CO2浓度对光合作用强度的影响
光合作用及 环境因素对光合作用的影响 (恢复)
光合作用及环境因素对光合作用的影响环境因素对光合作用的影响:1．光照强度对光合作用的影响(1)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行，细胞内的代谢特点如所示，释放的CO2量可表示此时。
AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量，这是因为，此时细胞呼吸强度光合作用强度(此时细胞内的代谢特点如所示)。
B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于，即光合作用强度细胞呼吸强度(此时细胞内的代谢特点如所示) 。
光照强度只有在B点以上时，植物才能，B点所示光照强度称为。
BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上就不再加强了，C 点所示光照强度称为。
B点以后的细胞代谢特点可用表示。
(2)应用：阴生植物的B点，C点，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
2．CO2浓度对光合作用强度的影响(1)曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，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。
(2)点含义：①图1中A点表示光合作用速率细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点。
②图2中的A′点表示。
③图1和图2中的B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，提高光合作用速率。
3．温度对光合作用强度的影响(1)曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关而影响光合作用速率。
(2)应用：冬天，温室栽培白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当，以，保证植物。
4．必需元素供应对光合作用强度的影响(1)曲线分析：在一定浓度范围内，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，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。
(2)应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。
5．水分的供应对光合作用速率的影响(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
光照与CO2浓度的变化对C3、C5等含量的影响
低CO2浓度下，C3含量增 加，C5含量减少
高CO2浓度下，C3含量减 少，C5含量增加
CO2浓度对C3、C5等含 量的影响机制
CO2浓度对光合作用的影 响
光照与CO2浓度共同作用对C3、C5等含量的影响
光照强度对C3、C5等含量的影响 CO2浓度对C3、C5等含量的影响 光照与CO2浓度共同作用对C3、C5等含量的影响机制 实验结果分析
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光照与CO2浓度的变 化对C3、C5等含量的 影响
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目录 /目录
01
光照与CO2浓 度对C3、C5 等含量的影响
02
光照与CO2浓 度变化对植物 生长的影响
04
05
光照与CO2浓 度变化的应对 措施
结论
03
光照与CO2浓 度变化对生态 系统的影响
植物生长速率会变慢。
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CO2浓度对植物生长速率的 影响：CO2是植物光合作用 的主要原料，其浓度也会影
响植物的生长速率。在高 CO2浓度下，植物光合作用 速率加快，从而促进植物生 长。相反，在低CO2浓度下，
植物生长速率会降低。
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光照与CO2浓度共同对植物 生长速率的影响：在实际环 境中，光照和CO2浓度通常 是共同作用的。在光照强度 较高且CO2浓度也较高的条 件下，植物生长速率通常最
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CO2浓度对植物光合作用的影响： CO2浓度增加，光合作用增强，植 物生长加快。
光照与CO2浓度变化对C3、C5等 含量的影响：随着光照强度和CO2 浓度的变化，C3、C5等含量也会 发生变化，影响植物的生长和发育。
光合作用的强度指标和影响因素
光合作用的强度指标和影响因素1、光合作用强弱变化的指标光合作用强弱变化的指标通常是光合速率和光合生产率。
