影响光合作用的外界因素
光合作用的限制因素
一 外界因素
一 外界因素 5 矿质元素
1) 氮：氨基酸、蛋白质、核酸、叶绿素等的组成元素。 2) 磷：核酸、磷脂、辅酶的组成元素。 3) 钾：多种酶的辅助因子，参与气孔开放的调节。 4) 铁：参与叶绿素的合成，铁不足引起有活力的PSII 反应中心数减少，天线色素传递的激发能减少， PSII光化学效率降低。
气孔的关闭有利于缓解水分的不足。
一 外界因素 4. CO2
空气中 CO2 浓度较低，通常是 C3 植物光合作用的因子，
而C4植物由于PEPCase泵的作用，通常空气浓度的CO2
就可使光合作用接近饱和，不过这种 CO2 的浓缩需要 能量，因此C4植物的优越性在强光下方能发挥出来。 在高 CO2 浓度下，短期内叶片的光合速率会提高，但 时间长了往往会逐渐降低，即产生一种适应。
紫黄质
H2O
抗坏血酸 脱氢抗坏血酸
低 光 ︐ 类 囊 体 膜 基 质 侧
NADPH+O 2
环氧玉米黄质
H2O
抗坏血酸 脱氢抗坏血酸
高 光 ︐ 类 囊 体 腔 内 侧 ︐
pH<6.5
NADPH+O 2
玉米黄质
叶黄素循环 玉米黄质可直接猝灭激发态的叶绿素
一 外界因素
一 外界因素
a) 依赖PSII光反应中心的可逆性失活 b) 依赖PSII的循环电子传递 PSII反应中心受光激发后交出电子，电子经pheo （不经过泛 醌）到Cytb559又回到P680，通过这一无效的循环而把激发能 转变成热散失。 a) 光呼吸可直接消耗过剩光能，并促进Pi的更新 b) 两个光系统间激发能的分配 c) 通过LHCII的磷酸化可使部分LHCII向LHCI迁移，使PSII激发能
反映光合电子传递和光合磷酸化情况。
光合作用的影响因素和原理的应用(含答案) (1)
第23课时 光合作用的影响因素和原理的应用[目标导读] 1.通过探究光照强弱对光合作用强度的影响实验，学会研究光合作用影响因素的方法。
2.联系日常生活实际，思考影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。
3.阅读教材，了解化能合成作用。
[重难点击] 影响光合作用的环境因素以及光合作用原理的实践应用。
一 探究光照强弱对光合作用强度的影响多种环境因素对光合作用有着重要的影响，其中光照的影响最为重要。
1.光合作用强度的表示方法⎩⎪⎨⎪⎧ 单位时间内光合作用产生的有机物的量单位时间内光合作用吸收CO 2的量单位时间内光合作用放出O 2的量2.探究光照强弱对光合作用强度的影响(1)实验原理：抽去小圆形叶片中的气体后，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会上浮。
光合作用越强，单位时间内小圆形叶片上浮的数量越多。
(2)实验流程打出小圆形叶片(30片)：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出(直径＝1cm)↓抽出叶片内气体：用注射器(内有清水、小圆形叶片)抽出叶片内气体(O 2)等↓小圆形叶片沉水底：将抽出内部气体的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水↓的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底强、中、弱三种光照处理：取3只小烧杯，分别倒入20mL 富含CO 2的清水，各放入10片小圆形叶片，用强、中、弱三种光照分别照射↓ 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数量 (3)实验现象与结果分析：光照越强，烧杯内小圆形叶片浮起的数量越多，说明在一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强。
3.结合细胞呼吸，人们用下面的曲线来表示光照强度和光合作用强度之间的关系，请分析：(1)说出各点代表的生物学意义①A点：光照强度为零，只进行细胞呼吸。
②B点：光合作用强度等于呼吸作用强度，为光补偿点。
③C点：是光合作用达到最大值时所需要的最小光照强度，即光饱和点。
(2)说出各线段代表的生物学意义①OA段：呼吸作用强度。
2019-2020学年高中生物苏教版必修1教学案：第四章 第二节 第3课时 影响光合作用的环境因素 Word版含答案
第3课时影响光合作用的环境因素1.光照强度和CO2浓度是影响光合速率的两个重要外界因素。
2．光照强度直接影响光合作用的光反应产生[H]和ATP，间接影响暗反应。
3．CO2浓度直接影响光合作用的暗反应，间接影响光反应。
4．温度影响酶的活性，低温时酶的活性降低，导致光合速率降低；高温导致气孔关闭，使得CO2的供应减少，光合速率降低。
5．水和营养元素会直接或间接地影响光合速率。
一、影响光合作用的环境因素1．光照强度对光合作用的影响(1)光照强度比较弱时，光合速率很低。
(2)光照增强，光合速率相应地变大。
(3)当光照强度超过某一定值时，再增大光照强度，光合速率不再增加。
2．CO2浓度对光合作用的影响(1)CO2是光合作用的原料之一。
(2)在一定范围内，植物光合速率随着CO2浓度的上升而增加。
(3)当CO2浓度达到某一定值后，再增加CO2浓度，光合速率不再增加。
3．温度对光合作用的影响(1)温度影响酶的活性。
(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．水和营养元素对光合作用的影响(1)水是光合作用的原料，能直接影响植物光合速率。
