矿质元素与光合作用
影响光合作用的因素
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。
矿质元素在光合作用中的生理功能
矿质元素在光合作用中的生理功能首先,矿质元素在光合色素合成中起着重要的作用。
光合色素是光合作用的核心部分,它们能够吸收太阳能并将其转化为化学能。
其中,氮、镁、铁等元素是光合色素合成的重要组成部分。
氮是光合色素的主要构成元素之一,通过参与合成叶绿素和其他光合色素,氮能够增加光合作用的效率和产量;镁则是光合色素中的关键元素,它在叶绿素分子中起到了稳定叶绿素分子结构的作用,因此能够提高叶绿素的光吸收效率;铁是光合色素合成过程中必不可少的元素,它在质体中的存在能够促进叶绿素合成。
其次,矿质元素在光能转化中发挥重要作用。
光合作用的物质基础是光能转化为化学能,矿质元素对光合作用的能量转化起到了关键的调节作用。
钾是光合作用中的重要元素之一,它参与了叶绿体内部的离子传递和电位调节,能够维持叶绿体的正常功能,促进光能的转化;磷是光合作用的重要成分,并且是ATP、NADPH等能量中转分子的组成部分,磷的充足供应能够维持光合作用的正常进行;钙在光合作用中起到重要的辅助作用,能够调控叶片的开放度,从而增加光合作用的接受面积。
最后,矿质元素在光合作用中对酶活性的调节起到了重要作用。
光合作用过程中存在大量的酶反应,酶是光合作用的催化剂。
锌是光合作用酶的辅助因子,通过与酶结合,锌能够提高酶的催化活性,从而加速光合作用的进行;铜是光合作用酶和细胞色素的组成部分,它参与了电子转移链的反应过程,能够促进电子的传递和能量的释放;硫是光合作用中多个酶的组成部分,它能够稳定酶的结构和功能,从而提高光合作用的效率。
综上所述,矿质元素在光合作用中发挥着关键的生理功能,包括光合色素合成、光能转化和酶活性调节。
了解并合理调节植物所需的矿质元素供应,对于提高光合作用效率、增加产量、改善植物生长有着重要的意义。
光合作用必背知识点
光合作用必背知识点一、光合作用的概念。
1. 光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
反应式为:6CO_2 + 12H_2O →(光能, 叶绿体) C_6H_12O_6+6O_2 + 6H_2O。
二、光合作用的场所 - 叶绿体。
1. 结构。
- 双层膜结构。
- 内部有许多基粒,基粒由类囊体堆叠而成。
类囊体薄膜上分布着光合色素(叶绿素和类胡萝卜素)和与光反应有关的酶。
- 叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶,还有少量的DNA和RNA。
2. 光合色素。
- 叶绿素(叶绿素a和叶绿素b):主要吸收红光和蓝紫光。
叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色。
- 类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素):主要吸收蓝紫光。
胡萝卜素呈橙黄色,叶黄素呈黄色。
三、光合作用的过程。
1. 光反应阶段。
- 场所:叶绿体的类囊体薄膜上。
- 条件:光、色素、酶。
- 物质变化。
- 水的光解:2H_2O →(光能) 4[H]+O_2。
- ATP的合成:ADP + Pi+能量 →(酶) ATP(此能量来自光能)。
- 能量变化:光能转变为活跃的化学能(储存在ATP和[H]中)。
2. 暗反应阶段(卡尔文循环)- 场所:叶绿体基质。
- 条件:酶、[H]、ATP、CO_2。
- 物质变化。
- CO_2的固定:CO_2 + C_5 →(酶) 2C_3。
- C_3的还原:2C_3 →([H]、ATP、酶) (CH_2O)+C_5。
- 能量变化:活跃的化学能转变为稳定的化学能(储存在有机物中)。
四、影响光合作用的因素。
1. 光照强度。
- 在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增强而增强。
当光照强度达到一定值时,光合作用强度不再随光照强度的增强而增加,此时达到光饱和点。
- 光照强度较低时,植物只进行呼吸作用,随着光照强度增强,光合作用强度与呼吸作用强度相等时的光照强度称为光补偿点。
2. 温度。
