影响光合作用速率的环境因素
第3单元 第11讲 影响光合作用速率的因素及光合作用和细胞呼吸的关系-2021届高考一轮复习生物讲义
第11讲影响光合作用速率的因素及光合作用和细胞呼吸的关系影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)知识自主梳理一光合作用的影响因素及应用1．光(1)光照时间：光照时间延长可以提高光能利用率。
方法主要是轮作(一年两茬或三茬)。
(2)光质①原理a．叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。
b．叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大。
c．单色光中，蓝紫光下光合速率最快，红光次之，绿光最差。
②应用a．大棚薄膜的选择：无色透明大棚能透过日光中各色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。
b．补充单色光的选择：蓝紫光。
(3)光照强度①原理光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。
光照强度增加，光反应速率加快，产生的[H]和ATP 增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。
②植物三率间关系a．呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。
b．净光合速率：植物绿色组织在有光条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积所吸收的CO2量或释放的O2量。
c．真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
③曲线模型及分析在一定范围内随光照强度的增加，光合作用速率加快，光照强度增强到一定程度后光合作用速率就不再增加(限制因素：酶、光合色素和CO 2浓度等)。
O点：只进行呼吸作用，不进行光合作用。
OA段：光合作用速率小于呼吸作用速率。
A点：光合作用速率等于呼吸作用速率。
此时的光照强度为光补偿点。
AC段：光合作用速率大于呼吸作用速率且随光照强度的增强而增大。
C点：光合作用速率达到最大。
B点：光饱和点，即达到最大光合速率时的最低光照强度。
④应用：间作套种农作物和林带树种的合理搭配可以提高光能利用率；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
(4)同一植株中气体在不同状况下代谢特点及代谢强度的规律①黑暗状况时，植物只进行细胞呼吸，此时植物从外界吸收O2，并将细胞呼吸产生的CO2释放到体外(如图所示)。
影响光合作用的环境因素
影响光合作用的环境因素
影响光合作用的环境因素
光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。
下面是小编为大家整理的影响光合作用的环境因素，仅供参考，欢迎阅读。
影响光合作用的环境因素
1.光照；
2.二氧化碳；
3.温度；
4.矿质元素；
5.水分。
在适宜的范围内，温度越高，光合作用强度越强，当温度过高时，光合作用强度减低。
二氧化碳浓度越高，光合作用强度越大。
水越丰富，光合作用强度越大。
光合作用
光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的`过程。
其主要包括光反应、暗反应两个阶段，涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤，对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。
光合作用的过程
光合作用的过程是一个比较复杂的问题，从表面上看，光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程，但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。
根据现代的资料，整个光合作用大致可分为下列3大步骤：
①原初反应，包括光能的吸收、传递和转换；②电子传递和光合磷酸化，形成活跃化学能（ATP和NADPH）；③碳同化，把活跃的化学能转变为稳定的化学能（固定CO2，形成糖类）。
影响光合作用速率的环境因素及其运用
影响光合作用速率的环境因素及其运用光合作用是植物通过吸收阳光能量将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
光合作用速率的变化对植物生长和农作物产量有着重要的影响。
环境因素是影响光合作用速率的关键因素之一，下面将介绍常见的环境因素以及其在农业生产中的运用。
光照强度：光照强度是影响光合作用速率的重要因素之一、较强的光照可以提高光合作用速率，因为植物吸收光能并将其转化为化学能。
在农业生产中，可以通过提高光照强度来促进植物生长和提高农作物产量。
例如，在温室种植中可以使用人工照明系统来增加光照强度，从而提高作物的生长速率和产量。
温度：温度是另一个重要的环境因素，它对光合作用速率有明显的影响。
较高的温度可以促进光合作用的进行，但过高的温度却会导致光合作用受损。
因此，在农业生产中需要根据不同作物的要求，合理控制温度来提高光合作用速率和农作物的生长。
例如，在北方地区种植水稻时，可以使用温室或遮阳网来提高温度，从而促进光合作用的进行。
CO2浓度：二氧化碳是光合作用的底物之一，其浓度的变化会直接影响光合作用速率。
较高浓度的二氧化碳可以提高光合作用速率，从而促进植物生长。
在大棚种植中，可以通过引入CO2气体或增加通风来调节CO2浓度，以提高作物的光合作用速率和产量。
湿度：湿度是另一个影响光合作用速率的重要因素。