(2)营养元素能间接影响植物光合速率。
二、光合作用原理的应用采用套种方法，可增加光照面积；采用轮作的方法，可以延长光照时间。
1．判断下列说法的正误(1)低温下植物光合速率变低的原因主要是酶活性降低(√)(2)温度较高时光合速率变低的原因主要是酶变性失活(×)(3)提供适宜浓度的营养元素，能防治植物缺乏症的发生，进而增强光合速率(√)(4)在我国农业生产实践中，常采用套种方法来提高农作物光合速率(×)2．下列因素能够直接影响光反应过程的是( )A．光照强度 B．CO2浓度C．温度解析：选A 光照强度直接影响光反应，CO2直接影响暗反应，温度通过改变酶的活性来影响光合作用。
光强、光质、温度、二氧化碳浓度对光合作用的影响
光强、光质、温度、二氧化碳浓度对光合作用的影响【实验目的】学习光强、光质、温度、二氧化碳浓度等外界条件对光合作用的影响【实验原理】因为影响光合作用的内部及外部因素不断变化，因此植物光合作用强度经常改变着。
影响光合作用的外界因素主要有光强、光质、温度、二氧化碳浓度。
影响光合作用的内部因素主要有叶片叶绿素的含量、叶片含水量、叶片的发育阶段等等。
一般而言，光强增加，光合作用强度增强。
但由于植物的生活习性不同，在光强增加相同的情况下，光合作用强度的增强程度并不相同，并且当光强增加到一定限度时，光合作用不再增加了。
因光合色素对不同性质的光的吸收值是不同的，因此不同颜色的光也会影响光合作用的强度，红光、蓝紫光光合作用强度大，其它光质光合强度下降，绿光的光合强度几乎为零。
因温度直接影响光合作用过程中光反应与暗反应酶的催化活性，因此也会影响光合作用的强度。
一般而言，温度在0℃～35℃之间时，每增加10℃光合强度增加一倍；但超过40℃～50℃后，光合强度下降。
因二氧化碳是光合作用的底物之一，因此它的含量直接影响光合强度，在一定的浓度范围内，增加二氧化碳浓度，光合作用强度加强。
【实验材料和用具】黑藻或金鱼藻、碳酸氢钠、高瓦数聚光灯、温度计、大烧杯等。
【实验步骤】1、光强度对光合作用的影响取几条黑藻或金鱼藻，将其剪成几段，放在装有自来水的大烧杯中（杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳），使烧杯中水高于植物体2厘米～3厘米。
把此装置放在聚光灯下，很快有气泡从切口中冒出。
把此装置放在距光源分别为100cm、300cm、500cm的地方（用冰块控制各烧杯中的水温，用温度计监测水温）。
每个距离都每隔一定的时间计数排出的气泡数。
2、光质对光合作用的影响取几条黑藻或金鱼藻，将其剪成几段，放在装有自来水的大烧杯中（杯中已放入少量的碳酸氢钠以产生二氧化碳），使烧杯中水高于植物体2厘米～3厘米。
把此装置放在聚光灯下，很快有气泡从切口中冒出。
光合作用的影响因素
光合作用的影响因素影响光合作用的因素可分为内部因素和外部因素。
一、内部因素主要是叶片和光合产物输出（源库流关系）。
叶片的结构和叶片的叶龄。
叶片的结构如叶片厚度、栅栏组织与海绵组织的比例、叶绿体和类囊体的数目等都对光合速率有影响。
它们受遗传因素和环境因素的共同作用。
植物叶片栅栏组织细胞长，排列紧密，叶绿体密度大，叶绿素含量高，光合活性也高，而海绵组织中情况则相反。
阳生植物叶栅栏组织要比阴生植物叶发达，因而阳生叶有较高光合速率。
此外，C4植物因为叶片具有花环结构等特性，光合作用速率通常大于C3植物。
光合作用随叶龄增长出现“低-高-低”的规律。
嫩叶叶片组织发育不健全，叶绿体小，片层结构不发达，光和色素含量低，捕光能力弱，光合酶含量与活性低，因此表观光合速率低。
随着幼叶的成长，光合速率不断提高。
当叶片伸展至叶面积最大和厚度最大时，光合作用速率达最大值。
以后随着叶片衰老，叶绿体含量与Rubisco酶活性下降，以及叶绿体内部结构的解体，光合速率下降。
源库流关系影响光合速率。
光合作用场所的光合产物是“源”，如果源库流受到影响，光合产物就会积累，当积累达一定水平之后，会影响光合速率，其主要原因有：○1反馈抑制。
例如，蔗糖的积累会反馈抑制合成蔗糖的磷酸蔗糖合成酶（SPS）活性，使F-6-P的积累又反馈抑制果糖-1,6-二磷酸酯酶活性，是细胞质以及叶绿体中磷酸丙糖含量增加，从而影响CO2固定。
○2淀粉粒的影响。
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的形成，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。
二、外部因素有光照、CO2、温度、水分和矿质营养等。
光照光强-光合曲线，也称光响应曲线。
在暗中无光合作用，CO2（图中OA段为呼吸速率）。
随CO2扩散和固定速率的影响。
有很大差别。
光补偿点高的植物一般光饱和点也高，草本植物的光补偿点与光饱和点通常要高于木本植物；阳生植物的光补偿点与光饱和点要高于阴生植物。
影响光合作用的因素及曲线分析
影响光合作用的因素及曲线分析Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】【一】影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用1．单因子因素(1)光照强度①原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响光反应阶段，制约ATP和[H]的产生，进而制约暗反应阶段。