- 温度通过影响酶的活性来影响光合作用。
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。
矿质元素与光合作用
矿质元素与光合作用矿质元素对植物光合作用的影响是非常重要的。
光合作用是植物中最基本的代谢过程之一,它能够将阳光能转化为化学能,使植物能够合成有机物质并产生氧气。
矿质元素在光合作用过程中扮演着多种角色,包括参与光合色素的合成、调节光合酶的活性、维持细胞膜的完整性等。
本文将详细介绍几种重要的矿质元素在光合作用中的作用。
首先是氮元素。
氮是植物体内最丰富的元素之一,它是构成蛋白质和核酸的基本组成部分。
在光合作用中,氮元素参与了叶绿素和其他光合色素的合成。
叶绿素是光合作用的关键色素,它能够吸收光能,并将其转化为化学能。
氮元素还参与了光合酶的合成,光合酶是催化光合作用反应的关键酶。
此外,氮元素还通过调节植物根系的发育来影响光合作用。
因此,氮元素对植物的光合作用具有至关重要的影响。
其次是磷元素。
磷是植物体内的第二丰富元素,它是合成ATP(细胞能量储存分子)和DNA(遗传物质)的关键成分。
在光合作用过程中,ATP和NADPH(另一种能量储存分子)提供了能量和电子,驱动了碳的固定和有机物质的合成。
磷元素还参与了核酸的合成,维持了光合酶的活性。
此外,磷元素还调节了光合作用反应中光合色素的折射光谱。
再次是铁元素。
铁元素在叶绿素分子结构中发挥着重要作用,它是光合作用中的必需微量元素。
铁元素参与了叶绿素和其他光合色素的合成,同时还参与了电子传递链中的蛋白质复合物的组装和催化作用。
铁元素还能够影响叶绿素的稳定性和叶绿素的生理功能。
在铁元素缺乏的情况下,植物的叶片会出现叶绿素缺乏的症状,导致光合作用受损。
最后是镁元素。
镁元素是叶绿体中的主要成分之一,它在叶绿体中形成了叶绿素的配合物。
叶绿素分子含有镁离子,镁离子能够帮助叶绿素分子吸收光能,并通过激发叶绿素分子的电子来驱动光合作用反应。
此外,镁元素还参与了多种酶的活性,在维持光合酶的正常功能和细胞膜的完整性等方面发挥着重要作用。
总结起来,矿质元素在植物的光合作用中扮演着多种重要的角色。
文档:影响“光合作用”的因素及相关曲线分析
影响“光合作用”的因素及相关曲线分析一、影响光合作用的因素(一)光1.光照强度:植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加,同化CO 2的速度也相应增加。
当光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。
植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用,当植物在某一光照强度条件下,进行光合作用所吸收的CO 2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO 2量达到平衡时,这一光照强度就称为光补偿点,这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。
当光照强度增加到一定强度后,植物的光合作用强度不再增加或增加很少时,这一光照强度就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CO 2浓度的限制。
蚕豆(阳生植物)和酢浆草(阴生植物)的光合速率与光照强度的关系光补偿点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。
在栽培农作物时,阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率,增加产量;而阴生植物应当种植在阴湿的条件下,才有利于生长发育,光照强度大,蒸腾作用旺盛,植物体内因失水而不利于其生长发育,如人参、三七、胡椒等的栽培,必须栽培于阴湿条件下。
2.光照时间:延长光照时间,可增加光合作用合成时间。
从而提高农作物产量。
3.光质:光质也影响植物的光合速率,白光为复色光,光合作用能力最强,单色光中红色光作用最快,蓝、紫光次之,绿光最差。
4.日变化:光合速率在一天当中有变化,一般与太阳辐射进程相符合。
无云的晴天,从早晨开始,光合作用逐渐加强,中午达到高峰,以后逐渐降低,到日落则停止,成为单峰曲线。
