影响光合作用的曲线分析

影响光合作用强弱的因素影响光合作用强弱的因素内部因素内部因素外部因素外部因素导导 光合速率：光合速率：是衡量光合作用强弱的指标。其的大是衡量光合作用强弱的指标。其的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的小可用单位时间、单位叶面积所吸收的COCO2 2量或用释放量或用释放的的O O2 2量表示量表示,亦可用单位时间、单位叶面积所合成有机亦可用单位时间、单位叶面积所合成有机物（积累的干物质物（积累的干物质)量表示。量表示。光合作用强度光合作用强度 呼吸速率：呼吸速率：指单位面积的叶片在单位时间内分解指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率，或用黑暗条件下释放的有机物的速率，或用黑暗条件下释放的COCO2 2量表示，量表示，是植物呼吸作用的生理指标。是植物呼吸作用的生理指标。导导 真光合速率真光合速率：植物在光下实际合成有机物的速率：植物在光下实际合成有机物的速率 净光合速率净光合速率：指光照下测定的：指光照下测定的COCO2 2吸收速率或（氧气吸收速率或（氧气释放速率）。也叫表观光合速率释放速率）。也叫表观光合速率 1 1、真真（总）（总）光合速率光合速率=净光合速率净光合速率+呼吸速率；呼吸速率；2 2、(光合作用光合作用)制造的有机物制造的有机物=合成的有机物合成的有机物=积累的积累的有机物有机物+消耗的有机物消耗的有机物(呼吸作用呼吸作用)；3 3、叶绿体固定的、叶绿体固定的CO2=CO2=光合作用所需要的光合作用所需要的CO2=CO2=从外界从外界吸收的吸收的CO2+CO2+呼吸释放的呼吸释放的CO2CO2；单位为单位为COCO2 2量量/单位面积或单单位面积或单位时间位时间=真光合速率真光合速率这里有几个关键的生物量你要搞清楚这里有几个关键的生物量你要搞清楚：导导内部因素内部因素影响光合作用的因素同一植物在不同部位的叶片同一植物在不同部位的叶片同一植物在不同的生长发育阶段同一植物在不同的生长发育阶段植物种类不同植物种类不同光合强度不同光合强度不同叶龄叶龄导导叶龄叶龄在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响内因内因 作物后期作物后期,适当摘适当摘除老叶、残叶，降除老叶、残叶，降低呼吸。低呼吸。1.1.幼叶不断生长幼叶不断生长,叶绿体叶绿体(素素)不断增不断增加加,光合速率不断加快；光合速率不断加快；2.2.老叶叶绿体破坏老叶叶绿体破坏,光合速率减慢。光合速率减慢。ABC叶龄叶龄光合作用强度光合作用强度O叶龄对光合作用的影响思思 在一定的范围内在一定的范围内A A点，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。点，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积增加到一定的限度后，呼吸作用加强，净产量反而下降。当叶面积增加到一定的限度后，呼吸作用加强，净产量反而下降。叶面积指数叶面积指数:单位土地面积上植物的总叶面积单位土地面积上植物的总叶面积思思外部因素外部因素原料原料6CO2+12H2O*光能光能叶绿体叶绿体C6H12O6+6H2O+6O*2条件条件产物产物原料原料光、光、COCO2 2浓度、温度、水、必需浓度、温度、水、必需矿质元素等矿质元素等影响光合作用的主要外部因素影响光合作用的主要外部因素思思.光质光质(光的波长光的波长)1.光照对光合作用的影响光照对光合作用的影响复色复色(白色白色)光光 红光红光 蓝紫光蓝紫光 绿光绿光光照时间：光照时间：时间越长，产生的光合产物越多时间越长，产生的光合产物越多在一定光照强度范围内，增加光照强度可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。提高光合作用速率。光照强度：光照强度：思思图图1图图2图图3图图4 下列图中细胞进行的生理活动思思 B：光补偿点：光补偿点：光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照：光合作用和呼吸作用达到平衡时的光照强度，或者光合作用吸收的强度，或者光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放量等于呼吸作用释放CO2的量的量C：光饱和点：光合速率最大时的光照强度。：光饱和点：光合速率最大时的光照强度。A点：光照强度为零，只有呼吸作用点：光照强度为零，只有呼吸作用光光照照强强度度.1评评总光合作用总光合作用=净光合作用净光合作用+呼吸作用消耗呼吸作用消耗真正光合速率真正光合速率=表观光合速率（实测二氧化碳吸收量）表观光合速率（实测二氧化碳吸收量）+呼吸速率呼吸速率 光合作用的有关计算光合作用的有关计算在光照条件下，人们测得的在光照条件下，人们测得的CO2CO2吸收量是指植物从外界吸收量是指植物从外界环境吸收的环境吸收的CO2CO2总量，叫表观光合速率。总量，叫表观光合速率。