2018版高中生物苏教版必修1学案：4.2.2 影响光合作用的环境因素

第三课时影响光合作用的环境因素

学习目标

1．分析影响光合作用的环境因素(重点)。

2.概述光合作用原理的实践应用(重难点)。

|基础知识|

一、影响光合作用的环境因素

1．光照强度

光照强度低时，植物光合速率低。光照强度增强，光合速率变大；光照强度进一步提高，光合速率增加幅度减小；光照强度超过某一定值时，光合速率不再增加。

2．CO2的浓度

CO2是光合作用的原料之一。在一定范围内，植物光合速率随着CO2浓度的上升而增加，达到某一定值后，再增加CO2浓度，光合速率不再增加。

3．温度

温度影响酶活性，因而对光合速率也有明显的影响。

(1)不同植物光合作用的最适温度不同，一般在25～30 ℃左右。

(2)低温下植物光合速率变低的原因主要是酶活性降低。

(3)高温下光合速率变低的原因主要是高温使植物失水过多，影响气孔的开闭，减少了CO2

进入细胞的量。

4．水和营养元素

会直接或间接地影响植物光合速率。

(1)水是光合作用的原料，能直接影响植物光合速率；

(2)氮素可以促进叶片面积的增大和叶片数目的增多，从而增加光合面积，间接地影响植物

光合速率。

二、光合作用原理的应用

1．农业生产中提高光能利用率的途径：增加光照面积、延长光照时间和增强光合作用效率等。

(1)大田：套种、合理密植等措施充分吸收阳光以达到目的。

(2)大棚：适当延长光照时间，提高CO2浓度和温度以提高光合作用效率。

(3)提供适合浓度的营养元素，如施用含N、P、K、Mn、Zn元素的肥料。

2．植物缺乏症：缺乏光合作用必需的营养元素时，植物叶片变黄、变小，或叶上有斑点、叶边缘呈现烧焦状等缺乏病症。

|自查自纠|

判断正误：

(1)农业生产中提高光能利用率的措施包括增加光照面积，延长光照时间和增强光合作用效

率。

() (2)施用含N、P、K、Mn、Zn等元素的肥料，可促进光合作用效率的提高。

() (3)大棚栽培不仅可适当延长光照时间，还可适当提高CO2浓度和温度，来提高光合作用效

率。

() (4)CO2浓度越大光合作用效率就越高。

() (5)与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短。()

答案(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×

|图解图说|

★在光照条件下，绿色植物才能进行光合作用，吸收CO2，放出O2；在无光照的时候，只

进行细胞呼吸，吸收O2，放出CO2。

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★缺水时气孔关闭，影响CO2进入叶肉细胞，从光合产物积累的角度分析，植物缺水导致

光合产物输出缓慢，使光合速率下降

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★大棚中增加CO2浓度提高作物光合作用效率

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探究点影响光合作用的环境因素

1．根据光照强度与光合作用速率的关系图像，试探讨：

(1)结合光合作用的过程，解释出现以上曲线变化的原因。

提示：光照是光合作用光反应的条件，主要影响光反应。光照强度增加，[H]和ATP浓度增大，增加光合作用速率，当达到饱和点后，光合作用速率不再增加。

(2)正常进行光合作用的棉花植株，突然停止光照，其叶绿体内的三碳化合物、五碳化合物

的含量将发生怎样的变化？为什么？

提示：三碳化合物含量上升，五碳化合物含量下降。突然停止光照，光反应产生的[H]和A TP 减少，使三碳化合物的还原速率降低，而由于二氧化碳浓度未发生变化，三碳化合物的生成速率未变，故三碳化合物的含量上升；五碳化合物的含量则下降。

(3)结合光照强度与光合作用速率的关系曲线，分析生产中有哪些措施可以提高作物产量。提示：①延长光合作用时间：通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间，提高有机物合成的时间，从而增加产量；

②增加光合作用面积：合理密植，提高单位时间的光能利用率，从而提高农作物产量。2．根据CO2浓度与光合作用速率之间的关系图像，试探讨：

(1)若为植物提供高浓度的CO2，其光合作用速率情况将会怎样？

提示：在CO2饱和点之前，增加CO2浓度，光合作用速率提高；在CO2饱和点之后，增加CO2浓度，光合作用速率不再增加。

(2)正常进行光合作用的棉花植株，突然停止CO2供应，其叶绿体中三碳化合物和五碳化合

物的含量将发生什么变化？为什么？

提示：三碳化合物含量减少，五碳化合物含量增加。因为CO2是暗反应的原料，在暗反应中，CO2和五碳化合物反应生成三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的ATP提供能量的条件下，被[H]还原为五碳化合物和糖类。由于停止CO2供应时光照并未发生变化，所以CO2和五碳化合物的反应停止，而三碳化合物的还原仍在继续进行，所以三碳化合物含量会减少，五碳化合物含量会增加。

(3)结合CO2浓度与光合作用速率的关系曲线，分析在实际生产生活中如何提高作物产量。提示：“正其行，通其风”或将蔬菜大棚与养鸡棚等相连起来提高CO2浓度，提高植物光合作用速率，从而增加作物产量。

3．结合温度与光合作用速率之间的关系图像，思考下列问题：

(1)分析温度对光合作用速率影响的实质。

提示：光合作用是在酶的催化下进行的，温度通过影响酶的活性而影响光合作用速率。(2)分析图像中AB段、BC段的形成原因。

提示：AB段表示随温度升高，酶的活性升高，光合作用速率逐渐增加，至B点时达到最大；

B点对应的温度表示光合作用最适温度；BC段表示随温度升高，酶的活性下降，甚至失活，光合作用速率快速下降，直至完全停止。

(3)结合温度与光合作用速率之间的关系图像，分析该曲线在实际生产生活中有何应用。

提示：①冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培又可适当降低温度。

②白天适当提高温度，以提高光合作用速率，晚上适当降低温度，以降低细胞呼吸速率，保

证植物有机物的积累。

(4)如图表示的是八月份某一晴天一昼夜中某植株CO2的吸收和释放曲线，请根据曲线分析

出现e点下降的原因？