影响光合作用的因素
影响光合作用的因素
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应用——提高农作物产量的措施
延长光合作用时间 增加光能利用率 提高复种指数(轮作) 温室中人工光照
增加光合作用面积
合理密植 间作套种
阴生植物 阳生植物 红光和蓝紫光
控制光照强弱 控制光质 控制温度 提高光合作用效率
保持昼夜温差 通风透光 控制必需矿质元素供应 在温室中施有机肥, 使用CO2发生器 控制CO2供应 控制H2O供应 适时适量施肥 合理灌溉
【解题思路】 本题考查了怎样用酸碱指示剂定性证明光合作用吸收CO2、呼吸 作用放出CO2,怎样用叶片沉浮法定性证明光合作用产生O2、呼吸作用消耗O2。 溴麝香草酚蓝是酸碱指示剂。一开始溶液呈现蓝色,说明溶液已是碱性,所以 先使溶液呈酸性,才能检测出光合作用吸收CO2使溶液呈碱性。本题的关键是空 气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计,由此得出:蒸馏水的试管 无气体的产生和消耗,所以溶液始终呈现蓝色,叶片始终在试管底部。 【答案】 (3)向NaHCO3稀溶液试管充入CO2,使溶液呈现黄绿色,另一试管不 充CO2 (4)将这两支试管放在日光灯下,光照一段时间。结果:NaHCO3稀溶液 中的叶片上浮,溶液呈现蓝色,蒸馏水中的叶片仍在试管底部,溶液呈现蓝色 (5)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中的叶片 下沉,溶液呈现黄绿色,蒸馏水中的叶片仍在试管底部,溶液呈现蓝色 分析预 测的结果:(1)光照下,NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用,吸收的CO2多于 呼吸作用放出的CO2,pH上升,溶液呈现蓝色,并且光合作用放出的O2多于呼 吸作用消耗的O2,叶肉细胞间隙中的O2增加,叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2 和O2,叶片不能进行光合作用和有氧呼吸,pH不变,溶液呈现蓝色,叶肉细胞 间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。(2)黑暗中,NaHCO3稀溶液中的叶 片进行呼吸作用,放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中,使pH下降,溶液呈现黄 绿色,并消耗了叶肉细胞间隙中的O2,叶肉细胞间隙缺乏气体,叶片下沉。蒸 馏水中缺乏O2,叶片不能进行有氧呼吸,叶肉细胞间隙仍缺乏气体,因此叶片
影响光合作用的环境因素
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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)。
一轮复习人教版第2课时影响光合作用的环境因素及其应用课件
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D.该植物处于生长时期
解析:当二氧化碳释放量减少时说明出现光合作用,因此该植物进行光合作用的时间区 段是 ah,A 错误;影响 bc 段光合速率的外界因素除了光照强度,还有温度等,B 错误; ce 段光合速率下降的原因是温度过高,光照过强,导致气孔关闭,CO2 吸收量减少,fg 段下降则是因为光照强度降低,C 错误;图中可以看出,白天的净光合作用量远远大于 夜间呼吸消耗,因此该植物可能处于生长时期,D 正确。
解析: M 点植物光合作用与呼吸作用相等,但由于植物还存在一些细胞不能进行光合 作用,所以叶肉细胞光合作用大于呼吸作用,因此叶肉细胞吸收的 CO2 来自其自身线粒 体和细胞外,A 错误;25 ℃时,若光照强度增强,植物光合作用增加,光补偿点降低, 即 N 点左移,B 正确;P 点对应条件下,两种温度下该植株光合作用吸收的 CO2 的量相 等,但由于 25 ℃的呼吸作用大于 10 ℃,所以 25 ℃固定的 CO2 大于 10 ℃,C 错误;由 题干信息“低于最适光照强度”可知,H 点限制光合作用的因素是光照强度,但 L 点的 限制因素是温度,D 错误。 答案:B
1.自然环境与密闭环境中一昼夜内光合速率曲线的比较
2.光合作用曲线中的“关键点”移动
(1)A 点:代表呼吸速率,细胞呼吸增强,A 点下移;反之,A 点上移。 (2)B 点与 C 点的变化(注:只有横坐标为自变量,其他条件不变)
适当增大 CO2 浓度(光照强度) 适当减小 CO2 浓度(光照强度)
第2课时 影响光合作用的环境因素及其应用
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考点一 影响光合作用的因素及应用
文档:影响“光合作用”的因素及相关曲线分析
