影响光合作用因素
放 CO2
C
E
F
CO2浓度
3.与植物自身的遗传性有关,如阴生植物、阳生植物;
4.H2O
OA段:在一定范围内,水 越充足,光合作用速率越快 1、光合作用的原料; 2、植物体内各种生化 反应的介质; 3、影响气孔的开闭。
含水量
应用:
根据作物需水规律合理灌溉,预防干旱洪涝。
5.矿质元素: N:酶及ATP的重要组分 P:磷脂、ATP的重要组分;维持叶绿体 膜的正常结构和功能 Mg:叶绿素的重要组分
影响光合作用的因素
一.内部因素 植物种类不同
同一植物在不同的生长发育阶段
同一植物在不同部位的叶片
叶龄
叶面积指数 二.外部因素
反应条件:光、温度、必需矿质元素
反应原料: CO2浓度、水
二.环境因素对光合作用强度的影响及应用
1.光照 ①.光质(光的波长)
复色(白色)光 ﹥ 蓝紫光﹥ 红光 ﹥ 绿光
②.光照时间: 应用:延长光合作用时间 大田:复种(一年种两茬或三茬) 温室:人工光照
一.光合作用强度 (1)含义:植物在 糖类的数量。 (2)指标:光合速率。 (3)表示方法: 二.影响光合速率的环境因素 (1)原料:空气中 。
单位时间
内通过光合作用制造
CO2的浓度
;土壤中
水分的多少
(2)光照条件:光照强度、光照时间和光的成分等。 (3)其他:
温度
、pH等。
(
4)表观(净)光合速率的测定方法(如下图)
①条件:整个装置必须在光下。 ②NaHCO3溶液作用:玻璃瓶中的 NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓
度的恒定,满足了绿色植物光合作
用的需求。 ③植物光合速率指标:植物光合作 用释放氧气,使容器内气体压强增 大,毛细管内的水滴右移。单位时 间内水滴右移的体积即是光合速率。
(2) 净光合速率:
O2释放量(容器中增加量)、
CO2
③ 光 照 强 度
吸 收 量
③C:光饱和点:光合速率最大时的光照强度,
光合速率达到最大值,随光照强度增强 光合作用强度不再增强。
C:光饱和点
C
此时主要受CO2浓度、温度等因素限制
CO2
释 放 量
0
A
B:光补偿点:
B
光照强度
①A点:光照强度为零,只有呼吸作用
② B:光补偿点:光合作用和呼吸作用达到平衡时的
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
C.a点下移,b点右移,m值下降
右 移)。
与植物自身的遗传性有关,如阴生植物、阳生植物;
2、温度——影响酶的活性
①光合作用是在 酶 的催化下 的,温度直接影响 ②B点表示:
酶的活性
;
此温度条件下,光合速率最而下降 ;
温室栽培中,白天可适当提高温度 ___________,夜 间____________ ,适当_____________ , 适当降低温度 提高昼夜温差 从而提高作物产量(有机物积累量)。
• 例1、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℃ B.光照相同时间,在20℃条件下植物 C.温度高于25℃时,光合作 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
答案:D
光合作用的日变化
• 温暖、晴朗、水分供应充足时,光合速率日变化呈单峰曲 线。日出后光合速率逐渐提高,中午前后达到高峰,之后 降低,日落后净光合速率出现负值。 • 气温过高,光照强烈,光合速率日变化呈双峰曲线。大的 峰出现在上午,小的峰出现在下午,中午前后光合速率下 降,呈现光合“午休”现象。引起光合“午休”的原因是 大气干旱和土壤干旱或蒸腾作用失水过多,引起气孔部分 关闭、CO2供应不足。
(1)若为坐标曲线形式,当光照强度为0 时,CO2吸收值为0,则为真正(实际) 光合速率,若是负值则为净光合速率。 (2)若所给数值为有光条件下绿色植物 的测定值,则为净光合速率。
2、光合作用的计算:
光合速率,通常以吸收CO2mg/h*cm2表 示
真正光合速率 = 净(表观)光合速率+呼吸速率 O2的产生量 =O 2 的释放量+呼吸作用的耗 O 2量 CO2的消耗量 =CO 吸收量+呼吸作用CO 的产生量 2 2 光合作用C6H12O6产生量 =光合作用C H O 积累量+呼吸 6 12 6 作用C6H12O6消耗量
光照强度, 光合作用等于呼吸作用
光补偿点移动规律如下:
(1)若呼吸速率增加,
光补偿点应右移,反之则左移 (2)若呼吸速率基本不变, 条件的改变使光合速率下降时, 光补偿点应右移, 反之应左移
光饱和点移动规律如下:
(1)阴生植物呼吸速率、光补偿点、光饱和点一般比阳生植物低。
(2)适当提高温度或增加CO2浓度,光饱和点增大(