评评检检 将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，件下不给光照，COCO2 2的含量每小时增加的含量每小时增加8mg8mg，给予充足，给予充足光照后，容器内光照后，容器内COCO2 2的含量每小时减少的含量每小时减少36mg36mg，若上述光，若上述光照条件下光合作用每小时能照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖产生葡萄糖30mg30mg，请回答：，请回答：（1 1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度。（2 2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是mgmg。（3 3）若一昼夜中先光照）若一昼夜中先光照4 4小时，接着放置在黑暗小时，接着放置在黑暗情况下情况下2020小时，该植物体内有机物含量变化是（填增小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少）加或减少）。相等24.5减少检检5将某一绿色植物放置在密封的玻璃容器将某一绿色植物放置在密封的玻璃容器中，给予充足的光照时，容器内二氧化碳中，给予充足的光照时，容器内二氧化碳的含量每小时减少的含量每小时减少440mg440mg；放在黑暗中的时；放在黑暗中的时候，容器内二氧化碳含量每小时增加候，容器内二氧化碳含量每小时增加88 88 mgmg1 1）在上述光照条件下，这株植物每小时制）在上述光照条件下，这株植物每小时制造造 mgmg葡萄糖葡萄糖 (2)(2)在上述光照条件下，在上述光照条件下，这株植物每小时积累这株植物每小时积累 mgmg葡萄糖葡萄糖.360300O2CO2CO2O26在一个密封的容器中，放置一株绿色植物，将在一个密封的容器中，放置一株绿色植物，将这个装置放在黑暗处这个装置放在黑暗处1 h，在恒定温度、标准大气，在恒定温度、标准大气压下，测得容器中的二氧化碳增加了压下，测得容器中的二氧化碳增加了22.4L。再将。再将装置放在充足光照条件下装置放在充足光照条件下1h，同样条件下，测得，同样条件下，测得二氧化碳减少了二氧化碳减少了56L。请回答：。请回答：（1）这株植物在光下）这株植物在光下1h，通过光合作用总共合成，通过光合作用总共合成葡萄糖葡萄糖 g。（2）这株植物在光下）这株植物在光下1h，能够积累有机物，能够积累有机物 g。（3）假设一昼夜中，有）假设一昼夜中，有10h的充分光照，其余时的充分光照，其余时间处于完全黑暗中，而全天温度不变，这株植物间处于完全黑暗中，而全天温度不变，这株植物能积累能积累 g g有机物。有机物。10575330量量阳生植物的光补偿点和光饱和点大于阴生植物的光补偿阳生植物的光补偿点和光饱和点大于阴生植物的光补偿点和光饱和点。点和光饱和点。在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称条件下生长发育不良的植物称阳生植物阳生植物。在较弱的光照条件下能够生长良好的植在较弱的光照条件下能够生长良好的植物叫阴生植物。物叫阴生植物。思思 下图为四种植物（下图为四种植物（、）在不）在不同光照条件下光合作用速率的曲线，其中同光照条件下光合作用速率的曲线，其中最适合在阴蔽条件下生长的植物是最适合在阴蔽条件下生长的植物是 （）A A B B C C D D光照强度光合作用速度D 点评：由于曲线代表的植物光饱和点较低曲线代表的植物光饱和点较低检检阴生苔藓阴生苔藓阴生草木阴生草木高粱高粱应用：注重阴、阳生植物间作套种应用：注重阴、阳生植物间作套种阳生植物，如松、杉、小麦、玉米、水稻等。阳生植物，如松、杉、小麦、玉米、水稻等。阴生植物，如人参、三七和大多数蕨类植物。阴生植物，如人参、三七和大多数蕨类植物。间作：在一块地上，同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上间作：在一块地上，同时期按一定行数的比例间隔种植两种以上的作物的作物套种：是在一种作物生长的后期，种上另一种作物，其共同生长套种：是在一种作物生长的后期，种上另一种作物，其共同生长的时间短的时间短 思思 利用光照对光合作用的影响在生产上的应用利用光照对光合作用的影响在生产上的应用1.1.注重阴、阳生植物间作套种注重阴、阳生植物间作套种2.2.一年之内轮作一年之内轮作,延长光合作用时间延长光合作用时间3.3.通过合理密植通过合理密植,增加光合作用面积增加光合作用面积4.4.温室大棚温室大棚,使用无色透明玻璃使用无色透明玻璃5.5.防止营养生长过强防止营养生长过强,导致叶面互相遮挡导致叶面互相遮挡.评评CO2浓度浓度在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因温室：温室：燃烧植物桔杆；燃烧植物桔杆；使用二氧化碳发使用二氧化碳发 生器；生器；与猪舍鸡舍鸭棚与猪舍鸡舍鸭棚连通。连通。温室与大田：温室与大田：确保良好通风；确保良好通风；增施有机肥料；增施有机肥料；深施深施“碳铵碳铵”。CO2是光合作用的原料是光合作用的原料.COCO2 2浓度浓度0CO2的含量的含量光合作用的强度光合作用的强度评评 2解读密闭容器及自然环境中植物光合作用曲线图图1思思 (1)图1中各点含义及形成原因分析：a点：凌晨2时4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少。