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影响“光合作用”的因素及相关曲线分析一、影响光合作用的因素(一)光1.光照强度:植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加,同化CO 2的速度也相应增加。
当光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。
植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用,当植物在某一光照强度条件下,进行光合作用所吸收的CO 2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO 2量达到平衡时,这一光照强度就称为光补偿点,这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。
当光照强度增加到一定强度后,植物的光合作用强度不再增加或增加很少时,这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点,此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO 2浓度的限制。
蚕豆(阳生植物)和酢浆草(阴生植物)的光合速率与光照强度的关系光补偿点主要与该植物的呼吸作用强度有关,与温度也有关系。
一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。
光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。
在栽培农作物时,阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率,增加产量;而阴生植物应当种植在阴湿的条件下,才有利于生长发育,光照强度大,蒸腾作用旺盛,植物体内因失水而不利于其生长发育,如人参、三七、胡椒等的栽培,必须栽培于阴湿条件下。
2.光照时间:延长光照时间,可增加光合作用合成时间。
从而提高农作物产量。
3.光质:光质也影响植物的光合速率,白光为复色光,光合作用能力最强,单色光中红色光作用最快,蓝、紫光次之,绿光最差。
4.日变化:光合速率在一天当中有变化,一般与太阳辐射进程相符合。
无云的晴天,从早晨开始,光合作用逐渐加强,中午达到高峰,以后逐渐降低,到日落则停止,成为单峰曲线。
但当晴天无云而太阳光照强烈时,光合进程便形成双峰曲线。
※ 在生产上的应用①适当提高光照强度。
②延长光合作用时间。
③增加光合作用面积——合理密植。
④对温室大棚用无色透明玻璃。
若要降低光合作用则用有色玻璃,如用红色玻璃,则透红光吸收其他波长的光,光合作用较白光弱,但较其他单色光强。
影响光合作用的因素及曲线分析
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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。
影响光合作用的因素
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影响光合作用的因素
光合作用是植物通过光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气的过程。
以下是一些影响光合作用的因素:
1. 光强度:光合作用的速率受到光强度的影响。
较高的光强度通常会促进更多的光合作用。
2. 温度:适宜的温度可以促进酶的活性,从而增加光合作用的速率。
然而,过高或过低的温度都会抑制光合作用。
3. 二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的原料之一。
较高的二氧化碳浓度可以增加光合作用速率,而较低的浓度则会限制光合作用。
4. 水的供应:水是光合作用的必需品,因为它是光合作用中的电子供体。
适量的水可以维持光合作用的进行,而水的限制会降低光合作用速率。
5. 叶绿素含量:叶绿素是植物中的主要光合色素,它能够吸收阳光中的光能。
充足的叶绿素可以提高光合作用的效率。
这些因素的变化都会对光合作用的速率和效率产生不同程度的影响。
影响光合作用的因素及曲线分析
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【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。
(4)温度①原理分析:是通过影响酶活性进而影响光合作用。
②图像分析:低温导致酶的活性降低,引起植物的光合作用速率降低,在一定范围内随着温度的升高酶活性升高进而引起光合速率也增强;温度过高会引起酶活性降低,植物光合速率降低。
影响光合作用的环境因素
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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。