但当晴天无云而太阳光照强烈时,光合进程便形成双峰曲线。
※ 在生产上的应用①适当提高光照强度。
②延长光合作用时间。
③增加光合作用面积——合理密植。
④对温室大棚用无色透明玻璃。
若要降低光合作用则用有色玻璃,如用红色玻璃,则透红光吸收其他波长的光,光合作用较白光弱,但较其他单色光强。
矿质元素与光合作用的关系
矿质元素与光合作用的关系矿质元素与光合作用的关系矿质元素是指以水溶液中可溶性形式存在的化学元素,矿质元素是建立和保持植物生长、发育和繁殖过程中所不可或缺的成分。
它们不仅通过植物的构成物质,还参与调节植物吸收、利用其它养分和承受外界影响,而各种矿质元素中相对较丰富的元素都是植物体内光合作用的重要组成部分。
其实,光合作用在本质上就是植物体内矿质元素的化学反应过程。
当植物在接触光源的有机处时,经由矿质元素的参与,植物体就会分解水,把其内部的碳氧化物、磷、氮等元素转化成可供其正常生长发育的化合物,从而实现了光合作用的结果。
植物光合作用的反应过程依赖六种主要矿质元素,它们是钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、磷(P)、钠(Na)和钡(Ba)。
植物通过矿质元素的供应,光合作用的过程可以正常开展,不同的矿质元素有不同的作用。
而钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg)则是植物光合作用最重要的三种矿质元素,它们在光合作用中都扮演重要角色。
首先,钾(K)可以抵制病害,促进光合作用正常开展。
它能增强植物对水分和养分的吸收能力,改变植物根系的结构,从而提高水分、养分的利用率,从而影响光合作用的正常开展。
其次,钙(Ca)和镁(Mg)则是调节植物叶绿素的重要矿质元素,它们在光合作用的过程中主要起着调节植物叶绿素的作用,其中钙能抑制叶绿素草酸激酶的活性,而镁则能够激活由铁调节的叶绿素合成酶,以促进叶绿素分子的正常合成。
因此,钙(Ca)和镁(Mg)都能保证光合作用正常开展所必需的叶绿素分子正常合成。
此外,磷(P)、氮(N)、钠(Na)和钡(Ba)等矿质元素也都参与到植物光合作用中,其中磷(P)可以促进光合系统辅助叶绿素结构的科学,而氮(N)则可以促进植物叶绿素的合成,钠(Na)则能提高水溶液中的钾离子浓度,有助于将离子在光合作用的反应中有效的传递,而钡(Ba)则可以抑制植物体内的钾离子含量,从而防止其无效运用,以此来保障光合作用的正常进行。
矿质元素与光合作用
磷植物光合作用中对光能的吸收、传递和转化、以及水的光分解、电子传递和光合磷酸化等,均在具有一定分子排歹Ⅱ的睫结构中进行,而这种膜系统主要是由懵类和蛋白质所构成的。
在叶绿体膜的脂类中,磷脂的含量约占总脂类的10徭左右,这说明磷直接参与光合膜的形.我,是光合膜必不可少的成分之一。
同时,它在维持光合睫的正常功能上起着重要作用。
例如,用磷脂酶处理离体叶绿体使叶绿体膜上的磷脂水解,结果这种叶绿体的光合磷酸化活性便会迅速下降。
叶绿体中的NADP (辅酶II)台有磷,而NADP 在光合电子传递过程可被还原成NADPH,这种产物在光合碳同化中再被甩于还原二氧化碳;同时,在二氧化碳同化中,各种糖的相互转化都是以台磷酸基团的磷酸酯的形式进行的。
可见磷是光合作用碳同化不可缺少的矿质元素。
磷还是叶绿体中校酸的重要组成成分,困此它在叶绿体所表现的遗传自主性方面有着重要作用。
此外,磷还直接参与光台作用的生化反应,如光反应中形成ATP(三磷酸腺苷)时就有磷的参与。
磷与植物的碳水化合物、脂肪和蛋白质等的代谢过程都有密切关系,如果植物缺磷,除了直接影响植物的光合作用外,与磷有关的代谢过程的失调,也会反过来影响光合作用镁是绿色植物吸收、传递和转换光能的最重要色素——叶绿素的组成成分。
植物在系统发育过程中,光合膜本身也经历着复杂的橱化过程,即光台膜由原核生物(如蓝绿藻)的不垛叠,无基粒和基质之分,发展到真校生物(如褐藻、绿藻和高等植物)出现膜垛叠,叶绿体审可清楚地辨认出基粒和基质。
可见光合膜的垛叠和基粒的出现是光合器进化的一个极其重要的标记,它有利于提高植物光合作用的转能效率。
因为光台膜的垛叠有利于光能的迅速传递,同时可为与光合作用有关的酶提供排列的支架,使酶更容易接近底物分子,从而加速光合作用各个分过程的反应进程,使光合作用速率提高。