b点：有微弱光照，植物开始进行光合作用。bc段：光合作用小于呼吸作用。c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用。ce段：光合作用大于呼吸作用。d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象。e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用。ef段：光合作用小于呼吸作用。fg段：没有光照，停止光合作用，只进行呼吸作用。评评图2思思图图2中各点含义及形成原因分析：中各点含义及形成原因分析：AB段：无光照，植物只进行呼吸作用。段：无光照，植物只进行呼吸作用。BC段：温度降低，呼吸作用减弱。段：温度降低，呼吸作用减弱。CD段：段：4时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强时后，微弱光照，开始进行光合作用，但光合作用强度度呼吸作用强度。呼吸作用强度。其中其中FG段表示段表示“光合午休光合午休”现象。现象。H点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度呼吸作点：随光照减弱，光合作用强度下降，光合作用强度呼吸作用强度。用强度。HI段：光照继续减弱，光合作用强度段：光照继续减弱，光合作用强度呼吸作用强度，直至光合呼吸作用强度，直至光合作用完全停止。作用完全停止。评评光合作用强度光合作用强度O时间：盛夏时间：盛夏A 7 10 12 14 18水水在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因预防干旱预防干旱合理灌溉合理灌溉1.水是光合作用的原料水是光合作用的原料2.水是体内各种化学反应的介质水是体内各种化学反应的介质3.水还影响气孔的开闭水还影响气孔的开闭,间接影响间接影响CO2进入植物体进入植物体水 A A点的含义是：温度过高，为减少蒸腾作用，气孔点的含义是：温度过高，为减少蒸腾作用，气孔关闭，关闭，COCO2 2供应不足光合速率下降供应不足光合速率下降评评例：下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合例：下图是夏季晴朗的白天，某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图。分析回答：作用强度的曲线图。分析回答：1为什么为什么710时的光合作用强度不断增强？时的光合作用强度不断增强？2为什么为什么12时左右的光合作用强度明显减弱？时左右的光合作用强度明显减弱？3为什么为什么1417时的光合作用强度不断下降？时的光合作用强度不断下降？1710时的光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。时的光照不断增强，所以光合作用强度不断增强。212时左右的温度很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，二氧化碳时左右的温度很高，蒸腾作用很强，气孔关闭，二氧化碳供应减少，所以光合作用强度明显减弱。供应减少，所以光合作用强度明显减弱。31417时的光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱。时的光照不断减弱，所以光合作用强度不断减弱。评评 t1 t2 t3 t4温温度度在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因1.适时播种适时播种2.温室栽培时温室栽培时,白天适白天适当提高温度当提高温度,晚上适当晚上适当降温降温.温度会直接影响酶的活性温度会直接影响酶的活性.（主要是影响暗反应）主要是影响暗反应）温度已知某植物光合作用和呼吸已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是作用的最适温度分别是25和和30，则温度由，则温度由25上升上升到到30时则图中时则图中对应的对应的ABC如何移动如何移动评评A.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.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D例2：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 叶绿体叶绿体COCO2 2的吸收量的吸收量答案还一样吗？（不定项）ABC变式1:检检图甲、乙、丙分别表示某植物光合作用速率与光照强度之图甲、乙、丙分别表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、温度与光合速率之间的关系及叶绿体色素对不同波间的关系、温度与光合速率之间的关系及叶绿体色素对不同波长光线的相对吸收量：长光线的相对吸收量：若甲图所示曲线为阴生植物，则阳生植物曲线与此相比较若甲图所示曲线为阴生植物，则阳生植物曲线与此相比较C C点点_移，移，A A点点_移移由乙图知，由乙图知，4040时，植物体时，植物体_ _(_(能能/不能不能)显示生长现象；显示生长现象；而而55时状态可用甲图中时状态可用甲图中_点表示点表示用玻璃大棚种植蔬菜时，应选择光强为用玻璃大棚种植蔬菜时，应选择光强为_（“A/B/CA/B/C”）、温度为、温度为_，及，及_颜色颜色_的玻璃。