光合作用因素

影响光合作用的因素化能合成作用影响光合的因素一、外界条件对光合速率的影响1光合作用的指标

光合速率：植物在单位时间、单位叶面积吸收CO2或释放O2的数量。CO２+H２O光叶绿体

(CH２O)＋O２CO2吸收量干物质积累量O2释放量红外线CO2气体分析仪改良半叶法氧电极法我们通常所说的光合速率，不是植物真正的光合速率，而是植物真正光合速率与呼吸速率的差值，是净（net）光合速率，也称表观光合速率。真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率1光照一、外界条件对光合速率的影响光强

暗中叶片不进行光合作用，只有呼吸作用释放CO2。

随着光强的增高，光合速率相应提高，当到达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于CO2释放量，这时的光强称为光补偿点。开始净光合的点。

实际光合作用速率－呼吸作用速率＝净光合作用速率单因素影响光合作用光照强度二氧化碳吸收二氧化碳释放阳生植物阴生植物光补偿点：当植物光合作用强度等于呼吸强度时所对应的光照强度。此时，光合作用吸收CO2量等于呼吸作用的CO2产生量光饱和点:在某条件下，植物达到光合强度最大值时所需的最小光照强度。光照小结光强光补偿点－当到达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，表观光合速率为零时的光强。光饱和点－开始达到光合速率最大值时的光强。C4植物＞C3植物光抑制－当光合机构接受的光能超过它所能利用的量时，光会引起光合速率的降低的现象。光质光合作用的作用光谱与叶绿体色素的吸收光谱大体吻合。在600～680nm红光区，光合速率有一大的峰值，在435nm左右的蓝光区又有一小的峰值。发现蓝光下的光合速率要比红光下的高，这可能与蓝光促进气孔开启有关光照时间光合滞后期（光合诱导期）－从照光开始至光合速率达到稳定水平的这段时间。一般整体叶片的光合滞后期约30～60min，而排除气孔影响的去表皮叶片，细胞、原生质体等光合组织的滞后期约10min。2二氧化碳一、外界条件对光合速率的影响比例阶段

CO2浓度是限制因素饱和阶段RuBP的量是限制因素1）当光合吸收的二氧化碳量等于放出的二氧化碳量，这个时候外界的二氧化碳含量就叫做CO2补偿点。2）当达到某一浓度时，光合速率便达最大值，开始达到光合最大速率时的CO2浓度被称为CO2饱和点。3）CO2饱和点代表吸收强光的能力，CO2补偿点代表吸收弱光的能力。3温度一、外界条件对光合速率的影响三基点定义抑制光合的原因或范围最低温度(冷限)该低温下表观光合速率为零(0℃))低温时膜脂呈凝胶相，叶绿体超微结构受到破坏酶促反应缓慢，气孔开闭失调，最高温度(热限)该高温下表观光合速率为零(45℃)膜脂与酶蛋白热变性，使光合器官损伤，叶绿体中的酶钝化；高温刺激了光暗呼吸，使表观光合速率下降

最适温度能使光合速率达到最高的温度C3阴生植物10～20℃

一般C3植物20～30℃

C4植物35～45℃光合作用的温度范围和三基点4矿质元素一、外界条件对光合速率的影响1）叶绿体结构的组成成分如N、P、S、Mg是叶绿体中构成叶绿素、蛋白质、核酸以及片层膜不可缺少的成分。2）电子传递体的重要成分如PC中含Cu，Fe-S中心、Cytb、Cytf和Fd中都含Fe，放氧复合体不可缺少Mn2+和Cl-3）磷酸基团的重要作用构成同化力的ATP和NADPH，光合碳还原循环中所有的中间产物中都含有磷酸基团。4）活化或调节因子如Rubisco等酶的活化需要Mg2+；Fe、Cu、Mn、Zn参与叶绿素的合成；K+和Ca2+调节气孔开闭；K和P促进光合产物的转化与运输等。