实验证明,镁离子(或其他金属阳离子)有助于光台膜的垛叠,是诱导类囊体墚叠成基粒的重要因子。
由于镁离子(Mg )的存在,光合膜的紧密垛叠还可以防止质子外渗,从而增大稳态的光诱导膜内外的质子梯度,有利于磷酸化形成更多的ATP。
影响农作物光合作用的因素
影响农作物光合作用的因素0引言植物的光合作用经常受到外界环境条件和内部因素的影响而发生变化,外部条件和内部因素的改变在一定程度上会影响光合作用的进程或光合作用的强度。
影响光合作用强度的内部因素主要有叶龄和光合产物的库;外部因素主要有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养。
1.内部因素1.1.叶龄实验证明:幼叶的光合作用强,老叶的光合作用弱。
由于幼叶正处于旺盛生长期,其光合产物入不敷出,必须从其他叶片得到光合产物的供应。
叶面积已定型的功能期叶片是光合作用的主要器官,随着叶片的衰老,光合强度明显下降。
但正在生长中的幼叶,呼吸作用旺盛,往往超过光合作用。
目前认为叶片的光合强度之所以与叶龄有关,主要原因在于RuBP羧化酶活性的变化。
叶片完全展开后,其RuBP羧化酶活性很快达到最高峰,以后随着叶龄的延长,叶片光合速率与RuBP羧化酶活性的变化趋势是一致的。
1.2.光合产物的库某一叶片合成的光合产物必须及时输出,否则,作为“制糖车间”的叶肉细胞中的光合过程就会受阻。
例如,摘去花、果实、顶芽都会暂时降低叶片的光合强度。
反之,摘除其他叶片,只留一张叶片与所有花、果,此叶的光合强度会急剧增加。
对苹果枝条环割,由于光合产物不能外运,光合强度会明显下降。
2.外部因素2.1.光照强度光照强度直接制约着光合作用的强度。
一方面,同化CO2所需的A TP和NADPH来自于光反应;另一方面,暗反应中的若干关键性酶,像RuBP羧化酶与PEP羧化酶等都受光的活化。
植物的光合作用强度在一定范围内是随着光照强度的增加相应增加。
当植物在某一光照强度条件下,光合作用所吸收的CO2与呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时,这一光照强度称为光补偿点,这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制。
当光照强度增加到一定强度后,植物的光合作用强度不再增加或增加很少时,称为植物光合作用的光饱和点,此时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。
不同植物的光补偿点是不一样的,主要与呼吸作用强度和温度有关。
影响光合作用的环境因素
影响光合作用的环境因素
妨碍光合作用的环境因素有特别多,要紧为光、温度、二氧化碳、植物所需要的矿质元素和水分。
光:光照时间的长短、光照强度和不同的光波都能够妨碍植物的光合作用的强度。
光照时间越长,产生的有机物越多;在一定光强度范围内,增加光照强度能够提高植物的光合作用强度;绿色植物对可见太阳光中的红光和蓝紫光吸收较多,绿光吸收最少,因此,用红光照射植物可提高植物的光合作用强度。
温度:一般绿色植物可在10℃~35℃下正常进行光合作用。
温度较高和较低时,都会妨碍植物的光合作用。
二氧化碳:二氧化碳是光合作用的原料。
大气中二氧化碳的浓度是0.03%,假如浓度提高到0.1%,产量可提高一倍左右。
浓度提高到一定程度后,产量不再提高。
假如二氧化碳浓度降低到0.005%,植物会出现午休现象(夏日中午)。
矿质元素:矿质元素是参与光合作用过程中的许多物质和酶的必需的元素。
如缺少氮,就妨碍蛋白质的合成;缺少磷就会妨碍ATP的合成;缺少镁就会妨碍到叶绿素的合成,等等。
水分:水是光合作用的原料。
水分还能妨碍气孔的开闭,间接妨碍二氧化碳进入植物体。
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
矿质元素能够影响光合作用强度的原因
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矿质元素在光合作用中的生理功能
矿质元素:光合作用的功臣矿质元素在光合作用中的生理功能是至关重要的。
矿质元素包括铁、锌、镁等,它们对于植物生长发育、光合作用的进行都有着重要的作用。