影响光合作用因素
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影响光合作用的因素
1 光对光合作用的影响 (1)光照
A 光的波长: 叶绿提中的色素的吸收光波主要在红光和蓝 紫光区,即在可见的长波部分和短波部分。 B光照强度: 光合速率随着光照强度的增加而加快。在 一定范围内几乎是呈正相关系。超过一定范 围之后,光合速率的增加转慢;当达到某一 光照强度时,光合速率就不再增加,这种现 象称为光饱和现象。如右图3-3:
(2)由呼吸作用每小时产生的CO2的量是8 mg,计算出消耗的有机物葡萄糖量 题目交待光照时,植物每小时真正(总的) 能产生葡萄糖30mg,呼吸作用消耗5.5mg, 则净生产量为24.5(30-5.5)mg。 此问题,还可以根据CO2的实际减少量来计 算,题目交待在光照条件下容器内的CO2的 含量每小时减少36mg,这是与植物的呼吸作 用无关的,减少的CO2已作为光合作用的原 料合成了葡萄糖,也就是净产生的葡萄糖,具 体计算如(1)
(3)根据上述(1)(2)的计算结果, 可知一昼夜(24h)中,4h制造的葡 萄糖总量为4×30=120mg,消耗总量 为24×5.5=132mg,两数说明该植物 体内有机物含量减少。或者先计算4h 产生的葡萄糖量为4×24.5=98mg,再 计算20h黑暗(只有呼吸作用)消耗的 葡萄糖量为20×5.5=110mg,然后再 比较这两个数据,可得出同样结论。
如果将上述公式推广到氧气和 葡萄糖,则得到下列公式: ﹙1﹚ 真正光合作用O2释放量= 表观光合作用O2释放量+呼吸作 用O2吸收量 ﹙2﹚ 真正光合作用葡萄糖合成 量=表观光合作用葡萄糖合成量+ 呼吸作用葡萄糖分解量 求解
(1)先利用化学方程式计算出光照条件 下,光合作用每小时真正产生30mg葡萄 糖需要消耗的CO2量。 从上面计算结 果可知,植物真正产生30mg的葡萄糖, 需要44mg的CO2,而实际上容器内C O2的含量每小时只减少36mg,还有8 (44-36)mg的CO2来自光照条件下 呼吸作用释放出来的。与题目交待的不给 光照时(只能进行呼吸作用)产生的CO 2量相等。所以在该条件下,光照时呼吸 作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度是相 等的。
光合作用影响光合作用的因素
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光合作用影响光合作用的因素光合作用是绿色植物和一些细菌利用光能将二氧化碳和水合成有机物质和氧气的过程。
光合作用的速率和效率受到许多因素的影响,以下将详细介绍这些因素。
1.光强度:光强度是影响光合作用速率的重要因素之一、较高的光强度可以提供更多的能量,从而加速光合作用的进行。
然而,光强度过高也会导致食物的主要源泉蒸发,使光合速率下降。
2.温度:温度是影响光合作用速率和效率的关键因素之一、温度过高会导致光合作用酶的变性,从而降低光合作用的速率。
而低温会限制酶的活性,同样会对光合作用产生负面影响。
宜温下,光合速率最高。
3.二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的底物之一,影响着光合作用速率。
当二氧化碳浓度较低时,光合作用受限于碳酸化酶活性限制,而速率较低。
当二氧化碳浓度较高时,光合作用速率会增加。
4.水的供应:水是光合作用的必需品之一、水供应不足会影响光合作用的进行,使植物出现脱水情况,从而降低光合速率。
5.叶片结构:叶片的结构也会影响光合作用的进行。
光合作用发生在叶片的叶绿体中,叶片的叶绿素含量和排列方式会影响叶片对光的吸收和利用效率。
6.养分供应:养分供应对植物进行光合作用至关重要。
缺乏重要养分如氮、磷和钾等,会导致光合作用速率下降,从而影响植物的生长和发育。
7.光质:光的质量指光的波长和光谱成分。
不同波长的光对光合作用的影响也不同,光合作用对红光和蓝光的吸收较高。
光质可以影响叶片的形态和叶绿素的合成,进而影响光合作用速率和植物的生长。
8.其他环境因素:除了上述因素之外,还有其他环境因素也会对光合作用产生影响,如湿度、气体浓度、风速等。
总结起来,光合作用的速率和效率受到许多因素的影响,包括光强度、温度、二氧化碳浓度、水的供应、叶片结构、养分供应、光质等。
了解并控制这些因素,可以帮助我们更好地理解和利用光合作用,从而增加农作物和植物的产量,改善环境条件及提高资源利用效率。
光合作用影响因素
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光合作用影响因素(一)内部因素1.阳生植物与阴生植物的光能利用能力由图示看出,阴生植物光补偿点与光饱和点均小于阳生植物,即b<b′,c <c′。
因此当图中光照大于c点所对应的强度时提高光照强度对阳生植物更有利。
2.同一植物的不同生长发育阶段曲线分析:在外界条件相同的情况下,光合作用速率由弱到强依次是幼苗期、营养生长期、开花期。