光合速率是指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量或有机物的消耗量。
一般测定光合速率的方法都没有把叶片的呼吸作用考虑在内，所以测定的结果实际是光合作用减去呼吸作用的差数，称为表观光合速率或净光合速率。
如果把表观光合速率加上呼吸速率，则得到总(真正)光合速率。
光合生产率，又称净同化率率，是指植物在较长时间（一昼夜或一周）内，单位叶面积生产的干物质量。
光合生产率比光合速率低，因为已去掉呼吸等消耗。
2、影响光合作用的因素外因：1）叶龄：叶片的光合速率与叶龄密切相关。
从叶片发生到衰老凋萎，其光合速率呈单峰曲线变化。
新形成的嫩叶由于组织发育不健全、叶绿体片层结构不发达、光合色素含量少、光合酶含量少、活性弱、气孔开度低、细胞间隙小、呼吸细胞旺盛等原因，净光合速率很低，需要从其它功能叶片输入同化物。
随着叶片的成长，光合速率不断提高。
当叶片伸展至叶面积最大和叶厚度最大时，光合速率达最大值。
通常将叶片充分展开后光合速率维持较高水平的时期，称为叶片功能期，处于功能期的叶叫功能叶。
功能期过后，随着叶片衰老，光合速率下降。
2）光合产物的运输：光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率。
例如，摘去花或果实使光合产物的输出受阻，叶片的光合速率就随之降低。
反之，摘除其他叶片，只留一个叶片和所有花果，留下叶片的光合速率就会增加。
如对苹果枝条进行环割，光合产物会积累，则叶片光合速率明显下降。
叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中的淀粉合成和淀粉粒形成，过多的淀粉粒一方面会压迫和损伤叶绿体，另一方面，由于淀粉粒对光有遮挡，从而阻碍光合膜对光的吸收。
外因：（1）光照光是光合作用的能量来源，是形成叶绿素的必要条件。
此外，光还调节着光合酶的活性和气孔开度，因此光是影响光合作用的重要因素。
1）光强在暗中叶片无光合作用，只进行细胞呼吸释放CO2。
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。
大气二氧化碳浓度升高对光合作用的影响_上_
·32·大气二氧化碳浓度升高对光合作用的影响(上)张其德CO 2浓度升高对植物光合速率的影响随着工农业生产的发展和人口的迅速增长,人类对能源和木材等的需求量剧增,这便导致化石燃料(煤、石油和天然气等)的大量消耗和森林的不断砍伐。
因此,大气中的CO 2浓度正在持续不断地增加,从工业革命前的270μmol ·m ol -1(ppm )已上升到了目前的350μm ol ·mol -1左右,预计到21世纪的中、后期,大气中的CO 2浓度将增倍。
CO 2是植物光合作用的原料之一,它浓度的升高,必将对光合作用产生深刻影响。
因此,植物光合作用将如何对未来高浓度CO 2作出反应,是人们所关注和迫切需要探索的问题。
为了揭示未来大气中高浓度CO 2对光合作用的影响,人们已着手进行模拟实验,即人为地为所研究的植物提供加倍浓度的CO 2,在这种可控条件下研究植物光合作用所发生的变化。
CO 2是绿色植物光合作用的原料之一,因此当大气中CO 2浓度升高时,从理论上讲,必然会有利于光合作用,使光合速率提高。
已有大量研究报道证明这一点。
CO 2浓度增加通常对光合作用有两个重要的作用效应:一是高CO 2浓度会引起植物与外界进行气体交换的气孔关闭,造成气孔导度下降,使CO 2进入叶肉细胞的阻力增大。
据报道,当大气CO 2浓度加倍后,使9种C 4植物和16种C 3植物的气孔导度平均下降了36%,从这个结果看,CO 2浓度加倍反而有可能对光合作用起限制作用。
然而,最近的研究结果表明,气孔的关闭或开放是对细胞间隙CO 2浓度而不是对大气CO 2作出响应,而且细胞间隙CO 2浓度的变化是反映叶肉细胞对CO 2的需求关系,具体地说,当叶肉细胞对CO 2的需求增加时,细胞间隙CO 2浓度下降,相反地,当叶肉细胞对CO 2的需求减少,细胞间隙CO 2浓度便升高。
因此,细胞间隙CO 2浓度的变化反映了叶肉细胞光合作用能力的大小。
新高考2023届高考生物一轮复习讲义第3单元第7课时光合作用的影响因素及其应用新人教版
第7课时 光合作用的影响因素及其应用 课标要求 探究光照强度、CO 2浓度等对光合作用强度的影响；关注光合作用与农业生产及生活的联系。
考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响1．实验原理：叶片含有气体，上浮――→抽气叶片下沉――――→光合作用产生O 2充满细胞间隙，叶片上浮。
2．实验变量分析(1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。
(2)因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的圆形小叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强弱。
3．实验流程4．实验结果分析光照越强，烧杯内圆形小叶片浮起的数量越多，说明一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强。