②图像分析：A点时只进行细胞呼吸；AB段随着光照强度的增强，光合作用强度也增强，但是仍然小于细胞呼吸强度；B点时代谢特点为光合作用强度等于细胞呼吸强度；BC段随着光照强度的增强，光合作用强度也不断增强；C点对应的光照强度为光饱和点，限制C点的环境因素可能有温度或二氧化碳浓度等。
③应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光照强度大于B点对应的光照强度；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
(2)光照面积①图像分析：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)。
②应用分析：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①原理分析：CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响暗反应阶段，制约C3生成。
②图像分析：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，而图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。
③应用分析：大气中的CO2浓度处于OA′段时，植物无法进行光合作用；在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增加CO2浓度，提高光合作用速率。
影响光合作用的因素
影响光合作用的因素一、外部因素对光合作用的影响1、光a、光强度：在一定范围内，光合作用速率随光照强度的增强而加快，但光强增加到一定强度，光合作用速率不再加快。
A.B.C点的意义：b、光质：复色光（白光）下，光合速率最快；单色光中，红光下光合速率最快，蓝紫光次之，绿光最差。
故温室大棚常用无色透明薄膜。
2、温度温度通过影响酶活性来影响光合速率。
在一定范围内随温度升高，光合速率增大；温度过高会使酶活性下降，从而使光合速率减小。
生产中的应用：适时播种；温室栽培农作物时，白天适当升温，晚上适当降温。
3、CO2浓度植物光合速率在一定范围内随CO2浓度增大而加快，但CO2达一定浓度时，光合速率不再增加。
生产中，常施用有机肥及其他措施提高大田或温室CO2浓度。
二氧化碳4、矿质元素矿质元素会直接或间接影响光合作用。
N、Mg、Fe、Mn等是合成叶绿素的必需元素；K、P等参与碳水化合物代谢；P参与叶绿体膜的构成及光合作用中间产物的转变和能量传递，故生产中应合理施肥。
5、水水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。
另外，水还影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用影响很大，生产上，应合理灌溉，预防干旱。
光合作用CO2的浓度的吸收的二、 内部因素对光合作用的影响叶龄（色素、酶、C5的含量）解释：三、多因素对光合作用的影响讨论：（1）P 点限制光合速率的变量是什么？为什么？（2）Q 点限制光合速率的变量是光照强度，对吗？（3）光照强度、温度、CO2浓度等环境因素都对光合作用强度产生影响，生产实践中应如何操作，从而达到增产的目的？例题1：如下图：科学家研究CO2 浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如右图。
请据图判断下列叙述不正确的是A ．光照强度为a 时，造成曲线II 和III 光合作用强度差异的原因是CO2 浓度不同B ．光照强度为 b 时，造成曲线 I 和 II 光合作用强度差异的原因是温度的不同C ．光照强度为a ～b ，曲线 I 、II 光合作用强度随光照强度升高而升高D ．光照强度为a ～c ，曲线 I 、III 光合作用强度随光照强度升高而升高光 合作 用叶龄巩固练习1．有甲、乙、丙、丁4盆长势均匀的植物置于阳光下，甲红光照射；乙绿色光照射；丙添加红色滤光片A；丁添加绿色滤光片B（如图），经过一段时间，各盆中长势最旺的和长势最差的依次是下列哪一组（）A．甲、乙B．乙、丙C．甲、丁D．丙、丁2．光照强度和CO2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素，下列图像是北方夏季一天中棉花叶片光合作用强度的变化曲线，请指出正确的图解是( )3．右图为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。
影响光合作用的因素及曲线分析
【一】影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用1．单因子因素(1)光照强度①原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响光反应阶段，制约ATP和[H]的产生，进而制约暗反应阶段。
②图像分析：A点时只进行细胞呼吸；AB段随着光照强度的增强，光合作用强度也增强，但是仍然小于细胞呼吸强度；B点时代谢特点为光合作用强度等于细胞呼吸强度；BC 段随着光照强度的增强，光合作用强度也不断增强；C点对应的光照强度为光饱和点，限制C点的环境因素可能有温度或二氧化碳浓度等。
③应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光照强度大于B点对应的光照强度；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