应用:根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同,适时、适量地提供水肥及其他环境条件,以使植物茁壮成长。
3.自身叶面积指数、叶片生长状况对光能利用能力曲线乙分析:随幼叶发育为壮叶,叶面积增大,叶绿体不断增多,叶绿素含量不断增加,光合速率增大;老叶内叶绿素被破坏,光合速率随之下降。
由甲图知,无论是栽培农作物,还是植树、养花,种植的密度都应当合理。
由乙图知,农作物、果树管理后期适当摘除老叶残叶及茎叶,降低细胞呼吸消耗有机物。
二)外部因素1.光对光合作用的影响(1)光照强度:①原理:影响光反应阶段,制约ATP 及[H]的产生,进而制约暗反应。
②曲线分析:在一定范围内,植物的光合作用强度随着光照强度的增加而增加,但光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加(如右图)。
其中A 代表呼吸速率,B 为光补偿点,C 为光饱和点; O -B :光合<呼吸,B 点之后光合>呼吸;O -C :限制光合作用强度主要因素是光强, C 点之后限制光合作用强度可能是温度、CO 2浓度(外因),色素含量或叶绿体数目(内因)。
C 点时总光合速率等 = 净光合速率 + 呼吸速率 = 6。
③生产实践中的应用:a .在光下欲使植物生长,必须使光照强度大于光补偿点B ;b .阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低,因此种植阴生植物应避免过强光照;c .可以适当提高光照强度(比如温室大棚用无色透明玻璃)进而提高作物产量。
光补偿点与光饱和点的移动规律①规律⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 光合作用强度增强:补偿点向左移,饱和点 向右移动光合作用强度减弱:补偿点向右移,饱和点 向左移光补偿点光饱和点提高CO2浓度左移右移降低CO2浓度右移左移土壤缺Mg2+右移左移(2)光照时间:光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。
影响光合作用的因素
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影响光合作用的因素有哪些
从外部来看,光照、二氧化碳、温度、矿质元素和水分等都是影响光合作用的因素。
在植物内部,影响光合作用的因素主要有叶绿素含量以及不同的生育期。
扩展资料
影响光合作用的外部因素
影响光合作用的因素有哪些
1、光照。
光合作用是将太阳的光能转化为化学能的过程,所以光合速率随着光照强庋的增减而增减。
2、二氧化碳。
二氧化碳是光合作用的'原料,对光合速率影响很大。
其主要是通过气孔进入叶片,加强通风或设法增施二氧化碳能显著提高作物的光合速率。
3、温度。
光合过程中的碳反应是由酶所催化的化学反应,而温度直接影响酶的活性,因此,温度对光合作用的影响也很大。
4、矿质元素。
矿质元素直接或间接影响光合作用,如氮、镁、
铁、锰等是叶绿素等生物合成所必需的矿质元素。
5、水分。
水分也是光合作用原料之一,因此水分缺乏主要是间接地影响光合速率下降。
影响光合作用的内部因素
1、叶绿素含量。
一般情况下,叶绿素含量越多,光合作用越强。
例如最幼嫩的叶片和衰老的叶片光合速率低。
2、不同生育期。
株作物不同生育期的光合速率不尽相同,一般都以营养生长期为最强,到生长末期就下降。
27环境因素对光合作用强度的影响
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27环境因素对光合作用强度的影响
环境因素对光合作用强度有着重要的影响。
光合作用是指植物利用太阳光将水和二氧化碳转化为糖分和氧气的过程,它是植物生长的基础,所以其对植物的影响很大。
环境因素对光合作用强度有着多方面的影响,主要包括温度、光照强度、水分、二氧化碳等因素。
第一,温度是影响光合作用强度的重要因素。
正常条件下,光合作用发生的速度随温度的升高而升高,但当温度超过33℃时,光合作用发生的速度就会开始下降,这是因为随着温度的升高,植物体内的温度也会升高,而高温会破坏植物体内的大分子结构,导致光合作用不能正常发生。
第二,光照强度也是影响光合作用的重要因素。
植物要正常生长,需要充足的光照,但是当光照过强时,植物会出现光抑制,即光合作用发生的速度会变慢,甚至可能会中断。
第三,水分也影响着光合作用的强度。
植物需要水分来促进光合作用发生,当植物体内的水分不足时,植物就会出现水分抑制,使光合作用的发生受到影响。
第四,二氧化碳浓度也是影响光合作用强度的重要因素。
二氧化碳是光合作用的必要原料,当植物体内的二氧化碳浓度不足时,光合作用的速度会变慢,甚至会停止。
综上所述。
光合作用的影响因素及其应用
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光合作用的影响因素及其应用你有没有想过,植物就像一个个小小的绿色工厂,它们不需要吃食物,却能不断生长,这是怎么做到的呢?这就和光合作用这个神奇的过程有关啦。