5．注意事项(1)叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。
(2)打孔时要避开大的叶脉，因为其中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。
(3)为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中。
考向光合作用影响因素的实验探究1．如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。
已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。
下列叙述错误的是( )A．NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2B．单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多C．氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量D．拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点答案 C解析氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻净光合作用产生的O2量，即总光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值，C错误。
2．(2022·昆明高三期末)某实验小组为验证KHCO3对某植物幼苗光合作用的影响，进行了甲、乙两组不同处理的实验，甲组用差速离心法制备叶绿体悬液进行实验，乙组将等量植物幼苗叶片切割成1mm2的叶小片进行实验，然后在适宜光照、20℃恒温条件下用氧电极测量这两组植物的O2释放速率，结果如图所示。
“探究co2浓度对光合作用强度的影响”教学设计及实施
2019年12月1日理科考试研究•综合版•63•探屯co2浓度对光合作用强度的影响教学设计及卖施郭卫华(韶关市北江中学广东韶关512026)摘要:在核心素养的理念下，设计并实施了《探究CO?浓度对光合作用强度的影响》一课，旨在探究理念落地的途径和方法，突破教学难点.关键词：实验设计；小组合作；光合作用1教材分析与设计思路光合作用是人教版高中生物《必修1*分子与细胞》的重难点,也是历年高考中的高频考点(近三年全国I卷理综第30题).CO2浓度又是影响光合作用强度的重要环境因素，因此，让学生设计并完成此实验不仅可以更好突破“CO?浓度对光合作用强度的影响”这一难点，还可以培养学生的小组协作能力，真正开展以学生为中心的多样化、多层次教学.2教学目标2.1知识目标(1)应用实验设计的基本原则.2.2能力目标学生学会设计实验、实施、分析实验数据及绘图的能力.2.3情感态度价值观(1)通过小组合作的方式，学会学习并解决问题,并在合作与交流中分享解决问题的愉悦.(2)体会科学精神并大胆的进行实践创新.3教学过程3.1课上学生活动：找茬并评价从课前学生自行设计的实验方案中选取部分学生的实验方案并投影出来，找出该实验设计不合理的(2)解释CO?浓度等环境因素对光合作用强度的地方.影响.表1学生1的主要实验方案甲组乙组丙组NaHCO3溶液20mL质量分数为5%NaHCO320mL质量分数为10%NaHC0320mL质量分数为20%NaHCO3叶片10片7片9片光照相同时间，观察并记录叶片上浮数学生1方案评价:①各组的叶片数不相同，违背是否一样,易让人误以为有二氧化碳和光照强弱两个等量原则•②只说明光照时间相同，未阐明光的强度变量，不符合单一变量原则.基金项目：韶关市级课题“高中生物分层教学研究”(项目编号:sgjkyl4008).作者简介：郭卫华(1983-),男，江西吉安人，硕士，中学一级教师，研究方向：中学生物学实验教学.•64•理科考试研究・综合版2019年12月1日表2学生2的主要实验方案甲组乙组丙组含CO?的清水20mL清水，往水中吹一口气20mL清水，往水中吹两口气20mL清水，往水中吹三口气叶片10片10片10片相同光照强度下,光照相同时间，观察并记录叶片上浮数学生2方案评价：CO?量不具体,用嘴吹气口大口小不好把握,也未提到重复实验.根据学生课前自行设计的实验方案，查阅相关文献并结合我校实验室的情况，教师与学生一同商讨并确定本节实验课的实验方案.3.2实验方案实验原理：自然状态下的叶片是浮于水面的，如果抽出叶片内的气体，叶片会沉入水底•叶片进行光合作用产生的氧气将使沉于水底的叶片上浮•观察并记录同一时间内叶片上浮数.3.2.1分组及每组具体分工：分组：每5个同学为一小组，全班一共10个小组，即有10个重复.具体分工:一个负责整理叠叶片、一个负责打孔、一个负责抽气、一个负责装NaHCOs溶液、一个负责观察并记录.3.2.2主要材料用具:直径lcm的打孔器、注射器、灯光（每张实验台上均有4盏13W的节能灯）、不同质量分数的NaHCOs溶液、烧杯、玻璃棒、量筒、黑色袋子、菠菜等•表3方法步骤甲组乙组丙组NaHCOs溶液60mL质量分数为0.25%NaHCOs60mL质量分数为0.5%NaHCOs60mL质量分数为1%NaHCOs叶片10片10片 10片距离相同的13W的节能灯（光强相同）下光照相同时间，观察并记录叶片上浮数3.2.3实验注意事项:①打孔时尽量避开大叶脉•②记录3min、5min、7min三个时间内叶片上浮数.