3光合作用第3课时

第五节光合作用第三章细胞的代谢第3课时影响光合作用强度的因素一、影响光合作用强度的因素光合作用强度：又叫光合速率，可以用一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行光合作用产生O2或消耗CO2的量来表示。CO2O2O2CO2①表观光合速率（净光合速率）：某植物单位时间单位叶面积上从外界环境中吸收CO2的量。②真正光合速率（总光合速率）：某植物单位时间单位叶面积上从外界环境中吸收CO2的量加上细胞呼吸释放的CO2的量。例题1：某植株在黑暗处每小时释放0.02molCO2，而光照强度为a的光照下（其他条件不变），每小时吸收0.06molCO2，若在光照强度为1/2a的光照下光合速度减半，则每小时吸收CO2的量为（）A．0molB．0.02molC．0.03molD．0.04mol表观光合速率（净光合速率）：从外界环境中吸收CO2的量，用CO2吸收量表示。真正光合速率（总光合速率）：从外界环境中吸收CO2的量+细胞呼吸释放的CO2的量，用CO2固定量表示。结论：光合速率在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但当光照强度达到光饱和点时，光合速率不再随着光照强度的增加而增加。限制因素：CO2的浓度和光合酶的数量。光饱和点（1）光照强度：光合作用的动力吸收CO2量释放CO2量O光强ABCO2光照强度为0时：光照强度为0A段时：CO2CO2光照强度为A时：CO2光照强度为A之后时：CO2CO2A点：光补偿点B点：光饱和点④BC段：光合作用＞呼吸作用。⑤C点：光饱和点，光照强度增加到一定值时，光合速率不再增加。应用：阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。①A点：光照强度为0时，不能进行光合作用，只进行呼吸作用。②AB段：呼吸作用＞光合作用。③B点：光补偿点，呼吸作用=光合作用，细胞呼吸产生的CO2量和光合作用消耗的CO2量相等。线粒体叶绿体CO2CO2真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率测定方法：①呼吸速率：将植物置于黑暗中，测定实验容器中CO2增加量。②表观光合速率：将植物置于光下，测定实验容器中CO2减少量。（2）CO2浓度：光合作用的原料之一结论：在一定范围内，光合速率随着CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定值（CO2饱和点）后，光合速率不再增加。①A点：CO2补偿点，光合作用强度=呼吸作用强度。②B点：CO2饱和点，增加CO2浓度，光合速率不再增加。应用：①大棚生产中适当提高CO2浓度可提高产量（如增施农家肥）。②大田生产中可正其行，通其风。吸收CO2量释放CO2量OCO2浓度ABCO2浓度为0A段时：CO2CO2CO2浓度为A时：CO2CO2浓度A之后时：CO2CO2A点：CO2补偿点B点：CO2饱和点（3）温度应用：①白天适当提高温度，夜间适当降低温度可提高产量。②适时播种。温度→酶活性→光合作用速率（4）水分：原料之一水分是光合作用的原料之一，故植物缺水时光合速率下降。应用：合理灌溉。植物午休现象：中午由于植物蒸腾作用过快，水分散失较多，故植物气孔关闭，导致CO2供应不足，从而影响暗反应。（5）矿质元素①镁是叶绿素的重要组成成分，没有镁就不能合成叶绿素。②一定范围内随着土壤中矿质元素含量的增加光合作用逐渐增强，但矿质元素的含量太高时会影响水分的吸收从而影响光合作用。应用：合理施肥。时间/（白天小时）56789101112131415161718光合速率光照强度增强气孔关闭CO2浓度降低气孔开放CO2浓度增加光照强度减弱某植物在夏天晴朗的一天（白天）光合速率变化ACDEB温度过高，蒸腾作用过强，水分散失过多，从而引起气孔关闭，影响了暗反应中CO2的供应，光合速率下降。二、光合作用原理的应用（1）影响光合作用强度的因素：①光照的长短与强弱、光质（光的成分）②CO2浓度③水分、温度、矿质元素等。（2）提高农作物光合作用强度，增加农作物产量的措施：①适当提高光照强度，延长光照时间②合理密植③适当提高CO2浓度：温室大棚④白天适当增加温度，夜间适当降低温度⑤适当增加植物体内的含水量：合理灌溉⑥适当增加矿质元素的含量：合理施肥光照强度和CO2浓度突然变化对光合作用物质含量变化的影响（1）CO2供应不变，光照由强到弱：光反应减弱→[H]和ATP减少C3的还原减弱C3的消耗减少，C3的生成正常进行C5的生成减少，C5的消耗正常进行C3增加，C5减少（2）光照不变，CO2供应由充足到不足：CO2供应减少C3的生成减少，C3的消耗正常进行C5的消耗减少，C5的生成正常进行C3减少，C5增加CO2的固定减弱C3减少会导致[H]和ATP的消耗减少[H]和ATP增加例题2：将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下。如果将环境中CO2含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是（）A.上升；下降；上升B.下降；上升；下降C.下降；上升；上升D.上升；下降；下降CO2供应不变，光照由强到弱：C3增加，C5减少，[H]和ATP减少。光照不变，CO2由充足到不足：C3减少，C5增加，[H]和ATP增加。例3：在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中3-磷酸甘油酸和RUBP化合物含量的变化是（）A.3-磷酸甘油酸和RUBP都迅速减少B.3-磷酸甘油酸和RUBP都迅速增加C.3-磷酸甘油酸迅速增加，RUBP迅速减少D.3-磷酸甘油酸迅速减少，RUBP迅速增加光合作用过程中C3（三碳酸）、C5（核酮糖二磷酸）含量的变化项目光照强度增强CO2供应不变光照强度减弱CO2供应不变光照不变CO2增多光照不变CO2减少C3C5ATP有机物NADPH2C3C5CO2NADPHATP有机物例题4：将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸收速率表示），测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是（）A．如果光照强度适当降低，a点左移，b点左移B．如果光照强度适当降低，a点左移，b点右移C．如果光照强度适当增强，a点右移，b点右移D．如果光照强度适当增强，a点左移，b点右移例题5：科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如下曲线，下列有关叙述不正确的是A．随着环境温度的升高，cd段位置不断上移B．a点时叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体C．其他条件适宜，当植物少量缺Mg时，b点将向右移动D．外界条件均适宜时，c点之后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关光合作用中补偿点和饱和点的移动吸收CO2量释放CO2量0光强AB补偿点、饱和点的移动规律：①若改变某一因素，使光合作用增大（减少），则补偿点左移（右移）。②若改变某一因素，使呼吸作用增大（减少），则补偿点右移（左移）。③若改变某一因素使光合作用增大（减小），则饱和点右移（左移）。补偿点含义：光合作用等于呼吸作饱和点含义：光合作用速率达到最大时所对应的横坐标量的最小值例题：将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理1h，再用适当的相同的光照射1h，测其重量变化（假设在光下和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物的量相同），得到如下数据。分析并回答问题：组别1234温度/℃27282930暗处理后质量变化/mg-1-2-3-1光照后与暗处理前质量变化/mg+3+3+3+1（1）探究实验中，属于因变量的有和。（2）第一组实验说明该绿叶在27℃时每小时积累的有机物的量是mg；29℃时真正光合速率为mg/h。