较高的湿度会导致植物体表面积上的水蒸气压增大，从而减少气孔的开放程度，影响CO2的进入和氧气的出口，降低光合作用速率。
因此，在农业生产中需要注意合理调节湿度，以提供较好的光合作用条件。
养分供应：光合作用所需的养分供应也是影响光合作用速率的重要因素。
植物需要充足的氮、磷、钾等营养元素才能正常进行光合作用。
在农业生产中，通过施肥来提供足够的养分是保证光合作用速率的关键措施之一总结起来，光照强度、温度、CO2浓度、湿度和养分供应是影响光合作用速率的重要环境因素。
在农业生产中，通过合理调节这些因素，可以提高光合作用速率，从而促进植物的生长和提高农作物产量。
光合作用与环境因素的关系
光合作用与环境因素的关系光合作用是植物与光能结合产生的一种生物化学反应，通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
环境因素则是影响光合作用进行的外界条件，包括光照强度、温度、二氧化碳浓度和水分等。
本文将论述光合作用与这些环境因素之间的关系。
一、光照强度对光合作用的影响光照强度是指单位时间内光照能量的强弱。
光合作用在一定的光照强度下才能正常进行，光强过弱则会限制光合作用进行，过强则会造成光合作用的抑制。
光合作用的速率与光照强度呈正相关关系，当光照强度逐渐增加时，光合作用的速率也会随之增加，直到某一临界点，此后再增加光照强度对光合作用的促进作用逐渐减弱。
二、温度对光合作用的影响温度是光合作用进行的重要环境因素，过低或过高的温度都会对光合作用造成不利影响。
在一定的温度范围内，光合作用速率与温度呈正相关关系，即温度升高可促进光合速率的增加；但是当温度超过一定范围后，光合作用速率会迅速下降甚至停止。
这是因为过高的温度会破坏植物体内的光合色素和蛋白质结构，抑制酶的活性，导致光合作用无法进行。
三、二氧化碳浓度对光合作用的影响二氧化碳是光合作用的原料之一，不同浓度的二氧化碳会直接影响光合作用速率。
低浓度下，二氧化碳限制了光合作用速率的提高；当二氧化碳浓度增加时，光合作用速率也相应增加，直至达到某一临界浓度，进一步增加浓度对光合作用的促进作用逐渐减弱。
四、水分对光合作用的影响光合作用需要通过水分输送二氧化碳和养分，同时也会释放出氧气和水蒸气。
因此，水分的供应和调节对于维持光合作用的正常进行至关重要。
水分亏缺会导致植物体内组织细胞脱水，影响光合作用的进行，而过量的水分则会阻碍气体的交换和植物体内物质的输送，抑制光合作用速率。
总结：光合作用与环境因素的关系密切，其中光照强度、温度、二氧化碳浓度和水分是影响光合作用最重要的环境因素。
合理控制光合作用所需的环境因素，能够提高光合作用速率，促进植物生长发育。
进一步深入研究光合作用与环境因素间的关系，对于农业生产和环境保护具有重要意义。
影响光合作用速率的环境因素
光 合 产 量
O a1 a a2
b1 b b2
CO2浓度
4、பைடு நூலகம்质元素的影响：直接或间接影响光合作用。
在一定范围内矿质元素越丰富光合作用速率越快。 但超过饱和点后，光合作用将不再增加，甚至可能 会造成危害。
生产实践运用：
合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率， 增加光合作用速率。 施用有机肥，经微生物分解后，既为植物补充CO2， 又为植物提供各种矿质元素。 但应注意供应过量也可能会给农作物的生长发育带 来危害。（如N肥施用过多，会造成农作物倒伏。—— 枝叶生长过高引起）
5、水分的影响：水分是光合作用原料之一。
缺水时光合速率下降的重要原因是气孔 关闭会使CO2供应不足造成的。 生产实践运用： 为保障植物光合作用，应适时适量进行合理灌溉。
1、植物的新陈代谢受外部环境因子（如光、温度）和内部因 子（如激素）的影响，研究内、外因子对植物生命活动的影响 具有重要意义。
（l）下图表示野外松树（阳生植物）光合作用强度与光照强度 的关系。其中的纵坐标表示松树整体表现出的吸收CO2和释放CO2量的 状况。请分析回答： 达到平衡 。 ①当光照强度为b时，光合作用强度_____________ ②光照强度为a时，光合作用吸收CO2的量等于呼吸作用放出CO2的 量。如果白天光照强度较长时期为a，植物能不能正常生长？为什么 ？ 不 能 ； 白天无积累,夜晚消耗,有机物总量减少 。 ③如将该曲线改绘为人参（阴生植物）光合作用强度与光照强 度关系的曲线，b点的位置应如何移动?为什么？ 左 移 ； 为什么? 阴生植物的光饱和点较低 。
主要原因是：影响酶的活性变化，进而影响反应速率。 AB段（10-35℃）: 随温度的升高，酶活性提高， 光合速率逐渐加快。 B点（35℃）： 为最适温度点，光合速率最快 。 BC段（35-50℃）: 随温度过度升高，酶活性降低，光合速率逐渐降低； C点以后（50℃）: 光合作用完全停止。
2021版高考生物(苏教版)复习：光合作用(Ⅱ)含答案
图1图2
图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。
图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，气孔部分关闭，影响了CO2的供应。
③应用：合理灌溉，预防干旱。
(5)矿质元素
①原理：矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物的组成成分，缺乏会影响光合作用的进行。例如，N是酶的组成元素，N、P是ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等。
4．若植物长期处于光照强度为光补偿点(植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照强度值)的自然环境中，植物能否正常生长？原因是什么？
[提示]不能。因为光照强度为光补偿点时，植物在白天没有有机物的积累，而且植物在夜间又进行细胞呼吸消耗有机物，植物体内的有机物减少，因此植物将不能正常生长。