抽气要尽，确保各烧杯沉入的都是10片.③当抽气完 3.3小组合作完成实验,分析结果并得出结论成后,把叶片放入一个烧杯,做好避光处理.④观察并表47min内各组叶片的上浮数并求出上浮的平均值1组2组3组4组5组6组7组8组9组10组平均值0.25%NaHCOs组7412624830 3.70.5%NaHCOs组8686885150 5.51%NaHCOs组810778881020 6.83.3.1对实验结果的分析：对3、8、9、10共4个组的数据进行分析，由各自组的学生成员回答：第3组：0.5%NaHCOs组与l%NaHCO3组相差1片，可以说是误差;第8、9小组:个别数据出乎意料,原因可能是虽然都是13W的节能灯,有些节能灯用的时间较长，有些是新换上的，所以，发出来的光的强度不同•即使都是新换上的，个别灯之间也很难保证发出来的光的强度一样，从物理学角度说，虽然最大功率相同，但额定功率也可能不同⑴；第10组：3个烧杯没有一片叶片上浮，可能的原因是抽气时抽得太猛，破坏了叶片中叶肉细胞及其结构，导致无法进行光合作用，所以，叶片不上浮.3.3.2结论：将10个小组的数据当场输入并计算出每组NaH-CO3浓度下上浮叶片的平均值（详见表4）,尽管小组与小组之间有些差异，但还是体现出了一定的规律.根据实验结果学生总结出结论:光合作用强度随C022019年12月1日理科考试研究•综合版•65•浓度的增加而加强⑵.老师提问：这位同学回答是否准确？教师根据学生的回答进行补充:请加上一句“一定范围内”，为什么？学生回答:光合作用存在CO2饱合点，当到达CO?饱和点时,光合作用强度不会随CO2的增加再加强（2017年全国I卷第30题也曾考过），而且光合作用除受外界因素影响外,还受叶片本身（色素、酶）等影响. 3.3.3问题升华问题1：为何放入烧杯的都要10片，体现了实验设计的什么原则.如何确保每个烧杯中都是10片沉入水底？答:体现了实验设计的等量原则和平行重复性原则•每个烧杯10片就是等于做了10个重复，这样做目的是防止偶然情况对实验的影响，保证实验结果可靠性.为确保10片都沉入水底，可一次多抽气几片，未沉水的叶片去掉不用，最后，保证每个烧杯中都是10片即可.问题2：因每小组都有3个NaHCOj浓度的烧杯，当抽气完一个烧杯时是否需要将烧杯避光，这样做的目的？答:需要避光，排除烧杯未实验就受到光照的影响.等其它两个也抽气完一同进行光照，确保不同烧杯的光照时间都相同.问题3：该实验是否遵循了对照原则？叶片没上浮可能的原因？答:遵循了相互对照原则.叶片没上浮可能的原因:①抽气太久叶肉细胞已破坏，无法再进行光合作用;②NaHCO,溶液浓度过高，细胞的失水过多导致的气孔关闭，光合作用太弱等.3.3.4学生课后能力拓展：根据学生记录了3min、5min J min三个时间内叶片上浮数，画出各组不同时间内叶片上浮数，培养学生动手绘图能力.▲各组叶片上浮数目时间/min图14教学体会本节课的设计以新课程标准（2017年版）理念为指导，开展以学生为中心的多样化分层次教学•在课前先让学生动脑自行设计实验方案；教学中展示学生的作品，先肯定了学生的实验设计工作，后让其它同学也参与实验方案的修改，进而学生以小组合作探究的方式完成实验，让学生积极参与，真正的体现了学生的主体性•实验结束后学生当场输入实验数据并在投影上呈现，这让学生感受到自己的劳动成果当场被老师肯定•最后，学生对实验数据进行分析,既培养了分析实验数据的能力，又让学生满怀科学精神进行大胆的实践创新•学生在合作与交流中，通过主动探究来体验实验结论产生的过程，分享到了解决问题后的愉悦,也让他们真正地学会学习.影响该实验的因素太多，如叶片的选择与打孔，抽气的力度和来回的重复数，甚至气温、水温等等，尽管一直在尽力控制无关变量，但毕竟是人做实验而非机器，所以，组与组之间有的差异比较明显，但整体的规律是一致的（一定范围内，光合作用强度随CO?浓度的增加而加强）•为保证实验结果的可靠性，设置了10组重复.此实验当时天气为小雨，气温12T~ 16t，材料为菠菜叶，因此，实验的数据仅供参考.通过此实验发现,并不是NaHCO,溶液的浓度越高越好⑶，从（1、3、5、6）这四组实验数据也发现了0.5%NaHC03溶液与l%NaHCOj溶液在到达7分钟时差异不明显•通过实验还发现，当NaHCO,溶液的浓度太高时，同样的打孔和抽气操作，在0.25%NaHCO,溶液与0.5%NaHCC>3溶液中的叶片能沉入水底，但在NaHCOj溶液浓度太高时,不一定能沉入水底,或许这与化学上物质的量浓度（物理学上的密度）有关•此外,如果外界NaHCO3溶液浓度过高，即使发生光合作用也不一定很强,这应该与细胞的失水过多导致的气孔关闭有关，更详细原因可待进一步深究・参考文献：[1]郭卫华.探究光照强弱对光合作用的影响[J].中学生物学,2015,31（09）：41-42.[2]王忠等.植物生理学[M].北京：中国农业出版社, 2000：174-175.[3]管绍荣•溶液中NaHCOj对光合作用的影响[J].生物学教学,2005,30（07）：45.（收稿日期：2019-08-28）。