的玻璃。右右下下不能不能BC25无无透明透明检检合理施肥合理施肥1.N元素元素2.P元素元素3.K元素元素4.Mg元素元素必必需需矿矿质质元元素素在生产上的应用在生产上的应用对光合作用的影响对光合作用的影响外因外因酶（蛋白质）、叶绿素、酶（蛋白质）、叶绿素、ATP、NADPH等的组成成分。等的组成成分。ATP、NADPH等的组成成分等的组成成分可维持叶绿体膜的结构和功能可维持叶绿体膜的结构和功能对光合作用产物（如糖类）的合成对光合作用产物（如糖类）的合成和运输有重要作用和运输有重要作用叶绿素的重要组成成分叶绿素的重要组成成分矿质元素若植物体缺若植物体缺Mg,则光饱和点会则光饱和点会 增大增大/右移右移评评多变量坐标图分析多变量坐标图分析注意：注意：（1 1）P P点光照强度较低，光合作用强度低，不同的二氧化点光照强度较低，光合作用强度低，不同的二氧化碳浓度在此点的光合速率几乎相等。碳浓度在此点的光合速率几乎相等。（2 2）Q Q点光照强度适宜且相同条件下，光合速率随二氧化点光照强度适宜且相同条件下，光合速率随二氧化碳浓度升高而升高，但不能认为此点是三种浓度下的饱和碳浓度升高而升高，但不能认为此点是三种浓度下的饱和点，况且三个浓度的饱和点不同。点，况且三个浓度的饱和点不同。在在Q Q点升高二氧点升高二氧化碳浓度可提高化碳浓度可提高光合速率。光合速率。光照强度限制光照强度限制外界因素受二氧化碳浓度限制外界因素受二氧化碳浓度限制评评注意：注意：（1 1）P P点光照强度较低，光合作用强度低，不同的温度在点光照强度较低，光合作用强度低，不同的温度在此点的光合速率几乎相等。此点的光合速率几乎相等。（2 2）Q Q点光照强度适宜且相同条件下，光合速率随温度升点光照强度适宜且相同条件下，光合速率随温度升高而升高，但不能认为此点是三种温度下的饱和点，况且高而升高，但不能认为此点是三种温度下的饱和点，况且三个温度的饱和点不同。三个温度的饱和点不同。在在Q Q点升高温度点升高温度可提高光合速率。可提高光合速率。光照强度限制光照强度限制外界因素受温度限制外界因素受温度限制评评注意：注意：（1 1）在相同光照条件下，随二氧化碳浓度）在相同光照条件下，随二氧化碳浓度（或温度）升高，光合速率升高。（或温度）升高，光合速率升高。（2 2）在相同二氧化碳浓度（或温度）条件）在相同二氧化碳浓度（或温度）条件下，随光照增强，光合速率升高。下，随光照增强，光合速率升高。（3 3）起点光合速率不为零，是因为细胞呼）起点光合速率不为零，是因为细胞呼吸释放二氧化碳或在较低温度条件下也能吸释放二氧化碳或在较低温度条件下也能进行一定得光合作用？进行一定得光合作用？评评发现规律发现规律P点时，限制光合速率的因素应为点时，限制光合速率的因素应为 所表示的因子，所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。随其因子的不断加强，光合速率不断提高。横坐标横坐标到到Q点时，点时，所表示的因素不再是影响光合速率的因子，所表示的因素不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子提高图示的其他因子横坐标横坐标检检图中甲、乙、丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用图中甲、乙、丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用强度的影响，除各图中所示因素外，其他因素均控制在强度的影响，除各图中所示因素外，其他因素均控制在小麦生长的适宜范围。请据图回答以下问题：小麦生长的适宜范围。请据图回答以下问题：能力提升能力提升检检1）甲图）甲图P点，限制小麦光合作用强度的因素为点，限制小麦光合作用强度的因素为 。乙图乙图Q点，高点，高CO2浓度条件下，若要进一步提高光合作用应注意满足浓度条件下，若要进一步提高光合作用应注意满足植物生活的植物生活的 条件（请依据上述三图作答）。预计丙图条件（请依据上述三图作答）。预计丙图Q点之点之后后3条曲线的变化趋势条曲线的变化趋势为为 。光照强度光照强度适宜温度适宜温度3条曲线都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势条曲线都会随着温度升高而呈逐渐下降趋势检检（2）夏天中午光照强烈时，小麦光合作用强度低的主）夏天中午光照强烈时，小麦光合作用强度低的主要原因可以用要原因可以用 图来说明，具体解释图来说明，具体解释为为 。（3）在气候寒冷时，即使在全日照下玫瑰也不能以最）在气候寒冷时，即使在全日照下玫瑰也不能以最快的速度生长，可以用快的速度生长，可以用 图来说明，这是因为图来说明，这是因为 的缘故。的缘故。乙乙 光照强烈时小麦叶片气孔逐渐关闭，导致体内光照强烈时小麦叶片气孔逐渐关闭，导致体内CO2浓度降低，光合作用强度下降浓度降低，光合作用强度下降甲和丙甲和丙气温较低气温较低，酶活性受限制酶活性受限制检检