5．生长环境中的CO2浓度由1%降低到0.03%时，植物的光饱和点和光补偿点如何变化，原因是什么？
2．在温室大棚生产中，施用农家肥能够提高作物的产量，原理是什么？
[提示]农家肥中的有机物被微生物分解能够产生无机盐和CO2，为大棚作物的生长补充CO2和无机盐，提高大棚作物的产量。
3．在农业生产上，农作物的种植密度过大时，农作物的产量反而会降低，原因是什么？
[提示]农作物的种植密度过大时，会造成作物下部的叶片通风和透光度低；下部的叶片因光照强度和CO2浓度低，光合速率降低，而作物种植密度大又造成整体上作物的细胞呼吸强度的增大，因此作物的净光合速率降低。
(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。
(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。
[解析](1)由题图可知，乙的光饱和点及光补偿点都比甲低，因此甲、乙两种植物在光照强度较低时乙更具有生长优势。当光照强度大于a时，甲种植物光合作用强度高于乙种植物，因此甲种植物对光能的利用率较高。(2)根据曲线图可知，甲种植物的光饱和点较高，对光照的需求大。当甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，甲种植物净光合速率下降幅度较大。(3)乙种植物的光补偿点较低，所以更适合在光照较弱的林下种植。(4)夏日晴天中午温度过高，气孔部分关闭，因此进入叶肉细胞的CO2不足，叶片的光合速率明显下降。
影响光合作用的因素
影响光合作用的因素光合作用是植物中最重要的生物化学过程之一，它利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
然而，光合作用的效率和速率受到许多因素的影响。
以下是一些主要的因素。
2.光周期：植物的生长和光合作用通常与日照时间密切相关。
日长植物在长时间的光照下进行光合作用，而短日植物在短暂的光照下进行光合作用。
特定的光周期可以触发光合作用，并影响植物的生长和开花。
3.温度：光合作用的速率和效率都受到温度的影响。
温度过高或过低都会降低光合作用的效率。
每种植物有一个最适宜的温度范围，超过或低于这个范围都会减缓光合作用的速率。
4.二氧化碳浓度：二氧化碳是光合作用的一个必需物质，提供了碳源，用于合成有机物。
高二氧化碳浓度可以提高光合作用的效率和速率。
植物在二氧化碳浓度较低的环境中可能会经历光限制，即光合作用速率受到限制。
5.叶片结构：叶片结构对光合作用的效率起着重要作用。
植物叶片的表面积越大，光合作用的效率越高。
叶绿素是光合作用的关键物质，它吸收光能并将其转化为化学能。
叶绿素分子分布在叶片的叶绿体中，因此，叶绿体的数量和位置也会影响光合作用。
6.水分供应：适量的水分是光合作用的必要条件，因为水是光合作用的反应物之一、水分不足会导致光合作用受到限制，植物可能会经历水分胁迫，在这种情况下，光合作用速率会降低。
7.其他环境因素：除了上述因素外，光合作用还受到其他环境因素的影响，如土壤质量、养分供应和环境污染。
土壤中的养分如氮、磷和钾也对光合作用起着重要作用，因为它们是植物生长和代谢所需要的重要元素。
总而言之，光合作用的效率和速率受到多个因素的影响，包括光强度、光周期、温度、二氧化碳浓度、叶片结构、水分供应和其他环境因素。
了解这些因素及其对光合作用的影响是理解植物生长和生态系统中碳循环的重要一步。
影响光合作用的因素及曲线分析
影响光合作用的因素及曲线分析Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】【一】影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用1．单因子因素(1)光照强度①原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响光反应阶段，制约ATP和[H]的产生，进而制约暗反应阶段。
②图像分析：A点时只进行细胞呼吸；AB段随着光照强度的增强，光合作用强度也增强，但是仍然小于细胞呼吸强度；B点时代谢特点为光合作用强度等于细胞呼吸强度；BC段随着光照强度的增强，光合作用强度也不断增强；C点对应的光照强度为光饱和点，限制C点的环境因素可能有温度或二氧化碳浓度等。
③应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光照强度大于B点对应的光照强度；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
(2)光照面积①图像分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。
随叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照不足。
OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用强度不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量不断降低(BC段)。
②应用分析：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。
封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。
(3)CO2浓度①原理分析：CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响暗反应阶段，制约C3生成。