(2)光照面积①图像分析：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)。
②应用分析：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①原理分析：CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响暗反应阶段，制约C3生成。
②图像分析：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，而图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。
③应用分析：大气中的CO2浓度处于OA′段时，植物无法进行光合作用；在农业生产中可通过“正其行，通其风”和增施农家肥等措施增加CO2浓度，提高光合作用速率。
(4)温度①原理分析：是通过影响酶活性进而影响光合作用。
②图像分析：低温导致酶的活性降低，引起植物的光合作用速率降低，在一定范围内随着温度的升高酶活性升高进而引起光合速率也增强；温度过高会引起酶活性降低，植物光合速率降低。
影响光合作用的因素分析及应用
影响光合作用的因素分析及应用：1、内部因素（1）植物种类不同光合作用速率不同。
（2）同一叶片的不同生长发育时期光合作用速率不同。
2、单因子外界因素对光合作用速率的影响（1）光照强度：①曲线分析：曲线1：表示在一定的光照强度范围内．．．．．．．．．．，光合作用的速率随着光照强度的增加而加快，超过一定的强度，光合作用速率不再加快。
（图中S点表示实行光合作用所需要的最低光照强度，Q点对应的光照强度称为光饱和点。
）曲线2：●A点光照强度为零，只实行细胞呼吸，A点即表示植物呼吸速率。
●AB段表示随光照强度增强，光合作用逐渐增强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；B点表示细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度，称B为光补偿点。
●BC段表示随光照强度持续增强，光合作用强度持续增强，到C点以上不再增强了。
C点对应的光照强度为光饱和点。
（C点对应的CO2吸收值表示表观光合速率）②应用：阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如虚线所示，在林生产上间作、套种、林带树种的配置，合理采伐都要考虑阳生植物要给予较强的光照，阴生植物不需要太强的光。
（2）CO2浓度：①曲线分析：曲线1：表示在一定的．．范围内．．．，光合作用的速率随着CO2浓度的增加而加快，超过一定的．．．浓度浓度，光合作用速率不再加快。
（图中S点表示实行光合作用所需要的最低CO2浓度，Q点对应的CO2浓度称为CO2饱和点。
）曲线2：●A点表示CO2补偿点，即光合作用速率等于呼吸作用速率时的CO2浓度。
AB表示随CO2浓度增加，光合作用持续增强，到B点以上不再增强了。
B点对应的光照强度为CO2饱和点。
（B点对应的CO2吸收值表示表观光合速率）②应用：在农业生产上能够通过“正其行，通其风”，增施农家肥等措施适当提升CO2浓度，提升光合作用速率。
（3）温度：①曲线分析：温度是通过影响与光合作用相关酶的活性而影响光合作用的速率的。
影响光合作用的因素
应用：白天调到光合作用最适温度，以提高光合
效率；晚上适当降低温度，降低酶的活性，以降低呼 吸作用强度，保证有机物的积累。因此一般昼夜温差 大，有1）N——叶绿素，酶，生物膜、ATP成分
（2）P ——生物膜，ATP的组成成分 （3） Mg——叶绿素的组成成分。 （4）K——有利于糖类等运输。
光 合 速 率 N、P、K等元素
应用： 适时、适量施肥。
五、水分
原理：①水分既是光合作用的原料，又是化学反 应的媒介； ②缺水→气孔关闭→CO2进入受阻→间接影响光 合作用 光 合 速 率
0
应用：合理灌溉。
水分
总结
【外界环境因素 】 一、光照
1.光照强度 2.光照时间 3.光质 4.光照面积 二、CO2浓度 三、温度 四、水分 五、必需矿质元素
使 三碳化合物
光照强度减弱 ATP、 [H] 是
的形成 大为减少。
（3）DE段光合作用强度下降的原因
光照强度减弱 以致光合作
用
光 反应阶段产生的 ATP和[H] 减少因而影响暗反应的进行。
2.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别
为250C和300C，下图表示250C时光合作用与光照强度 的关系。若温度升到300C （原光照强度和CO2浓度不 变），理论上图中相应点a、b、c移动方向分别为： （ ） A 下移、右移、下移
3、光照强度
D
AB:呼吸作用强度大于光合作用强度 B:光合作用与呼吸作用强度相等,此时的光照强度为光补偿点 BC:呼吸作用强度小于光合作用强度 C:达到最大光合作用强度的最小光照强度，称为光饱和点 若甲曲线代表阳生植物，则乙曲线代表 阴生 植物。 应用： 种植阴生植物应避免过强光照；种植阳生植物应给与较强光照条件
影响光合作用的外界因素
所以，图示的虚线表示光合作用净积累有
机物的量，实线表示呼吸作用消耗有机物 的量，总光作用=制造的有机物=虚线量+实 线量。
• 光合作用实际产氧量=实侧的氧气释放量+呼吸作 用耗氧量
光合作用实际CO2消耗量=实侧CO2消耗量+呼吸 作用CO2释放量 光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄生 产量—呼吸作用葡萄糖消耗量