• 例1、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℃ B.光照相同时间,在20℃条件下植物 C.温度高于25℃时,光合作 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
再 见
CO2吸收量(容器中减少量)
有机物的积累量(容器中增加量) (3)真正光合速率:
O2产生量、CO2固定量或有机物产生量 真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
真光合作用和净光合作用及呼吸作用的联系
O2 变 化 量
真光合作用 净光合作用
b a
c
d
光照强度 呼吸作用
植物生长的生理基础:净光合作用>0
判定方法
D.a点下移,b点不移,m值上升
答案:C
3.CO2浓度(曲线如下所示):
真 正 光 合 速 率
A B
吸 收
CO2 释 放 CO2
D C E F
CO2浓度
CO2浓度
• • •
应用 ①CO2浓度很低时,绿色植物不能进行光合作用,达到一定 含量时才开始进行光合作用,并在一定范围内,光合速率随 CO2 (1)温室可通过放干冰的方法来提高室内CO2的浓度。 浓度增大而加快;当CO2达到一定浓度时,再增加CO2浓度,光 (2)大田中:①控制好农作物的密度(合理密植)和水 合速率也不再增加,甚至减弱(因为细胞呼吸被抑制),这时 肥管理,使农田后期通风良好; 的 CO2浓度称为CO2饱和点(B、F点);而植物光合速率和呼吸 CO2浓度称为CO2补偿点(E点);A、D点进行光 • 速率相等时的 ②增施有机肥,使土壤微生物分解有机物增多,放出 合作用所需 CO2的最低浓度 。 CO2增多; • ③深施NH HCO 肥料。
光合作用应用
光合作用总过程:
2H2O
光解
吸收
O2 4[H]
酶
还 原 能
2C3
固定
CO2
可见光
色素分子
ATP 酶 ADP+Pi
多种酶 C5
(CH2O)
光反应
光合作用的第一阶段,必 须有光才能进行
光合作用的第二阶段,有没 有光都可以进行
暗反应
总结: 水的光解: 光 2H2O →4[H] + O2 光反应
要想提高光合速率,可采取适当提高图示的其他因子
练 习
(07北京理综)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,得到实验结果如右图。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,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,曲线 I、III光合作用强度随光照强度升高 而升高
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,会 因土壤溶液浓度过高而 导致植物渗透失水而萎 蔫。
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
发现规律
P点时,限制光合速率的因素应为 到Q点时, 横坐标
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。 所表示的因素不再是影响光合速率的因子,
曲线分析:
当外界条件变化时,CO2(光) 补偿点移动规律
(1)若呼吸速率增加,CO2(光)补偿 点应右移,反之应左移。 (2)若呼吸速率基本不变,条件的 补偿点应右移,反之应左移。 (3)阴生植物与阳生植物相比, CO2(光)补偿点和饱和点都相应向 左移动。
吸 收 CO2
D
改变使光合速率下降时, CO2(光) 释
光合磷酸化:
ADP + Pi +
CO2的固定:
暗反应
酶
光能
酶
ATP
CO2 + C5→ 2C3
CO2的还原:
2C3 + [H]
酶
ATP
(CH2O) + C5
下图是光合作用过程图解,请分析后回答下列问题:
H2O 光 A B F CO2 G J I
C
D
E+Pi
H
色素 水 的分解。 O2 ①图中A是______,B 是_______, 它来自于______ [H] ,它被传递到叶绿体的______ ②图中C是_______ 基质 部位,用 用作还原剂,还原 于_________ 。 C3 光能 ATP,在叶绿体中合成D所需的能量来自______ ③图中D是____ C3化合物 糖类 ④图中G________,F 是_____________ C5化合物 是__________,J 光反应 , I表示________ 暗反应 ,H为I提供 ⑤图中的H表示_______ [H]和ATP __________