那哪些因素会影响光合作用,它又有哪些应用呢?咱们就来好好聊一聊。
首先,光照是影响光合作用的一个非常重要的因素。
植物就像小太阳崇拜者一样,需要阳光才能进行光合作用。
光照强度不同,光合作用的效果就不一样。
比如说,在阳光充足的大晴天,植物的光合作用就会很旺盛。
像那些种在户外、整天晒太阳的向日葵,它们能长得又高又大,就是因为充足的光照让它们的光合作用顺利进行。
可是,如果光照太弱,就像把植物放在一个很昏暗的角落里,那光合作用就会变得很缓慢,植物可能就会长得又瘦又小。
温度对光合作用也有很大影响呢。
植物也很挑剔温度的,就像我们人对冷热有感觉一样。
在合适的温度范围内,光合作用才能很好地进行。
例如,大多数植物在温暖的春天和夏天生长得比较快,因为这个时候温度适宜,光合作用的效率比较高。
但是,如果温度太高或者太低,就像炎热的沙漠中午或者寒冷的冬天,光合作用就会受到抑制。
二氧化碳浓度也是一个关键因素。
二氧化碳就像是植物的食物原料。
空气中二氧化碳浓度高的时候,植物就像得到了很多食材的厨师,可以更好地进行光合作用。
在温室里种植蔬菜的时候,人们有时候会增加二氧化碳的浓度,这样蔬菜就能长得更快更好。
比如在一些现代化的温室大棚里,菜农们会通过一些设备往里面补充二氧化碳,让里面的蔬菜产量更高。
水对光合作用同样不可或缺。
植物通过根部吸收水分,然后把水分运输到叶子里。
如果植物缺水了,就像人渴了没水喝一样,光合作用就会受到阻碍。
你看那些在干旱地区的植物,它们为了适应缺水的环境,进化出了各种保存水分的方法,同时光合作用的效率也会根据水分的多少进行调整。
那光合作用有什么应用呢?除了刚刚提到的在温室里增加二氧化碳浓度提高蔬菜产量之外,在农业上还有很多应用。
比如合理密植,就是根据植物对光照等因素的需求,安排种植的密度,让每一株植物都能得到足够的光照、二氧化碳等,这样就能提高整块地的产量。
例析影响光合作用的因素 - gyszcom
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例析影响光合作用的因素□江苏省江阴市第二中学金飞宇影响光合作用的因素分成内因和外因。
内因主要指植物体的情况,如生长、发育的阶段,水分代谢,遗传特征等。
外因主要是指光照强度、CO2浓度、温度、矿质元素和水。
光照强度与推动光合作用的能量有关;温度主要与酶的活性有关,它除了影响光合作用的效率,也是决定植物分布的因素之一;CO2浓度和水的多少与光合作用原料供应有关。
绿色植物进行光合作用时,需要多种必需的矿质元素。
这些环境因子是相互联系,共同通过植物体的内因起作用的。
因此要注意分析这些因子的综合作用和主要限制因素。
植物和一株C4植物,【例1】一株C放在同一钟罩下。
钟罩内与外界空气隔绝,并每天照光12h,如此一星期后,C3植物死亡,这是因为______。
解析:C4途径能把含量很低的二氧化碳以C4的形式固定下来,因而C4植物比C3植物更能耐受利用较低浓度的二氧化碳。
常见的C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。
C4植物叶片结构与C3植物不同。
这属于遗传特质的差异。
答案:C4植物的光合作用把C3植物晚上呼吸作用放出的CO2都利用了,时间一长终使C3植物消耗殆尽。
【例2】如图是在一定的CO2浓度和温度条件下,某阳性植物和阴性植物叶受光强度和光合作用合成量(用CO2的吸收量表示)的关系图,请据图回答。
(l)曲线B所表示的是植物的受光强度和光合作用合成量的关系。
(2)a、b点表示。
(3)叶面积为25cm2的阳性植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用合成量为___mg。
(4)将该阳性植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间,然后放于暗处(光强度为Q时)12h,要使此时叶的干物质量与照射前一样,则需光照h。
(5)在同等条件下,阳性植物呼吸作用的强度比阴性植物。
解析:此题为光照强度影响光合作用的经典题。
在一定范围内,光合作用速率与光照强度几乎呈正相关。
但当光照强度达到一定值后,光合作用速率不再随着光照强度提高而提高,这种现象叫光饱和现象,这个光照强度值称为光饱和点。
高中生物一轮复习讲义:第3单元 4 第11讲影响光合作用的因素 Word版含答案
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第11讲影响光合作用的因素影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)影响光合作用的因素1.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)曲线分析①A点:光照强度为0,此时只进行细胞呼吸。
②AB段:随光照强度增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少。