影响光合作用速率的环境因素及其运用
对应例题2：下列相关叙述，正确的是 （
）
D
A．如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移 B．如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点右移 C．如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移 D．如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移
【解析】光合作用强度受光照强度和CO2浓度的综合影响。分析曲线
D
2、温度对光合作用强度的影响
光 合 速 率
A B
0
温度： ① 曲线分析：温度是通过影响与光合 作用有关酶的活性而影响光合作用的 C 速率的。 ② 应用： （1）大田中适时播种 温度 （2）温室栽培植物时，冬天适当增温， 夏天适当降温；白天调到最适温度或 适当提高温度，晚上适当降温；阴雨 天白天适当降温，维持昼夜温差。 （3）适时浇水，使气孔开放，加强蒸 腾，降低植物体温度
甲
光照
乙
光照
丙
温度
（2）夏天中午光照强烈时，小麦光合作用强度低的主 要原因可以用 乙 图来说明，具体解释为 光照强烈时叶片气孔逐渐关闭,导致体内CO2浓度降低,光合作用强度下降 。 （3）在气候寒冷时，即使在全日照下玫瑰也不能以最 快的速度生长，可以用 甲和丙 图来说明，这是因 气温较低，酶活性受限制 为 的缘故。
EHale Waihona Puke 光 合 作 用 强 度高CO2浓度
H F
中CO2浓度
E
P
光照强度
同一CO2浓度下，提高光照强度，从E点到F点， 光合作用增强；
同一光照强度下，提高CO2浓度，从E点到H点，光合作 用增强。
4、水对光合作用强度的影响
（1）直接原因：水作为光合作用的原料，但 只占蒸腾失水的1%。 （2）间接原因（主要): 缺水时气孔关闭，影响 CO2进入叶肉细胞，使 碳反应原料不足，从而 使光合速率下降。 （3）农业生产上灌溉时应注意什么？ 适时适量灌溉
影响光合作用的因素
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。
CO2浓度与光合速率关系辨析
第37卷第12期2020 年中学生物学Middle School BiologyV〇1.37 No. 122020文件编号：1003 -7586(2020)12- 0051 - 03C02浓度与光合速率关系辨析赵晓刚高露(北京市第四中学北京 100034)(：02是光合作用的原料之一,(：02从空气扩散进入 叶片，首先通过气孔腔，然后穿过细胞间隙，最终进入 细胞和叶绿体。
在光量充足的条件下，高浓度《)2带 来高光合速率，学生在学习影响光合作用因素时比较 容易接受该观点。
在学习和备考过程中，学生围绕着(：02浓度与光 合速率关系，经常提出一些专业性较强的疑难问题，如“C02补偿点的含义”“C(V浓度与光合速率关系是否 成正相关”。
教师应引导学生从关键点入手，联系解 生产实践中的具体例子，全面分析问题。
1co2补偿点辨析图1表示甲、乙两种植物在光照等其他条件适宜 的情况下，光合作用强度对环境中c o2浓度变化的响 应特性。
学生据图1判断，乙曲线表示净光合速率，a点表 示c o2补偿点，并无异议。
但是，甲曲线代表净光合速 率，还是真光合速率？在历届高三毕业生中多数学生 判断该曲线表示的是“真光合速率”。
该判断是否正 确呢？学生做出判断的依据，可能是类比光照强度对光 合速率的影响，光照强度为〇时，若c o2固定速率为0, 即真光合速率为0,可判断为真光合速率。
但是，甲曲线横坐标为外界c o2浓度，当外界c〇2浓度为0时，c o2净固定值为0,即光合作用吸收的c〇2等于呼吸作用释放的C〇2,此时的真光合速率不为0, 所以甲曲线表示“净光合速率”。
在自然界中是否存在(：02补偿点为0的植物？c o2补偿点低具有什么生 物学意义呢？植物的c o2补偿点是指由于c o2浓度的限制，光 合速率与呼吸速率相等时环境中的c o2浓度。
c o2补 偿点一般于02体积分数为21%和温度为25T时测 得。
依据c o2补偿点的特性，可把植物分为高补偿点 植物、低补偿点植物、不定补偿点植物。
植物光合作用中气孔开闭调节和CO2浓度的关系
植物光合作用中气孔开闭调节和CO2浓度的关系植物的光合作用是依靠叶绿体中的叶绿素进行的，而气孔则是调节植物光合作用的关键。
它们之间的关系非常密切，气孔就像一个门，控制着二氧化碳的进出，而正是二氧化碳的浓度决定了植物的光合速率和效率。
本文将探讨植物光合作用中气孔开闭调节和CO2浓度的关系。
一、气孔的结构和功能气孔是植物叶片的皮肤细胞上的细小开口，它们是植物体内气体交换的主要通道。
通过气孔，植物能够吸收大量的二氧化碳，以维持光合作用的正常进行。
同时，气孔还能释放氧气和水蒸气，这些气体都是光合作用所产生的副产物。
气孔的开闭控制着植物的水分蒸散和碳的固定，因此非常重要。