②图像分析：图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点，而图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度；两图中的B和B′点都表示CO2饱和点，两图都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度增加而增大。
③应用分析：大气中的CO2浓度处于OA′段时，植物无法进行光合作用；在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增加CO2浓度，提高光合作用速率。
光合作用效率影响因素
光合作用效率影响因素光合作用是植物和一些原生生物通过吸收光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
光合作用的效率是指单位时间内光能转化为化学能的速率。
光合作用效率的影响因素有很多，下面将详细介绍。
1.光照强度：光照强度是影响光合作用效率最重要的因素之一、在较低的光照强度下，植物的光合作用效率较低，因为植物吸收光能的速率较慢。
当光照强度增加时，植物能够更有效地利用光合作用，提高光合作用效率。
2.光谱颜色：光合作用主要依赖于植物中的叶绿素吸收光能。
不同波长的光对叶绿素的激发效果不同，因此光谱的颜色会直接影响光合作用的效率。
植物最能吸收的波长是蓝光和红光，而绿光则被植物反射，因此绿光对光合作用的效率影响较小。
3.温度：温度是影响光合作用效率的重要因素之一、适宜的温度能够促进酶的活性，有利于光合作用的进行。
当温度过高或过低时，酶的活性会受到抑制或破坏，导致光合作用效率降低。
4.CO2浓度：二氧化碳是光合作用的原料之一，其浓度直接影响光合作用的效率。
当环境中的CO2浓度较低时，植物的光合作用效率会降低。
一些农作物，如大麦和小麦，会通过提高CO2浓度来增加光合作用效率。
5.水：光合作用需要水作为原料进行光反应和暗反应。
水的供应不足会导致光合作用效率降低。
此外，水的蒸腾作用有助于维持植物细胞的张力，并促进水分和养分的运输，因此水的供应也会影响光合作用的效率。
6.植物种类和生理状态：不同植物对于光合作用效率的要求有所不同。
一些植物适应高强度光照的环境，它们的光合作用效率相对较高。
而有些植物，在光照强度较低的环境下，也能够有效进行光合作用。
除了上述因素，光照时间、氧气浓度、光合作用酶的活性、养分供应等也会对光合作用效率产生影响。
此外，植物的光合作用效率还与植物的生长状态、环境中的其他物质如逆境胁迫物质等有关。
总之，光合作用效率受到多种因素的影响，包括光照强度、光谱颜色、温度、CO2浓度、水、植物种类和生理状态。
实验五探究环境因素对光合作用的影响
实验五探究环境因素对光合作用的影响光合作用是植物生长发育的重要生理过程，其产生的氧气和有机物质为生态系统的维持和能量流动提供了基础。
光合作用的效率和速率受到多种环境因素的影响，包括光照强度、光质、温度、二氧化碳浓度和适宜的水分条件等。
本实验旨在探究这些环境因素对光合作用的影响。
实验材料和方法：2.光照强度：利用不同等级的人工光源，如灯泡、日光灯等，调节光照强度。
可以使用光照强度计来测量不同光照条件下的光强度。
3.光质：不同波长的光对光合作用有不同的影响，其中蓝光和红光是光合作用最为利用的波长区域。
实验可以使用不同波长的光源，如蓝光LED灯和红光LED灯，来探究光质对光合作用的影响。
4.温度：实验室中可使用恒温箱或恒温室来控制温度。
实验可以利用不同温度条件下的环境探究温度对光合作用的影响。
5.二氧化碳浓度：可使用类似于温室效应舱内的设备，如气体调节系统，来调节二氧化碳浓度。
也可以通过控制室内外通风来达到不同浓度的二氧化碳。
6.水分条件：使用不同的水分条件，如正常灌溉、水分限制和过量灌溉等，来探究不同水分条件对光合作用的影响。
实验步骤：1.选择绿萝健康的叶片进行实验，确保叶片没有明显的损伤。
2.使用不同的人工光源，分别调节光照强度，并记录下不同光照条件下的光强度值。
3.设计实验不同组别，每组提供不同的光质条件，如蓝光、红光和白光等。
让每组植物在相同光照强度下进行生长。
4.使用恒温箱或恒温室设定不同的温度条件，如低温、常温和高温等。
将植物放入相应的温度环境下进行培养。
5.使用气体调节系统调节不同的二氧化碳浓度。
创造不同浓度的二氧化碳环境下进行培养。
6.使用不同的水分条件，如正常灌溉、水分限制和过量灌溉等，来探究不同水分条件对光合作用的影响。
7.在实验过程中，每组实验都需要进行一定的控制，例如控制绿萝的个体差异、光照强度和温度的一致性等。
8.每个实验组的生长情况和光合作用效率都需要记录和测量，可以通过测量植物叶片的光合作用速率和叶绿素含量等指标来评估光合作用的效果。
影响光合作用速率的环境因素
影响光合作用速率的环境因素光合作用是植物和一些微生物将光能转化为化学能的过程，它是地球上所有生命的基础。
光合作用的速率受到多个环境因素的影响，下面将详细讨论这些因素。
1.光照强度：光的强度是光合作用速率的主要决定因素之一、适宜的光照强度可以提高叶绿素的吸光率和光合酶的活性，从而促进光合作用速率的提高。
然而，过强的光照会导致光合作用速率下降，甚至引起光合色素的分解，叶绿素光合效率降低。
2.温度：温度是光合作用速率的重要因素。
在合适的温度下，光合作用速率会逐渐增加，因为温度的升高有利于光反应的进行和光合酶的活性。
然而，当温度过高时，光合作用速率会下降，因为较高的温度会损害光合酶和叶绿素，并导致光合作用产物的不稳定。
3.CO2浓度：二氧化碳是光合作用的原料之一，其浓度的变化会直接影响到光合作用速率的变化。
较高的CO2浓度有利于光合作用速率的提高，因为CO2浓度的升高可以促进光合作用酶的活性和碳固定的速率。
然而，在大气中CO2浓度不足时，光合作用速率会下降，限制了植物的生长和发育。
4.水分：水是光合作用发生的基本要素，因为它是光合酶和叶绿素的组成成分。
水的不足会导致叶片脱水，影响植物的光合作用速率。
然而，过多的水也会影响气孔的张开，限制CO2的吸收，从而抑制光合作用。
5.养分：光合作用需要多种营养物质，如氮、磷、钾等。
