2019光合作用影响因素.ppt

第5章第4讲光合作用2 一 光合作用强度 1 什么是光合作用强度 光合作用强度通常用光合速率表示 即单位叶面积叶片在单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量 可以测出净光合速率和呼吸速率 只能计算出总光合速率 总光合速率 净光合速率 呼吸速率 产生 生成量释放 增加量 固定 利用量 需要量吸收量 减少量 制造 生产 合成 积累量 净生产量生成的量 2 测量速率的方法 1 测量呼吸速率 2 测量净光合速率 避免光合作用的影响 将植物放置在黑暗条件下 测量容器中CO2增加量 O2减少的量 有机物减少量 将植物置于光下 测密闭容器中CO2减少的量 O2增加的量 有机物增加的量 干重 这株植物在光下1小时光合作用共产生克葡萄糖 该叶片在10 5000勒克斯的光照条件下 每小时光合作用所产生的氧气量是mg 则1小时积累的葡萄糖是克 根据关键字来判断是总光合还是净光合 在25 条件下 这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖克 总光合量 总光合量 净光合量 总光合量 将某绿色植物置于密闭玻璃罩内 黑暗处理1h 罩内CO2含量增加了25mg 再给以1h的充足光照 罩内CO2减少了36mg 则后一个小时光合作用固定了CO2 mg 25 36 61 3 净产量与总产量的关系P69 3 光合速率和呼吸速率的关系 1 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率的概念 净光合速率 又称表观光合速率 是指植物在单位时间内O2的释放量或CO2的吸收量或有机物的积累量 真正光合速率 又称实际光合速率 是指植物在单位时间内O2的产生量或CO2的固定量或有机物的制造量 呼吸速率 黑暗中测量 是指植物在单位时间内CO2的释放量或O2的吸收量或有机物的消耗量 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 二 影响光合作用的因素 光照强度 光照时间 光质 影响光反应 空气中CO2浓度 影响暗反应 影响酶的活性 影响光反应和暗反应 影响光反应 产物的运输等 影响叶绿体的构成等 4 你认为在上述坐标图中有哪些需要关注的信息 横坐标和纵坐标的单位名称 在坐标曲线图中 曲线与横 纵坐标之间的关系一般来说 横坐标表示自变量 纵坐标表示因变量 曲线在坐标图中随着自变量的变化而变化 曲线的变化情况可以通过纵坐标数值反映出来 当横轴为0时 曲线与纵轴的交点所表达的信息 当纵轴为0时 曲线与横轴的交点所表达的信息 两条曲线的交点表达的信息 每条曲线的拐点表达的信息 每条曲线在图中的走势变化 曲线的斜率和最终的去向 5 光合作用与呼吸作用的曲线解读 A点 光照为0 植物只进行呼吸作用 纵坐标的数值 CO2释放量 表明此时的呼吸作用强度 P69 AB段 光合作用强度小于呼吸作用强度 在此过程中 随着光照增强 植物光合作用强度逐渐增大 CO2的释放量逐渐减少 有一部分用于光合作用 B点 光的补偿点 光合作用强度等于呼吸作用强度 此时植物光合作用利用CO2的速率等于呼吸作用产生CO2的速率 植物白天的光照强度必须大于B点以上才能正常生长 BC段 光合作用强度大于呼吸作用强度 随光照增强 吸收CO2的速率逐渐增大 C点 光的饱和点 在此光照强度下 植物的光合作用强度最大 此后光照强度不再是限制因素 而CO2浓度或者温度等其他条件可能是限制因素 乙 丙 丁 甲图对应 乙图对应 丙图对应 丁图对应 甲 A点 A B点 B点 光照强度大于B点 2 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率的关系图3 10 15 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 曲线中各点段分析如下表 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 三者关系 真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 B 光补偿点 C2 光饱和点 a 净光合作用 b 总光合作用 c 呼吸作用 光补偿点 光合作用吸收的CO2和呼吸放出CO2相等时的光强度 光饱和点 光合作用达到最强时所需的最低的光强度 A植物 呼吸速率为每小时释放CO2 mg 100cm2当光照强度为Y时 总光合速率为 净光合速率为 注意坐标图的起始点 4 16 12 例1 下图是在一定的CO2浓度和温度下 某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线 据图回答 1 该植物的呼吸速率为每小时释放CO2mg dm2 2 b点表示光合作用与呼吸作用速率 5101520253035 2520151050 5 CO2吸收量mg