构成及光合作用中间产物的转变和能量的传递和能量的传递. . 在在一定浓度范围内，增大必需元素的供应一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。而萎蔫。水、矿质元素水、矿质元素合理灌溉、合理施肥合理灌溉、合理施肥农业指导农业指导

15、 光照强度、温度和光照强度、温度和CO2浓度对光合作用的浓度对光合作用的影响是影响是综合性综合性的，但在某些情况下会有一个的，但在某些情况下会有一个起起限制性限制性的主要因素。的主要因素。 如：夏季早晨和正午光合作用下降，主要如：夏季早晨和正午光合作用下降，主要因素分别是光照强度、因素分别是光照强度、CO2等。等。曲线分析：曲线分析：P P点时，限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的点时，限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因子因子，随其因子的不断加强，光合作用速率不断提高。当到，随其因子的不断加强，光合作用速率不断提高。当到Q Q点时点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合作用速率的因子

16、，横坐标所表示的因素不再是影响光合作用速率的因子，要想提，要想提高光合作用速率，可适当提高图示中的其他因子。高光合作用速率，可适当提高图示中的其他因子。提高农作物产量的措施提高农作物产量的措施( (提高单位面积土地的光能利用率提高单位面积土地的光能利用率) )延长光合作用时间延长光合作用时间: :增加光合作用面积增加光合作用面积: :提高净光合作用速率提高净光合作用速率: :提高光合作用强度提高光合作用强度 ( (光合速率光合速率) )轮种轮种, ,补充光照补充光照合理密植合理密植, ,间作套种间作套种控制适宜光照强度控制适宜光照强度控制光质控制光质控制控制COCO2 2供应供应控制必须矿质元

17、素供应控制必须矿质元素供应维持适当的昼夜温差维持适当的昼夜温差注：延长光合作用时间注：延长光合作用时间-轮种轮种; ;增加光合作用面积增加光合作用面积-间间种种, ,套种套种; ;可提高农作物的产量可提高农作物的产量, ,但不能提高光合作用速率但不能提高光合作用速率. . 初夏在密闭透明薄膜大棚内，一天中的光照强度与初夏在密闭透明薄膜大棚内，一天中的光照强度与棚内植物制造有机物量分别如图中曲线棚内植物制造有机物量分别如图中曲线、曲线、曲线所示所示。在采取某项措施后，棚内植物制造有机物量如图中曲。在采取某项措施后，棚内植物制造有机物量如图中曲线线所示。采取的这项措施是所示。采取的这项措施是 (

18、( ) ) A A降低温度降低温度 B B提高温度提高温度 C C增加增加COCO2 2浓度浓度 D D增加增加O O2 2浓度浓度C C下图中表示盛夏一天下图中表示盛夏一天2424小时中，植物吸收和释放小时中，植物吸收和释放COCO2 2量的变化，盛夏植物午休现象的原因？量的变化，盛夏植物午休现象的原因？CO2吸收量吸收量CO2释放量释放量0时间时间ACDEFGHIBJ思考：思考：影影响响因因素素过程过程外因外因过程过程场所场所过过程程光光 合合 作作 用用光反应光反应碳反应碳反应类囊体膜（光合膜）类囊体膜（光合膜）水光解为水光解为H H+ +、O O2 2和和e e- -、ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量ATPATPH H+ +e+e- -+NADP+NADP+ +NADPHNADPH场所场所叶绿体基质叶绿体基质卡尔文循环卡尔文循环3RuBP+