其中，氮是构成叶绿素和其他光合色素的重要组成部分，它的缺乏会抑制光合作用速率的提高。
而磷和钾是光合作用酶的组成部分，其缺乏会导致光合作用速率下降。
6.其他环境因素：除了上述因素外，光合作用速率还受到其他一些环境因素的影响，如光质、土壤pH等。
不同波长的光对光合作用速率的影响不同，蓝光和红光对光合作用速率的提高有较大的促进作用。
土壤的pH值会影响植物根系的吸收能力，从而影响光合作用速率的提高。
综上所述，光照强度、温度、CO2浓度、水分、养分以及其他环境因素都会对光合作用速率产生影响。
为了最大化光合作用的效率，植物需要适应不同环境条件，并且对环境因素的变化有一定的响应能力。
影响光合作用的环境因素
影响光合作用的环境因素
妨碍光合作用的环境因素有特别多，要紧为光、温度、二氧化碳、植物所需要的矿质元素和水分。
光：光照时间的长短、光照强度和不同的光波都能够妨碍植物的光合作用的强度。
光照时间越长，产生的有机物越多；在一定光强度范围内，增加光照强度能够提高植物的光合作用强度；绿色植物对可见太阳光中的红光和蓝紫光吸收较多，绿光吸收最少，因此，用红光照射植物可提高植物的光合作用强度。
温度：一般绿色植物可在10℃～35℃下正常进行光合作用。
温度较高和较低时，都会妨碍植物的光合作用。
二氧化碳：二氧化碳是光合作用的原料。
大气中二氧化碳的浓度是0.03%，假如浓度提高到0.1%，产量可提高一倍左右。
浓度提高到一定程度后，产量不再提高。
假如二氧化碳浓度降低到0.005%，植物会出现午休现象(夏日中午)。
矿质元素：矿质元素是参与光合作用过程中的许多物质和酶的必需的元素。
如缺少氮，就妨碍蛋白质的合成；缺少磷就会妨碍ATP的合成；缺少镁就会妨碍到叶绿素的合成，等等。
水分：水是光合作用的原料。
水分还能妨碍气孔的开闭，间接妨碍二氧化碳进入植物体。
限制光合作用速率增加的因素
限制光合作用速率增加的因素1光合作用速率与环境因素光合作用是一种非常重要的生物过程，它为许多动植物提供了能量和养分。
然而，光合作用的速率受到许多环境因素的影响，其中一些因素可以限制或降低光合作用速率。
以下是一些最常见的因素：2光强度光强度是影响光合作用速率最重要的因素之一。
当光线越强，植物的光合作用速率就越快。
植物的叶子能吸收太阳光中的光子，随着光线的增强，光子数量增加，植物就能够更快地进行光合作用。
3CO2浓度二氧化碳是光合作用中的重要参与者，植物要将其与水一起转化为葡萄糖。
高浓度的二氧化碳可以加速光合作用速度，但当浓度过低时，光合作用速度会变慢。
这也是为什么温室中人工增加CO2浓度可以促进植物生长的原因。
4温度温度是另一个影响光合作用速率的因素。
在适宜的温度范围内，光合作用速率通常是最快的，但当温度过高或过低时，光合作用速率就会受到影响。
因为高温会导致叶子脱水和光合作用酶的变性，而低温则会使植物代谢变慢。
5水分植物需要水分才能进行光合作用，并且叶子的水分负责传递养分。
水分过少，植物的光合作用速率就会降低，同时叶子也会枯萎。
6养分植物需要养分来维持其代谢活动和光合作用过程。
缺乏养分可能会降低光合作用速率和植物生长。
例如，缺乏氮、磷和钾等元素会导致叶子黄化、生长缓慢等现象。
总之，以上这些因素都可以限制或降低光合作用速率。
植物在自然环境中会因为这些因素的变化而调整自身的光合过程。
同时，人工干预可以通过改变光线、温度、水分和养分等环境条件，来促进或控制植物的光合作用速率，实现所需的生长和产量效果。
影响光合作用的环境因素
4．水和营养元素对光合作用的影响 (1)水是光合作用的 原料 ，能 直接 影响植物光合速率。 (2)营养元素能 间接 影响植物光合速率。 二、光合作用原理的应用 采用套种方法，可增加光照面积 ；采用轮作的方法合速率变低的原因主要是酶活性降低 (√)
[题组冲关]
1．利用右图所示的实验装置进行与光合作用有关
的实验，正确的是
( C)
A．试管中收集的气体量代表了光合作用产生
的 O2 量 B．在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生 O2 C．为了探究 CO2 浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的
NaHCO3 溶液进行实验 D．为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光
②低温会影响光合酶的活性，植物净光合速率较低；较高温度 使呼吸作用加强，净光合速率下降。
(2)在农业生产中的应用 ①适时播种。 ②温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降低温度。
4．矿质元素对光合作用的影响 (1)矿质元素对光合作用影响的数学模型及其分析：
①N是各种酶以及ATP等的重要组成成分。 ②P是ATP的重要组成成分。 ③Mg是叶绿素的重要组成成分。 ④K对光合产物的运输和转化起促进作用。
()
A．①图中的X因素可表示CO2浓度 B．②图中Y因素可能代表N、P、K等必需元素 C．③图中，其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向左移动 D．④图中，当光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要
因素是光照强度 解析：Mg是合成叶绿素不可缺少的元素，植物缺Mg时，叶绿 素合成减少，光反应减弱，植物细胞欲达到光补偿点，需增加 光照强度，故b点将向右移动。 答案：C
(2)在农业生产中的应用 ①温室大棚适当提高光照强度可以提高光合速率。 ②延长光合作用时间。 ③增加光合作用面积(合理密植)。 ④温室大棚采用无色透明玻璃。 2．CO2浓度对光合作用的影响 (1)数学模型及其分析
光合作用的影响因素研究