气孔内部存在两个分别由两个肾形细胞构成的气孔导管，它们中间隔着一个开口，被称为气孔孔口。
气孔孔口的开闭是由肾形细胞中的涨缩性细胞壁控制的。
当涨胀细胞吸水膨胀时，气阀开启，当它缩水时，气阀关闭。
细胞膜上的离子泵和激素还能够对气阀的开闭进行调节。
二、CO2浓度对气孔开闭的影响CO2是植物光合作用的重要原料。
随着CO2浓度的升高，植物的光合速率也会提高。
因此，CO2浓度与气孔开闭之间存在着密切的关系。
当CO2浓度低时，植物需要更多的二氧化碳来进行光合作用以维持生存。
在这种情况下，气孔会自动开启以吸收更多的二氧化碳。
相反，当环境中的CO2浓度较高时，气孔会自动关闭，以避免水分过度蒸发。
因此，当CO2浓度升高时，气孔关闭的时间会变长，那么植物吸收二氧化碳和释放氧气的速率就减慢了。
三、环境因素对气孔开闭的影响气孔的开闭还受到环境因素的影响，例如温度、湿度、光照强度及风速等。
这些因素会对植物体内水分蒸发和二氧化碳的利用施加不同的影响。
温度对植物的光合作用和气孔开闭有着直接的影响。
当温度升高时，植物体内的水分蒸发速度会加快，这会导致水分流失过多，进而促进气孔的关闭。
如果太冷或太热，气孔的开闭都会受到影响。
湿度是另一个重要的环境因素，当湿度较低时，蒸发速度也会升高，这会导致植物失水，促进气孔的关闭更长时间。
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。
光照与CO2浓度的变化对C3C5等含量的影响
光照与CO2浓度的变化对C3C5等含量的影响光照和CO2浓度是植物光合作用中两个重要的环境因素，它们对C3和C4植物的生长和光合作用效率有着显著的影响。
在本文中，我们将探讨光照和CO2浓度变化对C3、C5等植物含量的影响。
C3植物是指进行Calvin循环合成六碳糖的植物，其光合速率通常受限于光合酶RuBisCO的活性和CO2浓度。
光照和CO2浓度对C3植物的生长和光合作用效率有重要影响。
首先，光照水平的变化对C3植物的光合作用速率产生直接影响。
在充足的光照条件下，光合作用能够进行高强度、高速率地进行。
然而，当光照不足时，合成植物光合作用速率会下降，导致碳的固定速率减慢。
此外，植物的叶面积也会受到影响，大部分C3植物会调整其叶面积以适应不同的光照条件。
当光照较强时，光合作用产生的能量过剩，植物会通过光合作用产生的物质重定向至非光合过程，如碳水化合物的储存和有机酸的合成。
其次，CO2浓度的变化对C3植物的光合作用效率有着重要影响。
高浓度的CO2能够提高RuBisCO酶与CO2的结合速率，从而促进碳的固定作用和光合作用。
因此，当环境中的CO2浓度增加时，C3植物的光合作用速率会增加，而在低浓度的CO2下，光合作用速率将受到限制。
研究表明，C3植物的光合作用速率呈现一个饱和曲线，即光合速率会随着外界环境中CO2浓度的增加而增加，然后逐渐饱和。
此外，光照和CO2浓度对C3植物的生理和形态特征也有影响。
光照充足时，植物叶片的光合作用效率高，因此叶子通常较大、较宽。
而在光线不足的情况下，植物调整叶面积以最大限度地利用光能，因此叶片较小、较窄。
CO2浓度的增加也会导致C3植物的叶片大小和形态发生改变，一些实验研究发现，高CO2条件下，植物的叶片面积增加，叶片相对较大。
这种形态调整有助于C3植物更有效地吸收和利用CO2总结起来，光照水平和CO2浓度的变化对C3植物的生长和光合作用效率有重要影响。
高光照和高CO2浓度有助于提高C3植物的光合作用速率和光合效率。
新人教生物必修一(学案+练习)影响光合作用的因素及应用
新人教生物必修一（学案+练习）影响光合作用的因素及应用1．光照强度对光合作用的影响及应用(1)原理：光照强度影响光反应阶段，制约ATP和NADPH的产生，进而制约暗反应。
(2)曲线分析。
①曲线上各点的含义。
A点光照强度为0，只进行细胞呼吸，AB段光合作用强度小于细胞呼吸强度B点光补偿点(光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度) BD段光合作用强度大于细胞呼吸强度C点光饱和点(光照强度达到C点后，光合作用强度不再随着光照强度的增大而加强)②实线表示阳生植物，虚线表示阴生植物。
(3)应用：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、林间带树种的配置和冬季温室栽培等都可合理利用光能。
2．CO2浓度对光合作用的影响及应用(1)原理：CO2浓度通过影响暗反应阶段，制约C3的生成来影响光合作用强度。
(2)曲线分析。
图甲中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，而图乙中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度；两图中的B 点和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。
①大田要“正其行，通其风”，多施有机肥。
②温室内可通过放干冰，使用CO2生成器，施用农家肥，与猪舍、鸡舍连通等方法适当提高CO2浓度。
3．温度对光合作用的影响及应用(1)原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用强度。
