影响光合作用强度的因素分解

甲图
乙图
（1）甲图曲线中C点和正点（外界环境中CO2浓度变化为零）处，植株处 于何种生理活动状态？ （2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 段，其中光合作 用强度最高的是 点，植株积累有机物最多的是 点。 （3）乙图中FG段CO2吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应产生的 和 逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量减少，影响了CO2 固定。 （4）乙图曲线中间E处光合作用强度暂时降低，可能是因为
问题2.请说出你要探究的问题。
答案：探究光照强度对光合作用强度的影响或者是探究温度、 二氧化碳浓度对光合作用强度的影响。
问题3. 请小组讨论明确好实验原理。 答案：取叶圆片用真空渗入法，排除叶内细胞间隙的空气，充 以水分使叶片下沉。植物照光后，由于光合作用放出的氧气在 水中的溶解度很小，而积累于细胞间隙，叶圆片即由下沉转为 上浮。根据上浮所需时间，即能比较光合作用的强弱。
应用措施：
①增加光合作用面积，如 合理密植、间作和套种； ②适当间苗、修剪，合理 施肥、浇水，避免陡长， 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。
D 点，否则植物将入不敷
光能利用率
光能利用率一般是指单位土地面积上，农作物光合作
用合成的有机物中所含的能量，与这块土地所接受的太阳能 之比。
4.水、矿质营养
合理灌溉、合理施肥可促进叶片面积增大，提 高酶的合成率，增加光合作用速率。 吸水量或矿质元素吸收量
水是光合作用原料之一，同时也是代谢的必须介
质，缺少时会使光合速率下降.水分还能影响气孔 的开闭，间接影响CO2进入植物体内（如夏季的 “午休”现象）。
矿质元素如：
N：光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P：NADP+和ATP的重要组分；维持叶体常结构和 功能 K：促进光合产物向贮藏器官运输 Mg：叶绿素的重要组分
.光合面积 （叶面指数）
D
OA段——随叶面积的增大，光合作用实际量不断 增大，A点为光合作用面积的饱和点。超过A点， 光合作用不再增强，原因是有很多叶被遮挡在光 补偿点以下。 OB段——干物质量随光合作用增强而增加。B点 以后干物质的量不再增加，原因是光合总量不变， 但呼吸消耗量增大，所以干物质积累量不断降低 如BC段。 叶面积指数不能超过 出，无法生活下去。
A
A.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相 等 B.光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多 C.温度高于25℃时，光合作用制造的有机物的量开始减少 D.两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的 量相等
制造的、产生的——
测定的、积累的——
总 值 净 值
阴生植物与阳生植物
CO2吸
C
收量
阳生植物
阴生植物
O
CO2释
B
光照强度
放量
A
1.光照强度
CO2
吸 收
B：光补偿点指在一定光强范围内，光合
过程中吸收的CO2与呼吸过程中放出的 CO2等量时的光照强度。
C
阳生植物
阴生植物
CO2
0
B
光照强度
阳生植物 ＞阴生植物
释 放A C：光饱和点：指当达到某一光强时，光合速率就不再增
净积累量：
AC与AE围成的面积—呼吸消耗（S2—S1）
总光合作用量： 净值+呼吸消耗量（S2+S3）
呼吸速率、净光合速率的测定：
①测量什么? ②烧杯中装 ③条件？
呼吸速率 、 NaOH 黑暗
、 、
光合速率 NaHCO3 光下
。 。 。
④测呼吸速率原理
黑暗处，只进行呼吸作用 消耗O2，产生的CO2被
例：
晴朗的夏季 的一天
光合作用强度
B D
植物的光合 午休现象
C A 6 10 12 14 E 18 时
例：
晴朗的夏季 的一天
光合作用强度
B D
植物的光合 午休现象
C A 6 10 12 14 E 18 时
AB段：光照增强，光合强度增大 C 点： 中午时光照最强 叶片蒸腾作用最强 叶片大量失水 叶表面大量气孔关闭 CO2进 入受阻 叶片中的CO2减少 光合强度减弱 DE段：光照减弱，光合强度减小
• 请思考以下问题：
• 1.A点的含义;
A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释 放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。
• 2.B点的含义；
B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（光照强度只有在 B点以上时，植物才能正常生长），B点所示光照 强度称为光补偿点。
