光合作用复习教案

能量之源——光与光合作用

一、叶绿体中色素的种类及功能

1．叶绿体中色素的种类及其吸收光谱

2.色素的分布与作用

(1)分布：类囊体薄膜上。

(2)作用：吸收光能并将光能转变为储存于ATP 中的化学能；同时还能将H 2O 分解为[H]和O 2。

3．不同颜色温室大棚的光合效率

(1)无色透明大棚日光中各色光均能透过，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以用无色透明的大棚光合效率最高。

(2)色素对绿光吸收最少，因此绿色塑料大棚光合效率最低。

4．影响叶绿素合成的因素

(1)光照：光是影响叶绿素合成的主要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。

(2)温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温时，叶绿素分子易被破坏，而使叶子变黄。

(3)必需元素：叶绿素中含N 、Mg 等必需元素，缺乏N 、Mg 将导致叶绿素无法合成，叶变黄。另外，Fe 是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分，缺Fe 也将导致叶绿素合成受阻，叶变黄。

二、光合作用过程分析

1．光合作用过程图解

2．反应式及元素去向

三、影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用

（一）内部因素对光合作用速率的影响

1．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。

2．同一叶片的不同生长发育时期

曲线分析：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。

应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理，可降低其细胞呼吸消耗的有机物。

（二）单因子变量对光合作用的影响(外界因素)

1．光照——光合作用的动力

①光照时间越长，产生的光合产物越多。

②光质，由于色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多，吸收绿光最少，故不同波长的光对光合作用的影响不一样，建温室时，选用无色透明的玻璃(或塑料薄膜)做顶棚，能提高光能利用率。

③光照强度：在一定光照强度范围内，增加光照强度可提高光合作用速率。

曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释

放CO2量表示此时的呼吸强度。

AB段表明光照强度加强，光合作用速率逐渐加强，CO2

的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B点时，细

胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度＝细胞

呼吸强度，B点对应的光照强度称为光补偿点。

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点以上不再加强了。C点对应的光照强度称为光饱和

点。

应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有关。

提醒外界条件变化时，CO2(光)补偿点移动规律：

①呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移；呼吸速率减小，CO2(光)补偿点应左移。

②呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降，CO2(光)补偿点右移；条件的改变使光合速

率上升时，CO2(光)补偿点左移。

2．光照面积

曲线分析：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)。

应用：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

曲线分析：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；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。

应用：大田要“正其行，通其风”，多施有机肥；温室内可适当补充CO2，即适当提高CO2浓度

可提高农作物产量。

4．必需矿质元素

曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需矿质元素的供应，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

而导致植物光合作用速率下降。

应用：在农业生产上，根据植物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。

5．温度

曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活

性而影响光合作用速率。

应用：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽

培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光

合作用速率；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。

三、多因子变量对光合作用速率影响的分析(外界因素)

曲线分析：P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示中的其他因子的方法。