光合作用的影响因素研究光合作用是指植物和一些单细胞生物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
这个过程对于地球上所有生物的生存和发展至关重要。
在光合作用的过程中，许多因素会对其效率和速率产生影响。
本文将介绍光合作用的影响因素研究，主要包括光强、温度、水分和二氧化碳浓度。
首先，光强是影响光合作用的重要因素之一。
光合作用依赖于光能的供应，在太阳光的照射下植物光合功能才能正常进行。
光强越高，植物所能获取的光能就越多，光合作用的速率也就越高。
然而，光强过高也可能对光合作用产生负面影响。
过高的光强可能导致光合色素损伤，从而降低光合作用的效率。
因此，适宜的光强对于光合作用的正常进行至关重要。
其次，温度是影响光合作用的另一个关键因素。
光合作用是一个复杂的化学反应过程，其速率会受到温度的影响。
一般来说，在适宜的温度范围内，光合作用的速率会随着温度的升高而增加。
这是因为温度的升高可以促进反应速率和酶活性的提高。
然而，当温度过高时，光合作用的速率会逐渐下降。
这是因为过高的温度会引起光合酶变性，导致光合作用受到抑制。
因此，植物在不同季节和环境条件下的光合速率会有所不同。
另外，水分也是光合作用的重要因素之一。
水是光合作用所需的原料之一，同时也是植物维持生理功能的重要组分。
适量的水分可以保持植物细胞内的渗透压平衡，提供充足的水分供光合作用使用。
缺水会导致植物叶片脱水，导致光合作用的速率下降。
此外，水分还在植物叶片上形成一层水膜，提供合适的环境保护叶绿素，以维持光合作用的进行。
当环境中的水分不足时，植物会出现脱水和叶片萎缩的现象，从而影响光能的吸收和光合作用的进行。
最后，二氧化碳浓度也对光合作用产生重要影响。
二氧化碳是光合作用的原料之一，通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质。
提高二氧化碳浓度可以增加光合作用的速率。
近年来工业化进程导致二氧化碳浓度的增加，尽管这对光合作用的速率有一定的增加作用，但同时也可能导致气候变化的加剧。
光合作用速率下降的原因
光合作用速率下降的原因光合作用是植物和一些微生物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的重要代谢过程。
然而，光合作用的速率可能会受到多种因素的影响而下降。
下面是一些可能导致光合作用速率下降的原因：1.光强减弱：光合作用是依靠光能来进行的，因此光强的减弱会直接影响光合作用速率。
比如植物在阴暗的环境中，光合作用速率会明显下降。
2.温度变化：光合作用速率对温度非常敏感，过高或过低的温度都会降低光合作用的速率。
这是因为光合作用受到酶的催化，而酶的活性受温度的影响。
高温会导致酶变性，降低光合作用速率；低温则会降低酶的活性。
3.缺水：水是光合作用的原料之一，它在光合作用中通过提供电子和氢离子来参与合成反应。
当植物缺水时，其叶片的气孔会关闭，从而减少二氧化碳的进入，降低光合作用速率。
4.缺乏营养物质：光合作用需要维持一定的矿质和有机物水平，以供光合作用过程中的代谢反应使用。
如果植物土壤中缺乏必要的营养物质，如氮、磷、钾等，光合作用速率就会下降。
5.光合色素缺乏：光合作用需要叶绿素等光合色素来吸收太阳能，如果植物缺乏这些色素，就无法有效地吸收光能进行光合作用。
6.植物生理状态：植物处于应激或病害状态时，光合作用速率可能会下降。
例如，一些植物在受到外界环境压力、病虫害或氧化应激等因素时，光合作用速率会显著降低。
7.CO2浓度不足：二氧化碳是光合作用的另一个重要原料，如果环境中二氧化碳浓度不足，光合作用速率就会下降。
8.其他环境因素：除了上述因素外，还有一些其他环境因素可能会影响光合作用速率的下降，比如光质的改变（如光照周期的改变）、气候因素（如湿度、风速等）和大气污染等。
综上所述，光合作用速率下降的原因是多种多样的，涉及到光、温度、水分、养分、色素、生理状态、二氧化碳浓度和其他环境因素等。
深入研究这些因素对光合作用的影响，对于优化农业生产、保护生态环境和解决全球气候变化等问题具有重要意义。
影响光合作用的环境因素 (2)
晴朗的夏季一天
光合速率
B
D
“午休”现象
A
C
E
AB段 光合速率增加的原因？ DE段 光合速率下降的原因？ 在BC段光合速率明显减弱的原因？
此时温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭， CO2供应减少，导致光合作用强度明显减弱。
5．提高光能利用率 在农业生产中主要通过增加 光照面积、延长 光照时间 等
第四章 光合作用和细胞呼吸
(2)图中曲线上B点的含义是什么？ 答案 B点的含义是指达到最大光合速率时,所需的最小CO2浓度。 (3)请思考CO2浓度是通过影响光合作用哪一阶段来达到影响光合 速率的？并说明理由。 答案 CO2浓度是通过影响光合作用暗反应阶段来达到影响光合 速率的。CO2浓度降低,暗反应中CO2固定速率减弱,从而导致光合 速率减小；CO2浓度增加,暗反应中的CO2固定速率增加,从而导致 光合速率提高。
第四章 光合作用和细胞呼吸
二 光照和二氧化碳骤变对光合作用影响的分析
光反应要在光下进行,暗反应需要二氧化碳,请结合光反应和暗反 应的关系图解,分析光照和二氧化碳的变化对叶绿体中各种物质 的含量的影响。
第四章 光合作用和细胞呼吸
1．光反应为暗反应提供 [H]和ATP ；暗反应产生的ADP和Pi 、 为光反应提供原料；二者是光合作用全过程的两个阶段,是 相辅相成的。 2．当光照骤然减弱,CO2供应不变时：光反应生成的[H]和 ATP 减少；暗反应中三碳化合物被还原减少 ,含量 上升 ；生 成的糖类减少,含量 下降 ；再生的五碳化合物也减少,含量 也 下降 。
第四章 光合作用和细胞呼吸
2．科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物 光合速率的影响,得到的实验结果如图。请据图判断下列 叙述不正确的是( )
