光合作用的影响因素和原理的应用(含答案) (1)

第23课时 光合作用的影响因素和原理的应用

[目标导读] 1.通过探究光照强弱对光合作用强度的影响实验，学会研究光合作用影响因素的方法。2.联系日常生活实际，思考影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。

3.阅读教材，了解化能合成作用。

[重难点击] 影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。

一 探究光照强弱对光合作用强度的影响

多种环境因素对光合作用有着重要的影响，其中光照的影响最为重要。

1.光合作用强度的表示方法

⎩⎪⎨⎪⎧ 单位时间内光合作用产生的有机物的量单位时间内光合作用吸收CO 2的量单位时间内光合作用放出O 2的量

2.探究光照强弱对光合作用强度的影响

(1)实验原理：抽去小圆形叶片中的气体后，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会上浮。光合作用越强，单位时间内小圆形叶片上浮的数量越多。

(2)实验流程

打出小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径＝1cm)

↓

抽出叶片内气体：用注射器(内有清水、小圆形叶片)抽出叶片内气体(O 2)等

↓

小圆形叶片沉水底：将抽出内部气体的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水

↓的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底

强、中、弱三种光照处理：取3只小烧杯，分别倒入20mL 富含CO 2的清水，各放入

10片小圆形叶片，用强、中、弱三种光照分别照射

↓ 观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量 (3)实验现象与结果分析：光照越强，烧杯内小圆形叶片浮起的数量越多，说明在一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强。

3.结合细胞呼吸，人们用下面的曲线来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：光照强度为零，只进行细胞呼吸。

②B点：光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点。

③C点：是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。

(2)说出各线段代表的生物学意义

①OA段：呼吸作用强度。

②AB段：随光照增强，光合作用增强，但仍比呼吸作用弱。

③BD段：光合作用强度继续随光照强度的增强而增加，而且光合作用强度大于呼吸作用。

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。

归纳提炼

1.除了光照强度对光合作用有一定影响外，光谱成分也对光合作用强度有影响。红光和蓝紫光有利于光合作用，绿光不适合光合作用。太阳光中各种色光均衡，对植物最有利。

2.光合作用速率或称光合作用强度，是指一定量的植物(如一定的叶面积)在单位时间内进行光合作用生成有机物的量(通常用释放多少O2或消耗多少CO2来表示)。包括表观光合作用速率和真正光合作用速率，它们和光照强度的关系如下图：

活学活用

1.通过实验测得一片叶子在不同光照强度下CO2吸收和释放的情况如图1所示。图2所示细胞发生的情况与图1曲线中AB段(不包括A、B两点)相符的一项是()

问题导析(1)图1中A点细胞只进行细胞呼吸，与图2中的B图相对应。

(2)AB段呼吸作用强度大于光合作用强度，线粒体产生的二氧化碳除了供给叶绿体利用外，还有部分释放到细胞外，对应图2中的A图。

(3)B点表示光补偿点，光合作用强度和呼吸作用强度相等，线粒体产生的二氧化碳恰好供给叶绿体利用，对应图2中的C图。

(4)C点光合作用强度大于呼吸作用强度，对应图2中的D图。

答案 A

解析图中AB段光合作用强度小于呼吸作用强度，呼吸作用产生的CO2除进行光合作用，还有部分排出。

二其他环境因素对光合作用强度的影响、光合作用原理的应用

1.除光照外，其他环境因素也会影响光合作用

(1)温度：温度通过影响酶的活性来影响光合作用强度，据此请在坐标系中画出温度和光合作用强度的关系曲线(一般植物的适宜温度在35℃左右)。

答案如图所示

(2)二氧化碳浓度

在一定范围内，植物光合速率随CO2浓度的增大而增加；但达到一定浓度时，再增加CO2浓度，光合速率也不再增加。

(3)矿质元素：缺少N会影响酶的合成，缺少P会影响A TP的合成；缺少Mg会影响叶绿素的合成。

小贴士内部因素对光合作用也有着重要的影响，主要包括色素的种类和含量、酶的数量、C5的含量等。如叶龄对叶片光合能力的影响就是内部因素综合作用的结果。

(4)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光照强度；当光照强度高于Q点时，此时限制光合速率的因素主要是温度。

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横坐标所表示的因素，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，可采取适当提高除横坐标之外的其他因素。

2.将下列生产实例和利用的光合作用原理连接起来

3.化能合成作用

(1)自养生物和异养生物

①自养生物：绿色植物等能将二氧化碳和水等无机物合成糖类等有机物的生物称为自养生物。

②异养生物：人、动物、真菌和大多数的细菌，只能利用现成的有机物来维持自身的生命活动，属于异养生物。

(2)化能合成作用

①自然界中少数种类的细菌，能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。

②实例：硝化细菌

硝化细菌能利用氨氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化成硝酸过程中释放出的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。