③B点:为光补偿点,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用强度等于细胞呼吸强度。
④BC段:表明随着光照强度不断增强,光合作用强度不断增强,到C点后不再增强了。
⑤C点:为光饱和点,限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性,外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。
(3)应用:①温室生产中,适当增强光照强度,以提高光合速率,使作物增产;②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,间作套种农作物,可合理利用光能。
2.CO2浓度(1)原理:CO2影响暗反应阶段,制约C3的形成。
(2)曲线分析图1中A点表示CO2补偿点,即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度,图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
B点和B′点都表示CO2饱和点。
(3)应用:在农业生产上可以通过“正其行,通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光合速率。
3.温度(1)原理:温度通过影响酶的活性影响光合作用。
(2)曲线分析:温室栽培植物时,白天调到光合作用最适温度,以提高光合速率;晚上适当降低温室内温度,以降低细胞呼吸速率,保证植物有机物的积累。
4.水分(1)原理:水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,如植物缺水导致萎蔫,使光合速率下降。
另外,水分还能影响气孔的开闭,间接影响CO2进入植物体内。
(2)曲线分析图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,蒸腾作用过强,气孔关闭,影响了CO2的供应。
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影响光合作用的因素:光合作用是在植物有机体的内部和外部的综合条件的适当配合下进行的。
因此内外条件的改变也就一定会影响到光合作用的进程或光合作用强度的改变。
影响光合作用强度的因素主要有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养。
①光照强度:植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加,同化CO2的速度也相应增加,但当光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。
植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用,当植物在某一光照强度条件下,进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时,这一光照强度就称为光补偿点,这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。
当光照强度增加到一定强度后,植物的光合作用强度不再增加或增加很少时,这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点,此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制如图。
光补偿点在不同的植物是不一样的,主要与该植物的呼吸作用强度有关,与温度也有关系。
一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。
光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。
所以在栽培农作物时,阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率,增加产量;而阴生植物应当种植在阴湿的条件下,才有利于生长发育,光照强度大,蒸腾作用旺盛,植物体内因失水而不利于其生长发育,如人参、三七、胡椒等的栽培,就必须栽培于阴湿的条件下,才能获得较高的产量。
植物在进行光合作用的同时也在进行着呼吸作用,总光合作用是指植物在光照下制造的有机物的总量(吸收的CO2总量)。
净光合作用是指在光照下制造的有机物总量(或吸收的CO2总量)中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物(或释放的CO2)后,净增的有机物的量。
②温度:植物所有的生活过程都受温度的影响,因为在一定的温度范围内,提高温度可以提高酶的活性,加快反应速度。
光合作用也不例外,在一定的温度范围内,在正常的光照强度下,提高温度会促进光合作用的进行。
但提高温度也会促进呼吸作用。
如图所示。