置，合理采伐，冬季温室栽培避免高温等都与光补偿点有
关
(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，光合作用不再增加，原因 是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下。 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。
环境因素对光合作用速率的影响
• (1)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
光合作用强度 :
植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的 衡数量量光。合作用强度的指标----光合作用速率
以一定时间内CO2 的消耗或O2 , （CH2O）等产
光合作用的影响因素
影ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ： 影响：
1、光照强度
在一定范围内，植物光合速率随光照强度的增大而增大 在一定范围内， 但达到一定光强后，光合速率不再增加。 但达到一定光强后，光合速率不再增加。
CO2 吸
收
0
A
B
光照强度
2、温度
光合过程中的暗 反应是由酶所催化的 化学反应， 化学反应，因而受温 度影响。在强光、 度影响。在强光、高 CO2浓度时温度对光合 速率的影响要比弱光、 速率的影响要比弱光、 浓度时影响大， 低CO2浓度时影响大， 这是由于在强光和高 条件下， CO2条件下，温度能成 为光合作用的主要限 制因素。 制因素。
提高光能利用率的途径
单位面积作物干物质所含热量（ 单位面积作物干物质所含热量（J） 光能利用率（ 光能利用率（%）= 单位面积太阳平均总辐射能（ 单位面积太阳平均总辐射能（J） 1.延长光合时间 提高复种指数（全年内农作物的收获面积对耕地面积之比）； 套种；人工光照 2.增加光合面积 合理密植；改变株型（矮杆、分蘖多、株型紧凑） 合理密植；改变株型（矮杆、分蘖多、株型紧凑） 3.提高光合速率 高光效品种（叶片挺厚，光合效率高的品种）； 高光效品种（叶片挺厚，光合效率高的品种）； 增加CO 浓度（深施碳酸氢铵肥料[ 增加CO2浓度（深施碳酸氢铵肥料[含50%CO2]，增施有机 实施秸秆还田，使用CO 发生器）； 肥，实施秸秆还田，使用CO2发生器）； 肥水管理（合理灌溉、保证必需矿质元素供应）； 肥水管理（合理灌溉、保证必需矿质元素供应）； 早 春地膜覆盖或大棚栽培等 ×100%
3、二氧化碳
要注意在光强满足要求的条件下， 浓度较低时， 要注意在光强满足要求的条件下，CO2浓度较低时，植 不能够表现为吸收外界的CO2。 物不能够表现为吸收外界的
影响光合作用的因素及应用
归纳
光合作用及呼吸作用在提高作物产量方面的主要应用
途径
措施或方法
延长光照时间
补充光照
增大光合 作用面积
间作、合理密植
提高光合 作用效率 提高净光合 作用速率
控制适宜光强、提高CO2浓度(如通风)、合理施 肥(供应适量必需矿质元素)
维持适当昼夜温差(白天适当升温，晚上适当降 温)
(2)光合速率与呼吸速率的关系 ①绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率。 ②绿色植物组织在光下，光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为 净光合速率。 ③真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系：真正光合速率＝净光 合速率＋呼吸速率 ④三者的常用表示方法：
如在同时间隔播种玉米和谷子。
套种：就是在前一季作物生长后期，播种下一季
作物。是一种解决前、后季作物之间季节 矛盾的复种方式 。如在小麦成熟之前，在 垄间播种棉花。
意义：增大了光合作用面积；增加了单位土地面积
上光合作用时间，提高了光能利用率；同时还有利 于不同作物对不同矿质元素的充分吸收；避免了同 种作物长时间种植易患某种病虫害的可能。
量相等
制造的、产生的—— 总 值
测定的、积累的—— 净 值
应用：控制好光强
措施：
①大棚种植阴雨天应补充光照，把光强控制在光饱和点，至 少要在光补偿点之上；
②根据阳生植物和阴生植物对光照的不同要求，控制光照强 弱。如间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的搭配等。
对应例题：下图为四种植物（ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ）在不 同光照强度下光合作用速率的曲线，其中最适于 在荫蔽条件下生长的植物是（ ）
以测定的CO2吸收量与释放量为 指标，研究温度对某绿色植物光 合作用与呼吸作用的影响，结果 如图所示。下列分析正确的是
影响光合作用的因素
果树生理学班级：林学082姓名：殷文娟学号：0833312161、影响果树光合作用的因素一、外界条件对光合速率的影响光合作用的指标是光合速率。
光合速率通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳毫克数表示，一般测定光合速率的方法都没有把叶子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，叫做表观光合速率或净光合速率。
