高考生物复习影响光合作用的因素及在生产实践中的应用教案

高考生物复习影响光合作用的因素及在生产实践中的应用教案

1、对光合作用产量的理解：

光合作用产量（光合速率）一般以单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量或产生的有机物的量来表示。

黑暗条件下只进行呼吸作用，不进行光合作用，此时测得的氧气吸收量或CO2的释放量可直接反映植物的呼吸作用消耗量

光照条件下，植物在光合作用的同时，也在通过呼吸作用消耗O2放出CO2，此时测得的数值称净光合作用。

因此有：

净光合作用=实际光合作用产量—呼吸作用消耗量

2、影响色素吸收光能的因素

(1) 光照强度

(2) 光质红橙光＞蓝紫光＞绿光

3、影响叶绿素合成的因素

(1) 光照强度缺光黄化

(2) 温度秋天黄叶，早春的嫩叶

(3) 矿质元素N、Mg——成分

4、影响酶催化作用的因素

(1) 温度：影响酶的活性

(2) 矿质元素： N ——成分； Fe、Mn、Zn、Cu——全酶的辅助因子

影响CO2固定的因素：CO2的浓度和气孔开闭情况

光能利用率：是指植物光合作用所积累的有机物中所含的能量与照射到地面上的日光能量的比率。

光合作用效率：是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含的能量与光合作用中吸收的光能的比值。光能利用率=光合作用效率×光合作用中吸收的光能

农作物干重的增长，约有90%～95%直接来自光合作用，因此运用一定的技术措施提高光能的利用率，就能增加作物产量。

一、影响光和作用的因素：

1、光照：

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，这一光照强度被称为光补偿点，这时

光合作用强度主要受光反应产物的限制。

由于光合作用是一个光生物化学反应，

所以光合速度随着光照强度的增加而加快。但达到一定

程度之后，光合速度不再随着光照强度的增加而增加或

增加很少，这一光照强度被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。

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。

2001苏浙理综

右图表示野外松树（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

的吸收二氧化碳和释放二氧化碳量的状况。

①当光照强度为b时，光合作用强度

。

②光照强度为a时，光合作用吸收二氧化碳的量等于呼吸

作用放出的二氧化碳的量。如果白天光照强度较长时期为a

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？

⑵、光质的控制

光合效率：白光 >红橙光 > 蓝紫光 > 绿光

为提高大棚蔬菜的产量，应采取的正确措施是

A.安装红色透光薄膜

B.安装蓝紫色透光薄膜

C.安装绿色透光薄膜

D.安装无色透光薄膜

⑶、光合速率的日变化

(1)曲线AB 段表明限制光合作用速率的因素是（光照强度）。

(2)C 点光合作用强度减弱的原因是（中午温度高，气孔关孔，植物吸收的CO2减少）。

(3)DE 段光合作用强度下降的原因是光反应为暗反应提供的（ATP 、NADPH ）的生

成量大量减少。

(4)从图中可以推断，限制光合作用的环境因素有（光照强度、CO2浓度）等。

2、CO 2的供应

CO2太低，农作物消耗光合产物；

随CO2的浓度增加，光合作用强度增强；

CO2浓度再增加，光合作用强度保持不变；

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。

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了，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如果CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，这是因为光反应的产物是有限的（即受到光反应的限制）或CO2浓度过高抑制了植物的呼吸作用进而抑制了植物对矿质离子的吸收、利用和有关物质的合成等代谢过程，从而引起植物CO2中毒导致植物的光合作用产量降低。

右图为光合作用速率与温度、

CO2浓度的关系图，根据图中资料来判断，

下列叙述哪项是由图中资料可获得的结论（ ）

A)温度越高，光合作用速率愈快，故光合作用速率

与温度成正比。

(B) CO2浓度愈高，光合作用速率愈快，故光合作用

速率与浓度成正比。

(C) CO2浓度在0.4%以下时，光合作用速率随CO2浓度的 增加而升高。

(D)温度40℃，CO2浓度为0.6%时，光合作用速率约50。

3、温度的控制

合理密植，确保通风

多施农家肥 使用CO2发生器

增加CO2的方法：

光

合作

用强

度

温度对光合作用、呼吸作用的影响

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，所以提高植物净光合作用 产量的最适温度不是植物体内酶的最适温度， 而是光合作用与呼吸作用差值的最大值。

4、必需矿质元素对光合作用效率的影响

1)肥料三要素：

N ：是叶绿素、酶、ATP 、NADPH 的组分之一

P:组成生物膜的磷脂中含有磷;核酸、ATP 、NADPH 的组分之一 K ：参与光合作用中糖类的合成及运输

(2)参与酶活性的调节:Mg 、Mn 、Cl 和Ca

5、水分

水分是光合作用原料之一，缺乏时可造成植物的叶肉细胞缺水，导致气孔关闭，外界的CO2不能进入叶内，使暗反应原料不足，从而导致光合速度下降。 归纳：

影响光合作用的因素：光照（光照时间、光强、光质）、CO2含量、温度、矿质元素、水等 提高光合作用效率的新途径：

1、从生物工程的角度改变植物对光能的利用效率（转化效率）。

2、通过基因工程，改造光合作用中起关键作用的CO2固定酶 【例1】 下列措施不能提高阳生植物光合作用效率的是( ) A

B

C

D 照 【解析】 光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量，与光合作用中吸收的光能的比值，通过光照强弱的控制、二氧化碳的供应、必需元素的供应等可以提高光合作用的效率。而延长光合作用的时间、增加光合作用的面积可以提高光能的利用率，有助于提高光合作用产量。对于阳生植物来说，A 、B 、C 、D 四个选项都可以增加光合作用产物的积累，但延长光合作用的时间，不能提高光合作用的效率。

合理密植既有利于充分利用光能，又能确保农田中的农作物通风透光，使空气不断流过叶面，有助于提供较多的二氧化碳，从而提高光合作用的效率。如果种植过于稀疏，虽然光合作用的效率高，但对光能的利用率太低，不利于提高产量，反之，如果种植过密，农作物得不到充足的二氧化碳供应，光合作用效率低，虽然光能的利用率高，但植物的呼吸作用增加、种内竞争加剧、病虫害增多等因素，也不利于提高产量。

【例4】 在下列哪种条件下栽培番茄，对增产有利( )

A 15°C 、夜温26°C 温度