dm2 h 光照强度 Klx a b c d 3 若该植物叶面积为10dm2 在光照强度为25Klx条件下光照1小时 则该植物光合作用固定CO2mg 合成葡萄糖mg 5 相等 250 170 5 20 5 10 5101520253035 2520151050 5 10 CO2吸收量mg dm2 h 光照强度 Klx a b c d 4 若白天光照强度较长时期为b该植物能否正常生长 为什么 5 若该植物为阴生植物 则b点应向移动 不能正常生长 白天光照强度为b时 缺少有机物积累 而夜间消耗有机物 从全天来看 有机物的消耗多于积累 不能正常生长 左 1 光照的影响 1 光照强度的影响 O 阳生植物 水稻 玉米 向日葵阴生植物 胡椒 绿豆 三七 阴生植物的光补偿点和光饱和点都比阳生植物低 农业生产应用 大田中可用阳生与阴生植物间行种植提高光能利用率 间作 2 光的波长影响 色素吸收可见光中的红光和蓝紫光最多 吸收绿光最少 蓝紫光下 产物中蛋白质和脂肪较多 红光下 产物中糖类较多 白光的光合效率比单色光高 光照时间的影响光照时间越长 产生的光合产物越多 措施 延长光合作用时间 一年两熟或一年三熟 光照的间接影响 叶绿体发育和叶绿素合成的必要条件 影响气孔开闭 2 二氧化碳浓度对光合作用的影响 1 CO2作用曲线 二氧化碳含量很低时 绿色植物不能制造有机物 在一定的浓度范围内 光合作用速率随CO2的浓度增大而加快 超过一定浓度光合作用速率趋于稳定 A 大气中CO2含量一般为0 03 如果提高到0 1 光合速率个以提高一倍左右 在生产上怎样提高CO2的浓度 大田措施 通风透光 正其行 通其风 温室措施 施用气体肥 提高CO2浓度 农田使用农家肥料 可以使土壤中微生物的数量增多 活动增强 分解有机物 放出二氧化碳 植物的秸秆通过深耕埋于地下 可以通过微生物的分解作用产生二氧化碳 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 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 2 根据甲图推测该植物接受光照的时间是曲线中的段 其中光合作用强度最高的是点 植株积累有机物最多的是点 呼吸作用释放C02的量等于光合作用吸收C02的量 BF D E 乙图中FG段C02吸收量逐渐减少是因为 以致光反应产生的和逐渐减少 从而影响了碳反应强度 使化合物数量减少 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 光照强度逐步减弱 温度高 蒸腾作用过强 气孔关闭 影响了C02原料的供应 例 下图所示是测定金鱼藻光合作用的实验装置 表中数据是在适宜 恒定 温度条件下 改变光源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数 如下表所示 请仔细分析后回答下列问题 1 从图或表中可以得出的结论是 2 若将灯与烧杯间的距离固定在15cm处 温度适宜 光照较长时间后发现产生的气泡数逐渐减少 产生这一现象的原因是 导致消耗减少 从而抑制了光反应 光合速率随光照强度的变化而变化 溶液中的CO2减少 H 和ATP 自变量 因变量 光照强度金鱼藻放出的气泡数 光合速率 3 据表中数据估计 呈现如右图量变关系时的灯与烧杯间的距离为cm 4 金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质 其产生部位是 45 细胞质基质和线粒体 一般植物在10 35 下正常进行光合作用 35 以上光合作用的酶活性下降 50 左右光合作用完全停止 3 温度的影响 酶的活性 T1T2温度 温度主要影响酶的活性 对光合作用 呼吸作用等都有影响 纵坐标为真光合速率时和净光合速率时哪一点温度对提高产量最有利 措施 适当保持昼夜温差 阴雨天适当降低温室温度 T1两曲线的差值越大越好 T2绝对值越大越好 山东卷 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 A 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B 光照相同时间 在20 条件下植物产生的有机物的量最多C 温度高于25 时 光合作用制造的有机物的量开始减少D 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 A 胜券在握 P71 30 6 5 3 3 5 35 6 5 3 5 3 20 4 75 3 25 1 5 积累 消耗 4 矿质元素的影响 氮 叶绿体膜结构的组成成分 叶绿素的组成成分DNA和RNA的组成成分 NADP 和ATP的组成成分光合作用有关的酶的组成成分磷 叶绿体膜结构的组成成分NADP 和ATP的组成成分钾 与糖类合成 运输有关镁 叶绿素的重要组成成分 合理施肥 少肥高效根据不同作物的经济器官不同 