如果我们同时测定其呼吸速率，把它加到表观光合速率上去，则得到真正光合速率。
真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率(一)光照光合作用是一个光生物化学反应，所以光合速率随着光照强度的增加而加快。
在一定范围内几乎是呈正相关。
但超过一定范围之后，光合速率的增加转慢；当达到某一光照强度时，光合速率就不再增加，这种现象称为光饱和现象。
各种作物的光饱和点不同，与叶片厚薄、单位叶面积叶绿素含量多少有关。
群体叶枝繁茂，当外部光照很强，达到单叶光饱和点以上时，而群体内部的光照强度仍在光饱和点以下，中、下层叶片就比较充分地利用群体中的透射光和反射光。
群体对光能的利用更充分，光饱和点就会上升。
根据对光照强度需要的不同，可把植物分为阳生植物和阴生植物两类。
阳生植物要求充分直射日光，才能生长或生长良好，如马尾松和白桦。
阴生植物是适宜于生长在荫蔽环境中，阳生植物和阴生植物所以适应不同的光照，是与它们的生理特性和形态特征的不同有关。
以光饱和点来说，阳生植物的光饱和点是全光照(即全部太阳光照)的100％，而阴生植物的则是全光照的10～50％。
因为阴生植物叶片的输导组织比阳生植物的稀疏，当光照强度很大时，水分对叶片的供给不足，所以，阴生植物的叶片在较强的光照下便不再增加光合速率。
以光补偿点来说，阳生植物的光补偿点高于阴生植物。
当光照强度较强时，光合速率比呼吸速率大几倍，但随着光照减弱，光合速率逐渐接近呼吸速率，最后达到一点，即光合速率等于呼吸速率。
同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度，就称为光补偿点。
高中生物一轮复习讲义：第3单元 4 第11讲影响光合作用的因素 Word版含答案
第11讲影响光合作用的因素影响光合作用速率的环境因素（Ⅱ）影响光合作用的因素1．光照强度(1)原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。
光照强度增加，光反应速率加快，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。
(2)曲线分析①A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸。
②AB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。
③B点：为光补偿点，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。
④BC段：表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断增强，到C点后不再增强了。
⑤C点：为光饱和点，限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。
(3)应用：①温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产；②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，可合理利用光能。
2．CO2浓度(1)原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。
(2)曲线分析图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
B点和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，提高光合速率。
3．温度(1)原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用。
(2)曲线分析：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。
4．水分(1)原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。
另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。
(2)曲线分析图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。
图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2的供应。
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光饱和点
(2)CO2浓度----影响暗反应
CO2饱和点
曲线分析： 在一定的范围内，植物的光合速率随CO2浓 度增加而增加，但到达一定程度时再增加CO2浓
度，光合速率不再增加。
(2)温度----影响酶的活性
钟罩图形—高温酶失活
最适温度
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。
自养型
化学能 有机物 化能自养型：无机物 如：硝化细菌 硫细菌 铁细菌 例4 随5 过2
异养型：概念、实例 兼性营养型---很少
如：眼虫 红螺菌
自养型举例
2NH3+3O2 2HNO2+ O2 硝化细菌 硝化细菌
化能合成作用
2HNO2+2H2O+能量 2HNO3+能量
CO2 + H2O
ATP