5水分水分是光合作用的原料，但光合作用利用的H2O不到植物所吸收水分的1%，因此，水分主要是间接的影响光合作用。在缺水时，光合作用降低：

1）缺水时，气孔关闭，减少CO2的供应；

2）缺水时促进淀粉分解，抑制光合产物的外运，发生反馈抑制。

3）严重缺水时，会导致光合器结构的破坏。一、外界条件对光合速率的影响二、内部因素对光合速率的影响1不同部位—叶绿素含量新叶＜成熟叶＞老叶2不同生育期营养生长＞生殖生长【拓展】光合作用与产量形成

—、植物的光能利用率

是指植物光合作用所累积的有机物所含的能量，占照射在单位地面上的日光能量的比率。约为1％概念光能利用率＝(光合产物中积累的能量/辐射总量)×100%光能利用率为什么这么低？（1）辐射到地面的太阳光能只是可见光的一部分（约占太阳总辐射能的40～50%）。（2）照射到叶面上的光能并未全部被吸收，其中有10～15%被反射；5%透过叶片，虽然80～85%被吸收，但仅有0.5～3.5%用于光合作用，而大多以热能消耗于蒸腾过程（76.5～

84.5%）。（3）叶片光合能力的限制，以及呼吸消耗，CO2供应不足，水分亏缺、矿质营养不足等。二、提高光能利用率的途径1.增加光合面积

（1）合理密植（2）改变株型2.延长光合时间

(1)提高复种指数(2)补充人工光照3.提高光合效率（1）增加CO2浓度（2）降低光呼吸下图表示在光照条件下某正常生理状态的植物叶肉细胞内发生的生理过程，请据图回答问题。（1）图中D代表的物质是

。（2）该图字母中，能表示同一物质的是

、

。（3）当图中细胞有①过程发生而没有②过程发生时，该细胞处于的生理状态是

；若要①过程也不发生，则对该细胞处理的方法是

。丙酮酸A和G

B和F光合作用强度小于或等于呼吸作用强度处于黑暗条件下高考考向04：光合过程中物质变化分析

炎热夏季的中午12：00至下午14：00，植物光合作用强度减弱，在这一时间段内，叶绿体中的[H]、三碳化合物、五碳化合物的含量变化是 A．降低、升高、降低B．降低、降低、升高C．升高、降低、升高D．升高、升高、降低离体的叶绿体在光照下进行稳定光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3化合物与C5比合物相对含量的变化是A．C3化合物增多、C5化合物减少B．C3化合物增多、C5化合物增多C．C3化合物减少、C5化合物增多D．C3比合物减少、C5化合物减少光合作用产生的［H］与呼吸作用产生的［H］分别用于A．都用于还原C3B．都用于还原O2C．前者还原O2，后者还原C3D．前者还原C3，后者还原O2CCD将某植物的叶肉细胞放在含低浓度的NaHCO3的培养液中，并用石蜡油覆盖液面。先照光一段时间，然后在相同光照强度下不同时间测定叶肉细胞的光合作用强度。下列示意图中能正确反映测定时间与光合作用强度关系的是C高考考向05：影响光合速率因素分析及应用

(1)从图中曲线可知影响光合作用的主要非生物因素？

(2)根据你对图中曲线的分析，你认为光合作用强度与温度之间的关系？(3)你认为在温度为40℃，光照强度为c时，限制光合作用进行的内在因素？外界因素可能是？多因素影响光合作用在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C3和C5化合物含量的变化是A.C3和C5都迅速减少

B.C3和C5都迅速增加C.C3迅速增加，C5迅速减少

D.C3迅速减少，C5迅速增加C例题：图表示当影响光合作用的因素X、Y和Z变化时，光合作用合成量和光强度的关系。（1）图中X1、X2、X3的差异是由于___________影响了光合作用的___________所导致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由X3增加为X1，最常采取的简便而有效的措施是？

（2）图中Y1、Y2、Y3的差异是由于_____________影响了光合作用的________所致。CO2和温度暗反应光波长光反应请回答与光合作用有关的问题：（1）甲、乙、丙三种植物光合作用强度与光照强度的关系如右图所示。据图回答：①强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物是＿＿＿。②乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照强度是＿＿＿（a、b、c、d）。③当光照强度从a到b时，＿＿＿植物光合作用强度增加的最快。（2）植物光合作用产生的O2来自H2O，还是来自CO2？请写出简单实验思路证明你的结论。①甲②c③甲(2)来自于H2O分别将C18O2