不同矿质元素的生理作用不同 不同地块的肥力条件不同等等进行合理施肥 5 水分的影响 缺水 气孔关闭影响CO2的供应 缺水 光合产物输出减慢 反馈抑制 降低光合强度 3 措施 合理灌溉 适时 适量 少水高效 图中A点表示 原因是 随叶面积指数的增加 光合作用实际量不再增加 有很多叶片被遮挡在光补偿点以下 6 叶面积指数对光能利用率影响 措施 间苗 修剪 合理施肥 避免徒长 曲线达到P点之前 限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子 随其因子的不断加强 光合速率不断提高 从P点到Q点之间 横坐标因子和其他因子共同影响光合速率 7 多因素综合影响 P70 到达Q点之后 横坐标所表示的因素 不再是影响光合速率的因子 要想提高光合速率 可采取适当提高图中其他因子的方法 7 多因素综合影响 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点 填 上 下 左 右 不变 移 A点 填 上 下 左 右 不变 移 右 下 例2 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长光线的相对吸收量 由乙图知 40 时 植物体 能 不能 显示生长现象 而5 时状态可用甲图中 填 A B C 点表示 用玻璃大棚种植蔬菜时 应选择光强为 填 A B C 温度为 填一个具体数值 及 颜色 填透明或不透明 的玻璃 不能 B C 25 无色 透明 提高农作物的光能利用率 1 延长光合作用时间 提高复种指数 套种 2 增加光合作用面积 间作套种 合理密植 叶面积系数 3 提高光合作用效率 改善影响因素 水 气 CO2 光 温 肥 矿质元素 间作套种 增加光合作用面积 提高光能利用率的措施 提高光能利用率的措施 延长光合作用时间延长光照时间 提高复种指数 增加光合作用面积进行合理密植 间作套种 提高光合作用效率 加强对光照强弱的控制阳生植物 阴生植物 保证水分的供应 保证二氧化碳的供应 通风透光 正其行 通其风 使用农家肥 有机肥可以使土壤中微生物的数量增多 活动增强 分解有机物 放出二氧化碳 使用NH4HCO3肥料 保证必需矿质元素的供应 适当增加昼夜的温差 利于有机物的积累 提高光能利用率的措施 一 生物新陈代谢的类型 同化类型 自养型 能利用H2O CO2制造有机物 异养型 直接利用有机物 光能自养 化能自养 绿色植物 蓝藻 光合细菌等 硝化细菌等 异化类型 需氧型 厌氧型 蛔虫 乳酸菌 破伤风杆菌等 多数动物 植物 微生物 兼性厌氧型 酵母菌 大肠杆菌 乳酸菌 蓝藻的新陈代谢的类型各是什么 动物 微生物 细菌 真菌等 请说出以下生物的同化作用类型 衣藻 蜣螂 大肠杆菌 草履虫 青霉菌 洋葱 请说出以下生物的代谢类型 酵母菌 乳酸菌 小麦 醋酸菌 蓝藻 硝化细菌 请说出以下生物的异化作用类型 水稻 蛔虫 蘑菇 醋酸菌 例 下图曲线表示农田中 昼夜温度变化 光照强度 植物吸收CO2的变化 请判断下列说法中不正确的是A 在 曲线与时间轴交点c和e时 光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等 B a点的形成是由夜间的低温造成的C 在从时间轴上的c点开始合成有机物 到e点有机物的合成终止 D 增大曲线 与时间轴所围成的正面积措施包括提高光照强度 CO2浓度和充足的水分供应 优化P50 随堂训练8 C 七 光合作用与生产生活 1 在生活中的应用 清晨或夜间不在密林中锻炼 增加光照面积 延长光照时间 适当增加二氧化碳浓度 2 在农业生产上应用 如何增加作用单位面积的产量 合理密植 立体种植 间种 套种 改变株形 大棚人工光照 一年一熟改为一年多熟 轮作 施用NH4HCO3 大田 施用农家肥 合理施肥 依据植物差异施肥 如 种植水稻和小麦 依据不同发育阶段施肥 如 种植番茄时的施肥差异 冬季 夏季大棚生产时 采取的措施有哪些不同 根外施肥 小结 提高农作物产量的三个层次 1大田生产 调节水 肥 2大棚生产 主要调节温度 二氧化碳浓度还可调节水 肥 降低光照强度 延长光照时间 3从根本上提高 转基因 改变内因 思考 1 间种除可以充分利用光能外 还可以达到什么目的 区别 轮作 2 如何理解正其行 通其风 如何理解合理密植的意义 例题 金太阳 变式9 考点二影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用1 光照强度对光合作用强度的影响 1 曲线分析A点 光照强度为0 此时只进行细胞呼吸 释放CO2的量可表示此时细胞呼吸的强度 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 图3 10 4 AB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 细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用 