所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。
③CO2浓度:CO2是植物进行光合作用的原料,只有当环境中的CO2达到一定浓度时,植物才能进行光合作用。
植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2补偿点,即在此CO2浓度条件下,植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。
环境中的CO2低于这一浓度,植物的光合作用就会低于呼吸作用,消耗大于积累,长期如此植物就会死亡。
一般来说,在一定的范围内,植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度就不再增加或增加很少,这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。
如CO2浓度继续升高,光合作用不但不会增加,反而要下降,甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。
如图所示。
④必需矿质元素的供应:绿色植物进行光合作用时,需要多种必需的矿质元素。
如氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分,磷也是NADP+和ATP的重要组成成分。
科学家发现,用磷脂酶将离休叶绿体膜结构上的磷脂水解掉后,在原料和条件都具备的情况下,这些叶绿体的光合作用过程明显受到阻碍,可见磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用。
又如绿色植物通过光合作用合成糖类,以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中,都需要钾。
再如镁是叶绿体的重要组成成分,没有镁就不能合成叶绿素。
等等。
5、有氧呼吸和无氧呼吸的比较有氧呼吸和无氧呼吸的公共途径是呼吸作用第一阶段(糖酵解),是在细胞质基质中进行。
在没有氧气的条件下,糖酵解过程的产物丙酮酸被[H]还原成酒精和CO2或乳酸等,在不同的生物体由于酶的不同,其还原的产物也不同。
在有氧气的条件下,丙酮酸进入线粒体继续被氧化分解。
如图。
由于无氧呼吸哪有机物是不彻底的,释放的能量很少,转移到A TP中的能量就更少,还有大量的能量贮藏在不彻底的氧化产物中,如酒精乳酸等。
有氧呼吸在有氧气存在的条件下能把糖类等有机物彻底氧化分解成CO2和H2O,把有机物中的能量全部释放出来,约有44%的能量转移到ATP中。
所以有氧呼吸为生命活动提供的能量比无氧呼吸多得多,在进化过程中绝大部分生物选择了有氧呼吸方式,但为了适应不利的环境条件还保留了无氧呼吸方式。
6、影响呼吸作用的因素:①温度:温度能影响呼吸作用,主要是影响呼吸酶的活性。
一般而言,在一定的温度范围内,呼吸强度随着温度的升高而增强。
如图曲线所示。
根据温度对呼吸强度的影响原理,在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降低温度,以减少呼吸消耗。
温度降低的幅度以不破坏植物组织为标准,否则细胞受损,对病原微生物的抵抗力大减,也易腐烂损坏。
②氧气:氧气是植物正常呼吸的重要因子,氧气不足直接影响呼吸速度,也影响到呼吸的性质。
绿色植物在完全缺氧条件下就进行无氧呼吸,大多数陆生植物根尖细胞的无氧呼吸产物是酒精和CO2。
酒精对细胞有毒害作用,所以大多数陆生植物不能长期忍受无氧呼吸。
在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸都能发生,氧气的存在对无氧呼吸起抑制作用。
有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。
关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧浓度之间的关系用下图的曲线来表示。
微生物的无氧呼吸称为发酵,氧气对发酵有抑制作用。
下图的曲线也适用于对微生物的无氧呼吸和有氧呼吸的描述。
根据氧对呼吸作用影响的原理,在贮存蔬菜、水果时就降低氧的浓度,一般降到无氧呼吸的消失点,如降得太低,植物组织就进行无氧呼吸,无氧呼吸的产物(如酒精)往往对细胞有一定的毒害作用,而影响蔬菜、水果的贮藏保鲜。
③CO2:增加CO2的浓度对呼吸作用有明显的抑制效应。
这可以从化学平衡的角度得到解释。
据此原理,在蔬菜和水果的保鲜中,增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。
三高考真题体验例1(2005上海)将盛有一定浓度蔗糖溶液的透析袋口扎紧后浸于蒸馏水中,下图表示透析袋中蔗糖溶液浓度与时间的关系,正确的是()考点定位本题考查的知识点是渗透作用的原理。
指点迷津渗透作用产生的2个必备条件是:一是具有半透膜;二是半透膜两侧溶液具有浓度差。
水分子能透过半透膜,从低浓度向高浓度扩散。