(2)曲线分析。
光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度的影响，但光合作用相关酶对温度反应更为敏感。
(3)应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用强度；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸强度，保证植物有机物的积累。
4．水对光合作用的影响及应用(1)原理。
①水既是光合作用的原料，又是生物体内各种化学反应的介质，如植物缺水会导致萎蔫，使光合速率下降。
②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。
大气CO2浓度升高对植物光合作用的影响
关键词 ：ｃ 浓度升高 ；植物 ；光合作 Ｈ ｏ， ｊ 中图分类号：ｘｌ３ ７ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：ｌ７ ．ｌ５（ ０ ６ ５１９ ．５ ６ ２２ ７ ２ ０ ）０ ．０ ６０
。
对于ｃ 植物来说 ，短时间供给高浓度Ｃ ２ ３ Ｏ 会使 其净光合速率提高ｌ％ ～ ０ ， ０ ５％ Ｊ甚至更高【 ＪＣ ２ ２ 。 Ｏ
浓度 升高 可能在 两方 面影 响Ｃ 植 物的光 合作用 ，即
何 平 在 研 究 油 桐 （ｅｎｃ ｆｒｉ 和 烟 草 Ｖｒ ｉａ ｏｄｉ ｉ ）
２ Ｃ 浓度升高对光合速率的影响 Ｏ
２１ 短 期Ｃ 浓度 升高对 光合 速率 的影 响 ． Ｏ 大部分 短期 实验结 果表 明 ，植物 的光合 能力 随
类活动导致的大气中Ｃ ２ Ｏ 浓度不断升高和增温效应 是 目前 人类 面 临的最 严 峻 的全球 性环 境 问题 。Ｃ ２ Ｏ 是植 物进 行 光合 作 用 的底 物 ，大气 中Ｃ ２ 度增加 Ｏ浓 必然 会对植 物 的光合 作用 产生 影响 。本 文追踪 前人 研究报道， 拟对大气Ｃ ２ Ｏ 浓度升高对植物光合作用 影 响 的研 究进 展予 以综述 ，以期 为今后 的相关 研究 提供一定 的经验借鉴和研究依据。
Ｔ业革 命 以来 ， 气 中Ｃ ２ 大 Ｏ 浓度 接近上 升３ ％ ， ８ 现在 已达 到约３ ０ｐ ｌ ｌ ７ ｍｏ／ ，预计 本世纪 中叶达到 ｍｏ ５０ｐ ｌ ｌ 世纪 末将超 过７ ０ｐ ｌ ｌ…。 ５ ｍｏ／ ，本 ｍｏ ０ ｍｏ／ ｍｏ Ｃ ２ 主要 的温 室气 体 ，它通 过 影 响生物 的辐射 Ｏ是 能量 平衡 对地球 表 面温度 和 降雨状 况产生 影 响 ，而 这 二 者都 对 植 物生 长发 育 及 植 物 生 态 系 统产 生 重 要影 响 ，最 终将 影 响人类 的生存 环境 。因此 ，南人
CO2浓度对光合作用强度的影响
CO2浓度对光合作用强度的影响二氧化碳（CO2）是光合作用的关键物质之一，其浓度会直接影响光合作用的强度。
光合作用是指植物将光能转化为化学能的过程，通过固定二氧化碳将其转化为有机物质，并释放出氧气。
在光合作用过程中，CO2浓度的变化会影响光合速率、植物生长和生态系统的稳定性等方面。
下面将从这些方面详细探讨CO2浓度对光合作用强度的影响。
首先，CO2是光合作用的底物之一，其浓度的变化会直接影响光合速率。
光能通过叶绿素吸收，激发电子从水中释放出氧气，同时激发电子流经光合色素复合物，产生高能态电子，从而将CO2还原为有机物质。
光合速率直接受到CO2浓度的限制，CO2浓度的增加会提高光合作用速率。
实验证明，在大气中CO2浓度从当前417ppm（2024年数据）上升到千百ppm的范围，光合作用速率增加了30%~60%。
因此，随着大气中CO2浓度的增加，光合作用强度也将增加。
其次，CO2浓度对植物生长和生理过程有着重要影响，进而影响光合作用的强度。
植物通过光合作用获取能量和碳源，高CO2浓度可以增加碳的供给，从而促进生长和光合作用。
CO2浓度增加使光合作用产生的可溶性糖和淀粉含量增加，有利于植物生物量积累。
同时，CO2浓度升高会导致光合作用过程中水分散失减少，减少植物叶片的气孔开放，降低水分蒸腾，从而减少水分的需求，提高植物的耐旱性。
此外，高CO2浓度可以促进植物的根系生长和分枝，增加根冠比，提高植物吸收养分的能力。
因此，CO2浓度的增加不仅可以提高植物的生长速率，还可以增强植物对环境的适应能力，进而影响光合作用的强度。
第三，CO2浓度的变化也会对生态系统的稳定性产生影响。
由于CO2是温室气体之一，其浓度的升高会加剧全球气候变暖，进而影响生态系统的稳定性。
高CO2浓度能够增加植物的生物量积累和生长速率，但也可能导致植物的根部呼吸增加，从土壤中释放更多的甲烷（CH4）等温室气体，进一步加剧气候变暖。
此外，高CO2浓度还可能影响植物与其他生物之间的相互作用，改变生态系统的物种组成和功能。
CO2浓度对光合作用强度的影响
CO2浓度对光合作用强度的影响（1）曲线（一）①在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度升高而加快，但达到一定浓度后，再增大CO2浓度，光合作用速率不再加快。
