影响光合作用的外界因素

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
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
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
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
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）
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：
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
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：
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。
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。
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
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？
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
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
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
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
Байду номын сангаас
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。
（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 ：
（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
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
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
过5