下面我们来看看这些矿质元素在光合作用中的具体功能。
首先,铁在光合作用中起到了激活酶类活性的作用,促进叶绿素的形成。
如果缺乏铁,就会出现黄化和萎缩的现象,严重影响光合作用的正常进行。
其次,锌也是光合作用必不可少的元素之一,它与叶绿素的合成和叶绿素蛋白的稳定性有着密切的关系。
如果植物缺锌,就会出现叶子变红和叶片脱绿的现象,直接导致植物的生存和生长受到严重影响。
另外,镁是叶绿素分子的组成部分,如果缺乏镁,叶绿素就不能正常合成,从而导致叶片失去绿色,影响光合作用的进行。
此外,磷还可以提高叶片的光合作用效率,促进植物生长,缺磷会严重影响植物的光合作用和生长发育。
总之,矿质元素在植物的光合作用中具有非常重要的生理作用,它们直接关系到植物的生长和发育,对于维护植物的生命活动具有重要的意义。
因此,在植物种植过程中,我们要注意及时补充各类矿质元素,以保证植物的正常生长和发育。
影响光合作用的因素
影响光合作用的因素有哪些
从外部来看,光照、二氧化碳、温度、矿质元素和水分等都是影响光合作用的因素。
在植物内部,影响光合作用的因素主要有叶绿素含量以及不同的生育期。
扩展资料
影响光合作用的外部因素
影响光合作用的因素有哪些
1、光照。
光合作用是将太阳的光能转化为化学能的过程,所以光合速率随着光照强庋的增减而增减。
2、二氧化碳。
二氧化碳是光合作用的'原料,对光合速率影响很大。
其主要是通过气孔进入叶片,加强通风或设法增施二氧化碳能显著提高作物的光合速率。
3、温度。
光合过程中的碳反应是由酶所催化的化学反应,而温度直接影响酶的活性,因此,温度对光合作用的影响也很大。
4、矿质元素。
矿质元素直接或间接影响光合作用,如氮、镁、
铁、锰等是叶绿素等生物合成所必需的矿质元素。
5、水分。
水分也是光合作用原料之一,因此水分缺乏主要是间接地影响光合速率下降。
影响光合作用的内部因素
1、叶绿素含量。
一般情况下,叶绿素含量越多,光合作用越强。
例如最幼嫩的叶片和衰老的叶片光合速率低。
2、不同生育期。
株作物不同生育期的光合速率不尽相同,一般都以营养生长期为最强,到生长末期就下降。
影响光合作用的因素及应用
答案:C
(四).矿质元素
矿质元素
矿质元素是光合作用的产物——葡萄糖进一步合成许多 有机物时所必需的物质。如缺少N,就影响蛋白质(酶)的 合成;缺少P就会影响ATP、NADP+的合成;缺少Mg就会 影响叶绿素的合成。K既使茎秆健壮抗倒伏,同时又促进淀 粉的形成和向储存器官(块茎)的运输。但当超过一定浓度 后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。
例题:已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温 度分别是25℃、30℃,如图曲线表示该植物在25℃ 时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节 到30℃的条件下(原光照强度和CO2浓度不变), 从理论上讲,图中相应点的移动分别是 A.a点上移,b点左移,m值增加 B.a点上移,b点左移,m值不变 C.a点下移,b点右移,m值下降 D.a点下移,b点不移,m值上升
利用环境中某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机 物。少数的细菌,如硝化细菌。
所需的能量来源不同(光能、化学能)
例如:硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌
硝化细菌
2NH3+3O2 2HNO2+O2
2HNO2+2H2O+能量 2HNO3+能量
硝化细菌
6CO2+6H2O
能量
C6H12O6+ 6O2
罩内O2最少的是( A )
A.绿色罩 C.蓝色罩 B.红色罩 D.紫色罩
3.下列措施中,不会提高温室蔬菜产量的是 (
A )
A、增大O2浓度 C、增强光照 B、增大CO2浓度 D、调节室温
4.下图表示温室内光照强度(E)与作物光合速率(v) 的关系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下,当E<B 时,增大光合速率的主要措施是①
光合作用强度的影响因素
光合作用强度的影响因素