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影响光合作用速率的环境因素素养要求1）影响光合作用速率的环境因素（C级2）叶绿体中色素的提取和分离（b级3）用列表比较法，比较光合作用和细胞呼吸，进一步理解提高农作物产量的措施。
叶绿体色素的提取和分离；说明环境因素对光合作用速率的影响；收集农业生产上提高农作物光合作用速率的有关信息，了解温室中提高农作物产量的方法；尝试探究影响光合作用速率的环境因素，学习科学研究的一般方法。
活动一叶绿体中色素的提取和分离实验【自主先学】先学指导学生阅读教材73页，说出提取和分离叶绿体中色素的原理、方法和步骤。
概念梳理“叶绿体中色素的提取与分离”实验：（1）色素提取液：。
（2）色素提取原理：。
（3）该实验中化学物质的作用：二氧化硅是使；碳酸钙是。
（4）色素分离方法：法。
（5）色素分离原理：四种色素在层析液中不同，溶解度高的扩散速度。
（6）制备滤纸条时，剪去两角的作用是_____________，画滤液细线的要求是__________。
（7）色素分离时，加盖的目的是防止____________。
（8）分离结果：滤纸条上自上而下呈现四条色素带。
请完成下表。
叶绿素b黄绿色较多最低【合作探究】“叶绿体中色素的提取和分离”实验异常结果分析：（1）滤纸条上无色素带（2）滤纸条上四条色素带颜色均过浅（3）色素带中绿色过浅（4）滤纸条上色素带重叠【检测反馈】指导学生完成“巩固练习”1、2。
活动二影响光合作用的因素【自主先学】先学指导学生阅读教材76~78页，说出影响光合作用的因素。
概念梳理1．影响光合作用的因素（1）内部因素：主要包括色素的种类和含量、、C5的含量等。
（2）环境因素①光照强度和光质：主要影响光合作用中。
②CO2浓度：主要影响光合作用中。
③温度：主要影响光合作用中。
④矿质元素和水2．光合作用原理的应用（1）光合作用强度（又称光合作用速率）的表示方法有哪些？（2）光合作用在生产实践上的应用目的措施或方法延长光照时间补充光照、轮作及套种增大光合作用面积提高光合作用效率维持适当昼夜温差（白天适当升温，晚上适当降温））【合作探究】影响光合作用的因素1．分析4个图形特点，说出A、B、C、D图中横坐标的意义。
2．多因素对光合速率的影响①图甲中，当光照强度低于P点时，三条曲线重合，说明此时限制光合速率的因素是；当光照强度高于Q点时，此时限制光合速率的因素主要是。
②综合上述坐标曲线可知：P点之前时，限制光合速率的因素应为所表示的因素，随其不断加强，光合速率不断提高。
当到Q点之后时，要想提高光合速率，可采取适当提高。
【精讲点拨】1．光照强度（1）曲线分析A 点: 光照强度为0,此时只进行细胞呼吸。
AB段: 随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强。
B 点: 光合作用强度等于细胞呼吸强度，B点所示光照强度称为光补偿点。
光照强度只有在B点以上时,植物才能正常生长。
BC段: 表明随着光照强度不断加强,光合作用强度不断加强。
C 点：光合作用强度不再加强,C点所示光照强度称为光饱和点。
C点后限制光合作用强度的内因：色素含量、酶的数量和活性；外因：除光照强度之外的其他环境因素，比如温度、CO2浓度等。
（2）应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,如图中虚线所示。
间作、轮作、套种农作物、合理密植，可有效地利用光能。
2．CO2浓度（1）曲线分析在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加。
A点：表示光合作用强度等于细胞呼吸强度时的CO2浓度,即CO2补偿点。
B点：表示CO2饱和点。
B点后限制光合速率的内因：酶的数量和活性；外因：温度、光照强度等其他环境因素。
（2）应用:在农业生产中大田作物可通过“正其行,通其风”、增施农家肥等措施增大CO2浓度。
大棚作物可通过通风换气、增施农家肥、与猪舍相通、使用CO2发生器等措施增大CO2浓度。
3．温度（1）曲线分析温度主要通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。
一般植物的适宜温度在35 ℃左右。
（2）应用: 冬季，温室栽培可适当提高温度；晚上可适当降低温度，以降低细胞呼吸消耗有机物。
4．矿质元素：缺少N会影响酶的合成，缺少P会影响ATP的合成；缺少Mg会影响叶绿素的合成。
【检测反馈】指导学生完成“巩固练习”3、7。
活动三光合作用与细胞呼吸【自主先学】先学指导学生整理光合作用和细胞呼吸过程，说出光合作用和细胞呼吸区别和联系。
概念梳理光合作用和细胞呼吸关系解读（1）CO2的转化过程：。
（2）H2O的转化过程：。
（3）[H]和ATP的来源、去向分析比较光合作用有氧呼吸[H]来源去向ATP来源去向用于各项生命活动(植物的C3还原除外)【合作探究】1.下面的曲线表示光照强度和光合作用强度之间的关系，请分析：（1）说出各点代表的生物学意义①A点：光照强度为，只进行。
②B点：光合作用强度呼吸作用强度，为。
③C点：是光合作用达到值时所需要的最小光照强度，即。
（2）说出各线段代表的生物学意义①OA段：强度。
②AB段：随光照增强，光合作用增强，但光合作用强度呼吸作用。
③BD段：光合作用强度继续随光照强度的增强而增加，且光合作用强度呼吸作用。
④DE段：光合作用强度达到饱和，不再随光照强度的增强而增加。
此时限制光合作用强度的内因有：叶绿体中的；外因有：。
（3）下列示意图表示细胞中线粒体和叶绿体中气体变化，请判断各图分别与上面曲线中的A点、AB段、B点、BD段哪一部分相对应。
2．光合作用与细胞呼吸的计算（1）净光合速率和总光合速率的关系：凡是进行光合作用的植物，同时也在进行着呼吸作用。