此时细胞呼吸强度 光合作用强度 B点 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 细胞呼吸强度 光照强度只有在B以上时 植物才能正常生长 BC段 随着光照强度不断加强 光合作用强度不断加强 此时光合作用强度 呼吸作用强度 C点 光饱和点 到C点以上光合作用强度就不再加强了 限制C点光合作用强度的环境因素可能有温度或二氧化碳浓度等 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 2 应用 阴生植物的B点前移 C点较低 如图中虚线所示 间作套种农作物的种类搭配 林带树种的配置 可合理利用光能 适当提高光照强度可增加大棚作物产量 2 光照面积对光合作用强度的影响 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 图3 10 5 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强而增加 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 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 3 CO2浓度对光合作用强度的影响甲乙图3 10 6 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 1 曲线分析 图甲和图乙都表示在一定范围内 光合作用速率随CO2浓度的增加而增大 但当CO2浓度增加到一定范围后 光合作用速率不再增加 2 点含义 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 图乙中的A 点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度 图甲和图乙中的B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 提高光合作用速率 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 4 温度对光合作用强度的影响图3 10 7 1 曲线分析 温度主要是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作用速率 2 应用 冬天 温室栽培可适当提高温度 也可适当降低温度 白天调到光合作用最适温度 以提高光合作用速率 晚上适当降低温室的温度 以降低细胞呼吸 保证植物有机物的积累 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 5 必需元素的供应对光合作用强度的影响图3 10 8 1 曲线分析 在一定浓度范围内 增大必需元素的供应 可提高光合作用速率 但当超过一定浓度后 植物会因土壤溶液浓度过高而渗透失水 出现萎蔫 2 应用 根据作物的需肥规律 适时 适量地增施肥料 可提高农作物产量 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 6 水分的供应对光合作用强度的影响 1 影响 水是光合作用的原料 缺水既可直接影响光合作用 又会导致叶片气孔关闭 限制CO2进入叶片 从而间接影响光合作用 2 应用 根据作物的需水规律合理灌溉 7 叶龄对光合作用强度的影响图3 10 9 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 1 曲线分析 随幼叶不断生长 叶面积不断增大 叶内叶绿体不断增多 叶绿素含量不断增加 光合作用速率不断增加 OA段 壮叶时 叶面积 叶绿体 叶绿素都处于稳定状态 光合作用速率基本稳定 AB段 老叶时 随叶龄增加 叶内叶绿素被破坏 光合速率下降 BC段 2 应用 摘除老叶 残叶 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 8 多因子对光合作用强度的影响 1 曲线分析图3 10 10 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破 P点 限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因子 随其因子强度的不断加强 光合作用速率不断提高 Q点 横坐标所表示的因素不再是影响光合作用速率的因子 要想提高光合作用速率 可适当提高图示中的其他因子 2 应用 温室栽培时 在一定光照强度下 白天适当提高温度的同时也可适当提高CO2浓度以提高光合作用速率 当温度适宜时 可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率 返回目录 第10讲能量之源 光与光合作用 考点核心突破