光合作用强度的影响因素主要有以下几个方面:
1.光照强度:光照强度是影响光合作用强度的主要因素。
在一定范围内,光合作用强
度随着光照强度的增加而增加,但光照强度超过一定值后,光合作用强度不再增加,甚至可能有所降低。
2.温度:温度对光合作用的影响主要体现在光合作用酶的活性上。
在适宜的温度范围
内,光合作用强度随着温度的升高而增强,但当温度过高或过低时,光合作用强度会降低。
3.二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的原料之一,其浓度对光合作用的影响非常大。
在一定范围内,光合作用强度随着二氧化碳浓度的增加而增加,但当二氧化碳浓度过高时,光合作用强度可能不再增加。
4.水分:水分是光合作用的反应物之一,水分不足会影响光合作用的进行。
在干旱条
件下,植物的水分供应不足,光合作用强度会降低。
5.矿质元素:矿质元素是植物生长所需的营养元素之一,也是影响光合作用强度的重
要因素。
例如,氮是植物叶绿素的主要成分,缺氮会导致叶绿素含量降低,影响光合作用;磷可以促进植物的光合作用和能量代谢;钾可以提高植物的光合效率和抗逆性。
6.其他环境因素:除上述因素外,还有一些其他环境因素也会影响光合作用强度,例
如风速、土壤湿度、大气成分等。
总之,光合作用强度受到多种因素的影响,这些因素相互作用、相互制约。
在实际生产中,应该根据植物的种类和生长环境的特点,采取适当的措施,促进光合作用的进行,提高植物的生长和产量。
矿质元素在光合作用中的生理作用
矿质元素在光合作用中的生理作用哎呀,今天咱们聊聊矿质元素在光合作用中的那些事儿。
别小看这小小的矿质元素,它们可真是植物界的“顶梁柱”!想象一下,如果没有这些矿质元素,植物就像是没有盐的菜,乏味得很。
说到光合作用,咱们都知道,植物靠阳光、二氧化碳和水,制造出美味的糖分,给自己加油,顺便还释放氧气,让我们能呼吸。
可这其中的矿质元素,就像是调料一样,缺一不可,真是不可或缺的主角。
钾这个家伙,简直是植物的“水手”。
它负责调节植物体内的水分,保持细胞的膨胀,就像气球一样,让植物能直挺挺地站着,别被风吹倒。
钾还帮助植物合成蛋白质和淀粉,简直是一个多面手。
不过,你想啊,要是钾缺了,植物的细胞就会像干瘪的葡萄一样,萎缩得可怜,那时候可就真是“草木皆兵”了。
再说说镁,哎,这家伙可真是个“光合作用的明星”。
它是叶绿素的核心成分,没了镁,植物的绿叶就会变黄,像是穿上了不合身的衣服,真让人心疼。
镁的存在,让植物能更好地吸收阳光,进行光合作用,简直就是阳光的“搬运工”。
如果缺少镁,植物不仅会发黄,光合作用效率也会大打折扣,最终影响它的生长,真是可怜得让人想哭。
还有铁,这位“金属大亨”也是个不可小觑的角色。
它在植物体内的作用可大了,参与了很多酶的合成,帮助植物制造能量。
没有铁,植物就像没电的手机,根本没办法进行正常的“充电”,哎,那时候真是无米之炊。
铁的缺乏会导致植物的叶子出现白斑,生长缓慢,简直是愁煞人了。
而锌呢,嘿,这家伙也不简单。
锌参与了很多重要的生理过程,就像是植物的“调音师”。
它帮助植物合成激素,促进生长发育,没了锌,植物就会发育不良,甚至出现矮化现象。
这就像一个孩子没长好,大家都急得像热锅上的蚂蚁。
锌的缺乏,不仅让植物身体不健康,还可能影响到果实的产量,真是“得不偿失”。
再来聊聊硫。
虽然大家不太注意它,但硫在植物体内可是个“隐形的英雄”。
它是蛋白质的组成部分,参与了光合作用和呼吸作用。
如果没有硫,植物就没办法合成氨基酸,导致生长受阻,哎,真是让人捉急。
新人教生物必修一(学案+练习)影响光合作用的因素及应用
新人教生物必修一(学案+练习)影响光合作用的因素及应用1.光照强度对光合作用的影响及应用(1)原理:光照强度影响光反应阶段,制约ATP和NADPH的产生,进而制约暗反应。
(2)曲线分析。
①曲线上各点的含义。
A点光照强度为0,只进行细胞呼吸,AB段光合作用强度小于细胞呼吸强度B点光补偿点(光合作用强度与细胞呼吸强度相等时的光照强度) BD段光合作用强度大于细胞呼吸强度C点光饱和点(光照强度达到C点后,光合作用强度不再随着光照强度的增大而加强)②实线表示阳生植物,虚线表示阴生植物。
(3)应用: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、林间带树种的配置和冬季温室栽培等都可合理利用光能。