（CH2O）+ O2
1.科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用 强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正 确的是：
A.光照强度为a时，造成曲线Ⅱ和 Ⅲ光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同 B.光照强度为b时，造成曲线Ⅰ和 Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同 C.光照强度为a-b时，曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随光照强度升高而升高 D.光照强度为a-c时，曲线Ⅰ、 Ⅲ光合作用强度随光照强度升高而升高
（3）如图表示绿色植物在水分充足的条件下，光合作用强度与环 境因素的关系。请仔细分析图中曲线，回答下列问题： 光照强度与温度 A、影响光合作用的主要外界因素是 在一定温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强 B、光合作用强度与温度之间的关系是 C、在温度为400C，光照强度为c时，限制光合作用进行的外在因素 可能是 CO2浓度 D、在光照强度为b，温度为200C时，限制光合作用的内在因素是 ， 暗反应中酶的活性
6．以光合作用最佳状态时的光合作用强度为1，在其他条件稳定的情况下， 随着叶片相对含水量的逐渐下降，光合作用强度的变化如下图所示。相关推断 合理的是 A．叶片含水量与光合作用强度成正比 B．叶片含水量与光合作用强度成反比 C．叶片含水量不足时，CO2的利用会减少 D．叶片含水量充足时，CO2的利用会减少
Байду номын сангаас创景设问：
光合作用原理的应用
探究影响光合作用强度（光合作用速率）的 环境因素 1、光合作用速率如何表示？
单位时间内反应物的减少量或生成物的增加量。
【例题】测定植物光合作用的速率，最简单有效 的方法是测定： A.植物体内葡萄糖的生成量 B.植物体内叶绿体的含量 C.二氧化碳的吸收量 D.植物体内水的消耗量
右 1、A组玻璃管中的a红墨水珠的移动方向是_______。 B组的移动方向是______。 左
净光合速率=总光合速率—呼吸速率
2、若玻璃管上有刻度可定量读数，同时给你时钟。你如何 测定，计算该叶片的光合作用速率？
二 新陈代谢的基本类型
光能自养型： 无机物 如：绿色植物 光能 有机物 比 较
同化 作用 类型
（1）甲图曲线中C点和E点(外界环境中C02浓度变化为零)处， 植株处于何种生理活动状态？ 此时：光合作用速率=呼吸作用速率 （2）根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的BF段段， 其中光合作用强度最高的是D 点，植株积累有机物最多的是 E 点 光照减弱 （3）乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为 ，以致光反应 ATP 「H」逐渐减少，从而影响了暗反应强度，使化合物数量 产生的 和 减少，影响了C02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 ：
检测原理是什么？ 保持其他条件因素完全一样。 你要进行定性检测还是定量检测？
提示：可能有哪些因素会影响你的实验结果？你们 是如何控制？
材料的选择：
提示：实验需要什么样的材料？那些材料符 合相应的要求？或那些材料具备相应的特点？ 适于作相应的实验？
形态大小厚薄颜色相近的同种植物的 绿色叶片。
实验步骤的设计：
过5
5、某生物兴趣小组在密闭的玻璃温室内进行植物栽培实验，分 别对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行24h测定，得 到右图所示曲线，则以下说法有几种是正确的？ ①c、e两点的光合速率为零 ②c、d之间的区段光合速率大于呼吸速率 ③de段光合速率小于呼吸速率 ④进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
提示：通常的思路为： 材料预处理： 分组编号→ 设置对照→ 控制变量→ 进行实验→ 观测结果
设 计 实 验 步 骤
步骤一：用打孔器打出小圆片
步骤二：小圆片预处理
真空渗水 步骤三：①分组编号 A B
叶片下沉
C
步骤四：设置对照
A B C
步骤五：进行实验----在控制变量相同条件下。 步骤六：观测结果---叶片上浮的时间和数目。
光能
叶绿体
CO2 + H2 O
（CH2O)+ O2
看图说话：影响光合作用的外界因素有
哪些？
H2O 水的光解
你可以从以下方面进行思考---CO2固定 氧气 光合作用的条件、原料？
[H] 2C3 ATP生成 ATP
CO2
光 能
叶绿体 中色素
还 原
酶
C5 (CH2O)
酶
ADP+Pi 光 反 应 暗 反 应
答案：光照、矿质元素--Mg 、温度、 CO2、水
设计实验： 1、实验原理：
CO2
光照强度 （CH2O)+ O2 以台灯照射远近—控制光照强度 + H2 O
光能
叶绿体
的控制是有效的精确的？
2、变量的确定： 叶片浮出水面的快慢。 氧气生成量 自变量的设定和控制：自变量是？如何保证你 因变量的检测方法：因变量？用什么方法检测？ 无关变量的控制：
影响因素为水—自由水含量越高新陈代谢速率越 快.