A点，外界CO2浓度很低时，绿色植物叶不能利用外界的CO2制造有机物，只有当植物达到CO2补偿点后才利用外界的CO2合成有机物。
B点表示光合作用速率最大时的CO2浓度，即B点以后随着CO2浓度的升高，光合作用速率不再加快，此时限制光合作用速率的因素主要是光照强度。
③若CO2浓度一定，光照强度减弱，A点B点移动趋势如下：光照强度减弱，要达到光合作用强度与呼吸作用强度相等，需较高浓度CO2，故A点右移。
由于光照强度减弱，光反应减弱而产生的[H]及ATP减少，影响了暗反应中CO2的还原，故CO2的固定减弱，所需CO2浓度随之减少，B点应左移。
④若该曲线表示C3植物，则C4植物的A、B点移动趋势如下：由于C4植物能固定较低浓度的CO2，故A点左移，而光合作用速率最大时所需的CO2浓度应降低，B点左移，曲线如图示中的虚线。
（2）曲线（二）a-b:CO2太低，农作物消耗光合产物；b-c:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；c-d:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；d-e:CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气孔关闭，抑制光合作用。
（3）曲线（三）由于C4植物叶肉细胞中含有PEP羧化酶，对CO2的亲和力很强，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来，故C4植物能利用较低的CO2进行光合作用，CO2的补偿点低，容易达到CO2饱和点。
而C3植物的CO2的补偿点高，不易达到CO2饱和点。
故在较低的CO2浓度下（通常大气中的CO2浓度很低，植株经常处于“饥饿状态”）C4比C3植物的光合作用强度强（即P点之前）。
一般来说,C4植物由于“CO2泵”的存在,CO2补偿点和CO2饱和点均低于C3植物。
3．温度对光合作用强度的影响：它主要通过影响暗反应中酶的催化效率来影响光合作用的速率。
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CO2浓度对光合作用强度的影响（1）曲线（一）
①在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度升
高而加快，但达到一定浓度后，再增大CO2浓度，
光合作用速率不再加快。
② CO2补偿点：A点，外界CO2浓度很低时，
绿色植物叶不能利用外界的CO2制造有机物，只有当植物达到CO2补偿点后才利用外界的CO2合成有机物。
B点表示光合作用速率最大时的CO2浓度，即CO2饱和点，B点以后随着CO2浓度的升高，光合作用速率不再加快，此时限制光合作用速率的因素主要是光照强度。
③若CO2浓度一定，光照强度减弱，A点B点移动趋势如下：
光照强度减弱，要达到光合作用强度与呼吸作用强度相等，需较高浓度CO2，故A点右移。
由于光照强度减弱，光反应减弱而产生的[H]及ATP减少，影响了暗反应中CO2的还原，故CO2的固定减弱，所需CO2浓度随之减少，B点应左移。
④若该曲线表示C3植物，则C4植物的A、B点移
动趋势如下：由于C4植物能固定较低浓度的CO2，故
A点左移，而光合作用速率最大时所需的CO2浓度应
降低，B点左移，曲线如图示中的虚线。
（2）曲线（二）
a-b:CO2太低，农作物消耗光合产物；
b-c:随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；
c-d:CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；
d-e:CO2浓度超过一定限度，将引起原生质体中毒或气
孔关闭，抑制光合作用。
（3）曲线（三）
由于C4植物叶肉细胞中含有PEP羧化酶，对CO2的亲和
力很强，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定
下来，故C4植物能利用较低的CO2进行光合作用，CO2的补偿点低，容易达到CO2饱和点。
而C3植物的CO2的补偿点高，不易达到CO2饱和点。
故在较低的CO2浓度下（通常大气中的CO2浓度很低，植株经常处于“饥饿状态”）C4比C3植物的光合作用强度强（即P点之前）。
一般来说,C4植物由于“CO2泵”的存在,CO2补偿点和CO2饱和点均低于C3植物。
3．温度对光合作用强度的影响：它主要通过影响暗反应
中酶的催化效率来影响光合
作用的速率。
在一定温度范
围内，随着温度的升高，光合速率随着增加，超过一定
的温度，光合速率不但不增大，反而降低。
因温度太高，酶的活性降低。
此外温度过高，蒸腾作用过强，导致气孔关闭，CO2供应减少，从而间接影响光合速率。
①若Ⅲ表示呼吸速率，则Ⅰ、Ⅱ分别表示实际光合速率
和净光合速率，即净光合速率等于实际光合速率减去呼吸速率。
②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。
如左图所示。
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。
在20℃左右，植物中有机物的净积累量最大。