在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下，C点时，OA段代表植物____________，OD段代表植物______________，OA＋OD表示______________，故总光合速率＝________________________。
图中B点既不吸收也不释放二氧化碳，表示总光合速率＝____________，净光合速率为________。
在考题中，常需根据图表中的信息找出净光合速率和呼吸速率，进而推出总光合速率。
（2）净光合速率和总光合速率的判定方法①若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为__________速率。
②有机物积累量为__________速率，制造量为__________速率。
【精讲点拨】密闭环境中昼夜CO2、O2含量变化过程分析1．绿色植物24 h内CO2的吸收（释放）量A点：呼吸减弱-----气温降低。
B点：光合开始，白天开始。
C点：光合与呼吸强度相等，有机物开始积累。
D点：光合减弱-----气孔关闭。
E点：光合与呼吸强度相等，有机物积累最多。
F点：光合停止，白天结束。
2．绿色植物24 h内有机物的“制造”、“消耗”与积累（S P、S M、S N分别表示P、M、N的面积）①积累有机物时间段：CE②制造有机物时间段：BF③消耗有机物时间段：OG（或24小时）④一天中有机物积累最多的时间点：E点⑤一昼夜有机物的积累量：S P－S M－S N3.一昼夜CO2含量的变化曲线C点：CO2含量最高点，光合速率=呼吸速率。
E点：CO2含量最低点，光合速率=呼吸速率。
若N点低于 M点，有机物积累。
若N点高于 M点，有机物减少。
若N点等于 M点，有机物不变。
【检测反馈】指导学生完成“巩固练习”5、8。
&巩固练习1.（2016江苏卷，17）下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是（）A．应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止酸破坏叶绿素B．即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素C．为获得10 mL提取液，研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好D．层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失2．（2015江苏卷，21）为研究高光强对移栽幼苗光合色素的影响，某同学用乙醇提取叶绿体色素，用石油醚进行纸层析，下图为滤纸层析的结果（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带）。
下列叙述正确的是（多选）（）A．强光照导致了该植物叶绿素含量降低B．类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照C．色素Ⅲ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长不同D．画滤液线时，滤液在点样线上只能画一次3．（2015重庆卷，4）将如图所示为水稻叶肉细胞置于适宜条件下密闭容器中的悬浮培养。
在不同光照强度下，细胞内外的CO2和O2浓度在短时间内发生了相应变化。
下列叙述错误．．的是（）A．黑暗条件下，①增大、④减小 B．光强低于光补偿点时，①、③增大C．光强等于光补偿点时，②、③保持不变 D．光强等于光饱和点时，②减小、④增大4．下图表示光合作用和呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法错误．．的是（）A．②过程需多种酶参与，且需ATP供能 B．适宜条件下，③过程在活细胞中都能进行C．⑤过程产生的能量最多 D．①③④过程产生的[H]都能与氧结合产生水5．下列对该表数据分析错误．．的是（）B．昼夜不停的光照，在20 ℃时该植物一天固定的CO2量为78 mgC．每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，在20 ℃时该植物积累的有机物最多D．每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，10 ℃时该植物积累的有机物是30 ℃时的2倍6.（2016四川卷，5）三倍体西瓜由于含糖量高且无籽，备受人们青睐。
下图是三倍体西瓜叶片净光合速率（以CO2吸收速率表示）与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，以下分析正确的是（）A．与11：00时相比，13：00时叶绿体中合成C3的速率相对较高B．14：00后叶片的Pn下降，导致植株积累有机物的量开始减少C．17：00后叶片的Ci快速上升，导致叶片暗反应速率远高于光反应速率D．叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度7．（2014四川卷，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8．如图甲表示A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线，图乙表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下，A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。
请分析回答：（1）在较长时间连续阴雨的环境中，生长受到显著影响的植物是。
（2）图甲中的“a”点表示。
如果以缺镁的完全营养液培养A植物幼苗，则b点的移动方向是。
（3）在c点时，叶绿体中ADP的移动方向是从向方向移动。
如下图所示中与c点相符合的是。