夏季在高温、光照强烈和干旱的条件下，植物为了 避免过度散失水分而降低蒸腾作用——气孔闭合—— CO2吸收减少，光合速率下降出现午休现象。
两害相较取其轻。 两利相较取其重。
双峰曲线
拓展练习：1、下图中的甲、乙两图为—昼夜中某作物植株对 C02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： 曲线与横坐标围成的面积有和 生物学意义？
D
求异 求异 求同
1．下图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中 所示因素外，其他因素均控制在最适范围。下列分析错误的是:
D
A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量 B．乙图中d点与c点相比，c点相同时间内叶肉细胞中C3的含量多 C．图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度 D．丙图中，随着温度的升高，曲线走势将稳定不变
浓度（总量）的日周期变化
光合速率的日周期变化
2．将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻 璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪 测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如下图的曲线， 下列有关说法正确的是 （ ）
C
光合作用速率的日周期变化
A．H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作 用最强 B．CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开 始的 C．D点表明植物光合用强度和呼吸作用强度相等 D．D点较B点CO2浓度高，是因为D点温度高，使植物呼吸作用强
反应产物=反应速率×反应时间 净光合量=实际光合量－呼吸量 一天积累量=白天积累量－晚上消耗量
思路小结
了解科技：
便携式光合作用测定仪
产地： 美国 参考价格: 35万元
CO2分析器 H2O分析器 叶室空气温度传感器
可直接读数
如何用实验方法测定光合作用强度呢？
简易实验装置:
A组 给予光照
思考:
B组 不给予光照
光合 作用 强度
a
b
c
400C 300C 200C 100C 光照强度
讨论：合理密植为什么能提高产量？
叶片能进行光合作用—生成有机物，也进行呼吸作 用—消耗有机物。过密时叶片互相遮挡阳光引起光合减 少，而呼吸却增多。
定性研究: 1、能影响光合作用速率的因素很多 (内因或外因) 2、一般只能讨论单因素(自变量)对光合速率的影 响（此时其余因素必须固定—控制变量） 。 3、如果已知A因素对光和速率的影响曲线。再讨 论B因素的影响。则仍然按单因子变量分析，让 A因素固定看B因素变化后的影响----即与原来相 比后来----变还是不变( 变多还是变少) 定量计算----化学计算
改变一个因素，看它对光合速 率的影响---单因子实验 2、二氧化碳 3、温度
4、矿质元素
5、水（与蒸腾作用的关系）
思考：我们在实际研究中遇到的是单因素影响还是多
因素综合作用？如何讨论单因素影响呢？
(1)光照强度 ---影响光反应
曲线分析： 在一定范围内，光合作用速率随光照强度增强而 增加；但当光照强度增加到一定强度后，光合作用 速率不再增加。
结果的记录与分析：
光照强弱 第一片叶片上浮所需时间 全部叶片上浮所需时间
强
中 弱
数据分析：
光合作用产生氧气---使叶片上浮。产生氧气 越快，上浮越快！
实验结论：
在一定范围内，光合作用速率随光照 强度增强而增加。
2、光合作用的影响因素 （1）内因： 遗传因素 （2）外因： 光照强度 1、光 光照（时间）长度 想办法使让其他因素固定。只 光质（光的波长）