将盛有一定浓度的蔗糖溶液的透析袋放在蒸馏水中后,蒸馏水将不断向透析袋中扩散,蔗糖溶液浓度不断下降,但受到透析袋容积的限制,到一定时间水分子进出达到动态平衡,此时蔗糖溶液浓度下降到一定程度便保持相对稳定。
参考答案 B例2(2005·江苏生物)下列过程能使ADP含量增加的是()A、消化道内蛋白质的消化B、线粒体内的[H]与02结合C、叶绿体中的叶绿素a失去电子D、细胞分裂时纺锤丝的收缩考点定位本题考查的知识点是ATP与ADP的相互转化及能量代谢。
指点迷津ADP增加意味着A TP不断水解释放出能量,即相关生理活动要消耗能量。
经分析,消化道内蛋白质消化即蛋白质在蛋白酶作用下水解,不需要消耗能量;线粒体内[H]与O2结合是产生大量的A TP,叶绿体中的叶绿素a失去电子是将光能转化成电能,然后将电能转变成活跃的化学能贮存在ATP中,此过程也要合成A TP;而细胞分裂时纺锤丝的收缩需要消耗能量,A TP水解释能后转化成ADP。
参考答案 D例3(2005·广东大综)温室栽培可不受季节、地域限制,为植物的生长发育提供最适宜的条件,有利于提高作物品质和产量。
在封闭的温室内栽种农作物,以下哪种措施不能提高作物产量()A、增加室内CO2浓度B、增大室内昼夜温差C、增加光照强度D、采用绿色玻璃盖顶考点定位本题考查的知识点是影响光合作用的外界因素。
指点迷津影响绿色植物进行光合作用的主要外界因素有:①CO2 浓度:CO2是光合作用的原料,绿色植物周围空气中的CO2含量,直接影响到绿色植物的光合作用效率,适当增加温室内的CO2浓度,可以提高作物产量;②温度:温度通过影响光合作用酶和呼吸作用酶的活性来影绿色植物的有机物的净积累,白天适当提高温度有利于增加光合作用,晚上适当降低温度有利于减弱光合作用,因而能提高有机物的净积累量,从而提高作物产量;③光照强度:光是进行光合作用的条件,在一定的光照强度范围内,增强光照强度有利于促光合作用,从而提高作物产量;④光的不同成分:不同颜色的光对绿色植物的光合作用效率有一定的影响,红光和蓝紫光有利于提高光合作用效率,而黄绿光则不利于提高光合作用效率,因此采用绿色玻璃盖顶,则导致绿色植物只接受绿光照射,因此不能提高作物产量。
参考答案 D例4 (2004全国卷Ⅱ)将等量萌发的种子和煮沸自然冷却后的种子分别放入甲、乙两试管中,如右图所示(本实验中石蜡油短期内不影响生物的生长)。
两试管中均无空气存在。
据图分析回答:(1)甲试管放置几个小时后,管内顶部出现气泡,其中的气体成分主要是;将该气体引入溶液中,可使该溶液变混浊。
(2)甲试管中产生气泡的现象是种子进行造成的,写出表示这一过程的反应式。
(3)乙试管在与甲试管同样的时间内,试管内顶部未出现气泡,原因是。
(4)乙试管继续放置几天,一些微生物开始繁殖,导致试管内顶部也出现少量气体,这是这些微生物从试管中的获得了所需要的营养物质进行新陈代谢的结果。
一般来说,微生物所需的营养要素可归纳成、、、和五大类。
(5)这些微生物可能的来源是(答出两个来源即可) 。
考点定位本题考查了植物呼吸作用和微生物代谢的有关知识。
指点迷津萌发的植物种子时刻要进行呼吸作用,以满足其生命活动中对能量的要求。
在隔绝空气的情况下,它通过无氧呼吸提供能量。
无氧呼吸有两种形式:在酶的催化下,将葡萄糖进行不彻底的分解,一种是产生酒精和CO2,并释放能量,一种是产生乳酸,并释放能量。
只有前者才会在试管顶部产生气泡,因此,甲试管是以产生酒精和CO2,并释放能量这一途径来获取能量的。
而煮沸自然冷却后的种子不可能进行呼吸作用,因此,在最初的一段时间里,乙试管无气泡产生。
微生物在自然界中无处不在,乙试管放置几天,一些微生物开始繁殖,是一种很正常的现象。
这些微生物之所以进入试管,原因很多,在我们实验过程中,每一步都可能带入:试管内壁由于未灭菌而带入的菌类、操作过程中会带入的菌类、石蜡油中和铁丝网上有菌类、种子表面有耐高温的没有被杀死的菌类等等,在适宜的条件下,它们都会迅速繁殖起来。
当然,它们也需要能量,会进行发酵作用,在发酵过程中,部分菌类会产生酒精和CO2,因此,乙试管内顶部会出现少量气体。
微生物在生命活动中,需要不断从外界环境中获取营养物质,以维持正常的生长和繁殖,这些营养物质可归纳为碳源、氮源、生长因子、无机盐、水等五大类营养要素物质。
参考答案(1)CO2、Ca(OH)2(2)无氧呼吸C6H12O6-酶-→2C2H5OH(酒精) + 2 CO2+ 能量(3)被煮沸过的种子已经死亡,不能进行呼吸作用(4)死亡种子中、碳源、氮源、生长因子、无机盐、水(5)未灭菌的试管内壁的菌类、操作过程中带入的菌类、石蜡油中菌类、铁丝网上的菌类、种子表面耐高温的没有被杀死的菌类例5(2006年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试)为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗,请用所提供的实验材料与用具,在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上,继续完成实验步骤的设计和预测实验结果,并对你的预测结果进行分析。