2.CO2浓度对光合作用的影响及应用(1)原理:CO2浓度通过影响暗反应阶段,制约C3的生成来影响光合作用强度。
(2)曲线分析。
图甲中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,而图乙中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度;两图中的B 点和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。
①大田要“正其行,通其风”,多施有机肥。
②温室内可通过放干冰,使用CO2生成器,施用农家肥,与猪舍、鸡舍连通等方法适当提高CO2浓度。
3.温度对光合作用的影响及应用(1)原理:温度通过影响酶的活性影响光合作用强度。
(2)曲线分析。
光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度的影响,但光合作用相关酶对温度反应更为敏感。
(3)应用:温室栽培植物时,白天调到光合作用最适温度,以提高光合作用强度;晚上适当降低温室内温度,以降低细胞呼吸强度,保证植物有机物的积累。
4.水对光合作用的影响及应用(1)原理。
①水既是光合作用的原料,又是生物体内各种化学反应的介质,如植物缺水会导致萎蔫,使光合速率下降。
②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。
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磷植物光合作用中对光能的吸收、传递和转化、以及水的光分解、电子传递和光合磷酸化等,均在具有一定分子排歹Ⅱ的睫结构中进行,而这种膜系统主要是由懵类和蛋白质所构成的。
在叶绿体膜的脂类中,磷脂的含量约占总脂类的10徭左右,这说明磷直接参与光合膜的形.我,是光合膜必不可少的成分之一。
同时,它在维持光合睫的正常功能上起着重要作用。
例如,用磷脂酶处理离体叶绿体使叶绿体膜上的磷脂水解,结果这种叶绿体的光合磷酸化活性便会迅速下降。
叶绿体中的NADP (辅酶II)台有磷,而NADP 在光合电子传递过程可被还原成NADPH,这种产物在光合碳同化中再被甩于还原二氧化碳;同时,在二氧化碳同化中,各种糖的相互转化都是以台磷酸基团的磷酸酯的形式进行的。
可见磷是光合作用碳同化不可缺少的矿质元素。
磷还是叶绿体中校酸的重要组成成分,困此它在叶绿体所表现的遗传自主性方面有着重要作用。
此外,磷还直接参与光台作用的生化反应,如光反应中形成ATP(三磷酸腺苷)时就有磷的参与。
磷与植物的碳水化合物、脂肪和蛋白质等的代谢过程都有密切关系,如果植物缺磷,除了直接影响植物的光合作用外,与磷有关的代谢过程的失调,也会反过来影响光合作用
镁是绿色植物吸收、传递和转换光能的最重要色素——叶绿素的组成成分。
植物在系统发育过程中,光合膜本身也经历着复杂的橱化过程,即光台膜由原核生物(如蓝绿藻)的不垛叠,无基粒和基质之分,发展到真校生物(如褐藻、绿藻和高等植物)出现膜垛叠,叶绿体审可清楚地辨认出基粒和基质。
可见光合膜的垛叠和基粒的出现是光合器进化的一个极其重要的标记,它有利于提高植物光合作用的转能效率。
因为光台膜的垛叠有利于光能的迅速传递,同时可为与光合作用有关的酶提供排列的支架,使酶更容易接近底物分子,从而加速光合作用各个分过程的反应进程,使光合作用速率提高。
实验证明,镁离子(或其他金属阳离子)有助于光台膜的垛叠,是诱导类囊体墚叠成基粒的重要因子。
由于镁离子(Mg )的存在,光合膜的紧密垛叠还可以防止质子外渗,从而增大稳态的光诱导膜内外的质子梯度,有利于磷酸化形成更多的ATP。
同时它还能促使台马的光系统1反应中心色素蛋白复合体(CPI 和CPIa)以及不同形式的捕光叶绿素a /b_ 蛋白复合体(LHCP 、LHCP:、LHCP )的聚合,这些作用均有利于提高光台膜对光能的吸收、传递和转化的效率。
值得指出的是,Mg 在引起光合膜垛叠时所需要的浓度远低于其他~价金属离子(如K ),因此在活体条件下,它比后者显得更加重要就不言而喻了oMg“(镁离子)除了有上述作用外,它述具有保护光合膜正常功能、抵御不良园子对膜损害的怍用。