问题3.请说出光照强度是如何影响光合作用强度 的？其影响有什么特点？
答案：光照强度主要影响光合作用的光反应。光合作用强度 随光照强度的变化而变化。光照弱时光合作用减慢，光照逐 步增强时光合作用随之加快，但是光照增强到一定程度，光 合作用速度不再增加。
问题4.不同光质又是怎样影响光合作用的？ 答案：光质不同影响光合速率，白光为复色光，光合作用能 力最强。单色光中红光作用最快，蓝紫光次之，绿光最差。
2.CO2浓度对光合作用强度的影响
（2）点含义： ①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； ②图2中的A′点表示进行光合作用所需环境中 CO2的最低浓度；
应用：温室栽培时适当提高CO2的浓度
措施：
①多施有机肥或农家肥； ②大田生产“正其行，通其风”，即为 提高CO2浓度、增加产量； ③释放一定量的干冰或给植物施 NH4HCO3。
提高光能利用率措施：
1、延长光合作用时间，如暗处补充光照；一年种2季改为种3季。 2、增加光合作用的面积。如合理密植、间作套种等。 3、控制光强、光质、CO2、温度、矿质元素、水分等。
• （2）相关移动问题 • ①上图代表是阴生植物，如果改为阳生植物，a、 b两点则如何移动？ • 阳生植物的光补偿点和光饱和点都高于阴生植物， 故a、b点均应向右移。 • ②当温度或CO2浓度改变时，植物的光补偿点在坐 标轴上的位置将怎样移动 ? • 植物的光补偿点和光饱和点不是固定数值，它们 会随外界条件的变化而变动。例如，当CO2浓度增 高或温度降低时，呼吸作用减弱，因此光补偿点 降低，a点向左移。在封闭的温室中，温度较高， CO2较少，这会使光补偿点提高而对光合积累不利。 在这种情况下应适当降低室温，通风换气，或增 施CO2才能保证光合作用的顺利进行。
问题4. 请小组讨论确定出实验步骤。
答案：可参考，一、用打孔器打下生长旺盛的绿叶70片叶圆片， 避开叶脉，放入预先装好冷开水的注射器内，反复抽气，至叶 片下沉，遮光备用。 二、取6个小烧杯，加入清水，放入叶圆片每杯10片，按不同 光照、温度和二氧化碳条件进行处理。 三、观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的的影响（难点） 问题1.为保证探究活动顺利有序开展，请同学们回顾以下 几个问题：什么叫自变量、无关变量和因变量？设计对照 实验要遵循哪些原则？
答案：实验过程中人为改变的变量称为自变量，随着自变 量变化而变化的变量称为因变量。设计对照实验要遵循遵 循科学性原则、单一变量原则、平行重复原则、对照性原 则等。
• 3.C点所对应的横坐标的含义；
C点所示光照强度称为光饱和点
4.AB段曲线的含义
AB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，这是因为细胞呼吸释放的CO2 有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光 合作用强度 5.BC段曲线的含义
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
BB
3.图像分析：
已知M、N为同一细 胞中的两种细胞器， g、ｈ、ｍ、ｎ、ｐ、 ｑ为相关的两种气 体分子，回答问题：
当光合作用强度=呼吸作用强度时，会发生图中 当光合作用强度<呼吸作用强度时，会发生图中 当光合作用强度>呼吸作用强度时，会发生图中
pq pqmn pqgh
过程。 过程。 过程。
[例2] 下图中的甲、乙两图为—昼夜 中某作物植株对CO2的吸收和释放状 况的示意图。甲图是在春季的某一 晴天，乙图是在盛夏的某一晴天， 请据图回答问题：
影响光合作用强度的因素？
气体反应物
光照强度、光质、光照时间；
光能
CO2+H2O
叶绿体
（CH2O）+O2
①Mg、N等矿质元素； ②酶的活性受温度等影响。
(色素、酶）
①作为反应物和反应的媒介； ②水分→气孔关闭→CO2供应
影响光合作用强度的因素？
酶的种类、数量 内因：
叶面指数（疏密）
光（强度、光质） CO2浓度
1.光
CO2 吸 收 量 mg/dm2·h
光合速率（强度）
C
阳生植物 阴生植物
净 光 合 速 率 呼 吸 速 率
0
CO2
B
光照强度
释 放 量
A
实 际 光 合 速 率 （ 总 值 ）
净值=总值（实际值）－呼吸消耗值
①纵坐标代表实际光合速率（强度）还是净光合速率（强度）？ 净光合速率
如何判断曲线图中纵坐标代表的是总的还是净值？ ①不过原点的曲线代表的是净值；②题干交代“测定”的值——一定是净 值 ②ABC点各代表的意义？ A：呼吸强度；B：光补偿点；C：光饱和点 ③如果图中曲线表示的是阳生植物，那么阴生植物的曲线应当怎样？ 阴生植物的光补偿点、光饱和点 ＜ 阳生植物
测光合速率原理
光下，光合作用＞呼吸作用 光合作用产生的O2多于呼吸作 用吸收的O2，而CO2维持稳定 气压增大 ，液滴右移
NaOH吸收
气压下降 ，液滴左移
液滴左移的距离（体积）即 为O2的消耗量也即呼吸速率
液滴右移的距离（体积）即为 O2的产生量也即净光合速率