我们的实验结果表明,Mg”可以抵御亚麻酸所引起叶绿体结构和功能的损害,1吏其结构和功能恢复正常,这种作用类似牛血清蛋白。
此外,Mg 还可以堵塞短杆菌肽D造成类囊依膜对质子(H )所造成的漏洞,使类囊体膜结构得到嵌复,以维持光合膜的正常功能。
Mg 离子调节光系统II(PSlI) 和光系统[(Psi3之间的能量分配,在Mg”的存在下,使激发能分配有利于PS II,从而提高PS II的相对荧光产量,.而降低PSI 的相对荧光产量,这显然与Mg”抑制激发能从PSII向PSI“满溢”有关。
此外,我们的研究结果还证明,h ”能促使基质片层上的部分捕光叶绿素蛋白复合体向PS II集中的基粒转移,并起PSII反应中心的外周天线的作用,其结果导致增加PSII吸收光能的截面积,这也使激发能分配有利于PSII。
Mg 还可以提高PSII活性、PSII原初光能转化效率和叶绿体的PSII电子传递速率,这同它促进光能从天线色素向PS II反直中心传递和浯化PSlI 反应中心紧密相关。
同时在限制光强下,它还可以提高叶绿体的全链(PSII十PSI)
的电子传递速率。
在光合作用碳同化中,对二氧化碳固定起着极为重要作用的1,5-二疆酸核酮糖(RuBP)羧化酶,只有它处于活化状态时,才能催化RuBP 与二氧化碳结台形成2分子3一磷酸甘油酸(PGA),使CO 进入卡尔文一本森环,而这种酶的活化不仅需要光和二氧化碳的参与,而且还需要Mg 的参与。
此外,Mg”还是光台碳同化中某些酶,例如5一磷酸核酮糖激酶和磷酸甘油酸激酶等的活化剂,可见№”在植物光合作用有着极为重要的作用。
通常认为镁影响光台作用的界限浓度为20U微克/克叶片鲜重,即每克鲜重的叶片含镁量低于200微克时,光合作用速率随镁含量的减少而下降。
钾植物对钾的需要量相当大,但它在植物体内不形成任何稳定的结构物质,它通常以离子状态存在,它可能起着某些酶的辅酶或活化剂的作用,例如蛋白质的合成、碳水化合物的合成和运转都需要钾,这些都是光合作用之所以能够正常进行所必需的。
此外,钾还具有一种不能被其他元素或离子所代替的专一功能,即在僳光条件下,钾离子的进出影响保卫细胞的膨压,从而调节气孔的开关,因此叶片中钾的台量和它们的存在部位直接影响到植物的光合作用速率峋按每克鲜重计算,玉米时 { 舍钾量低子2.0毫克时,光合作用速率便降低,尤其是在其含量在0.2- 1.0毫克/克鲜重的范围内,光合作用速率随钾含量的减少而明显下降。
铁虽然不是叶绿素的成分,但是它却参与叶绿素的生物合成,它可能是合成叶绿素的某一种酶或某些酶的辅基或活化剂。
因此,当植物缺铁时,会影响叶绿素正常的生物台成,结果使植物呈现出像缺镁的症状——缺绿病。
此外,铣是光台电子传递链的一些重要成员的组成成分之一,这些成员通过它们所含的铁起变价(Fe t≠ Fe”)作用来实现电子传递,从而使光合作用的电子传递得以正常进行。
锰绿色植物光合作用的一个重要功能是放氧。
已有不少实验证明,锰直接参与氧的释放过程。
倒如用化学试剂——羟胺或三羟甲基氨基甲烷(Tris)将叶绿体中的锰除去z/3时,叶绿体的放氧作用和可变荧光就立即消失;相反,如果将锰加入缺锰的绿色组织中,就可以使它们的放氧能力迅速恢复,这些部从正反两方面证明锰直接参与放氧过程。
此外,锰还能催化叶绿素的合成,因此植物一旦缺锰时也会出现缺绿病的症状。
铜对于植物的光合作用能否顺利进行也是至关重要的。
因为它是光合作用电子传递链的成员之一——质蓝素(Plastocyanin)的组成成分。
如果植物缺铜,那么质蓝素的形成就不能正常进行,从而降低光台电子传递活力。
锌是参与催化二氧化碳水台反应的碳酸酐酶的成分之一。
这种酶催化二氧化碳与水结合形成H COF。
而HCO;"是C 途径的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化酶的作用底物,这种底物在PEP 羧化酶的催化下与PEP 结合形成草酰乙酸,然后进一步转化成天冬氨酸或苹果酸,再进入c 循环途径。
硫光合膜主要是蛋白质和脂类所组成,而硫是膀氨酸、半胱氨酸和甲硫氨基酸等的组成成分,这些含硫氨基酸又参与几乎所有蛋白质的合成,可见硫是光台膜和光合作用中各种酶必不可少的成分。
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