1、第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第第4节节 能量之源能量之源光与光合作用光与光合作用七 影响光合作用的因素基本概念：基本概念：光合作用所产生的有机物中的能量光合作用所产生的有机物中的能量叶片吸收的太阳能叶片吸收的太阳能1.光合作用效率光合作用效率 基本概念：基本概念：2.光合光合速率速率 单位时间、单位面积的叶生产的有机物单位时间、单位面积的叶生产的有机物的量。的量。 单位时间、单位面积的叶释放的氧气的量。单位时间、单位面积的叶释放的氧气的量。 单位时间、单位面积的叶吸收的二氧化碳单位时间、单位面积的叶吸收的二氧化碳的量。的量。 七 影响光合作用的因素基本概念：基本概念：
2、3.净光合速率和真正光合速率净光合速率和真正光合速率 净光合速率光照强度考虑呼吸作用真正光合速率光照强度不考虑呼吸作用真正真正光合速率光合速率 = 净净光合速率光合速率 + 呼吸速率呼吸速率AB七 影响光合作用的因素例例1：下列关于光合作用强度的叙述，正：下列关于光合作用强度的叙述，正确的是（确的是（ ）A. 叶片从幼到老光合作用强度不变叶片从幼到老光合作用强度不变B. 森林或农田中植株上部叶片和下部叶片森林或农田中植株上部叶片和下部叶片光合作用强度有差异光合作用强度有差异C. 光合作用强度是由基因决定的，因此是光合作用强度是由基因决定的，因此是固定固定 不变的不变的D. 在相同光照条件下，各
3、种植物的光合作在相同光照条件下，各种植物的光合作用强度相同用强度相同B七 影响光合作用的因素内部因素对光合作用的影响内部因素对光合作用的影响植物种类不同，同一植物在不同的生长发植物种类不同，同一植物在不同的生长发育阶段、同一植物不同部位的叶片、同一育阶段、同一植物不同部位的叶片、同一叶片的不同生长发育期等，其光合速率都叶片的不同生长发育期等，其光合速率都不尽相同。不尽相同。 叶面积光合速率调查开始后的天数叶面积光合速率一片叶一片叶光照强度对光合作用的影响光照强度对光合作用的影响氧气释放速率光照强度ABCA、B、C三点分别代表什么生物学意义？三点分别代表什么生物学意义？A：（光强为（光强为0时）
4、呼吸作用速率时）呼吸作用速率光照强度对光合作用的影响光照强度对光合作用的影响氧气释放速率光照强度ABCA、B、C三点分别代表什么生物学意义？三点分别代表什么生物学意义？B：呼吸作用速率与光合作用速率相等呼吸作用速率与光合作用速率相等（光补偿点）（光补偿点）光照强度对光合作用的影响光照强度对光合作用的影响氧气释放速率光照强度ABCA、B、C三点分别代表什么生物学意义？三点分别代表什么生物学意义？C：光合作用最强所需的最低光照强度光合作用最强所需的最低光照强度（光饱和点光饱和点）光照强度对光合作用的影响光照强度对光合作用的影响氧气释放速率光照强度ABC红线代表阳生植物，绘出阴生植物的相红线代表阳生
5、植物，绘出阴生植物的相应曲线图。应曲线图。阳生植物阴生植物阳生植物阳生植物的光补偿点和的光补偿点和光饱和点光饱和点比比阴生植阴生植物物高高光照强度对光合作用的影响光照强度对光合作用的影响氧气释放速率光照强度ABC当当CO2浓度适当升高时，浓度适当升高时，B、C两点应怎两点应怎样移动样移动？高CO2浓度B：向左移动：向左移动C：向右移动：向右移动光照强度对光合作用的影响光照强度对光合作用的影响氧气释放速率光照强度ABC当当CO2浓度适当降低时浓度适当降低时,B、C两点应怎两点应怎样移动？样移动？低CO2浓度B：向右移动：向右移动C：向：向左左移动移动二氧化碳对光合作用的影响二氧化碳对光合作用的影
6、响氧气释放速率CO2的浓度A我们还可采取哪些措施提高某植物的我们还可采取哪些措施提高某植物的CO2饱和点？饱和点？BCCO2饱和点二氧化碳对光合作用的影响二氧化碳对光合作用的影响不同光强下，不同光强下，CO2浓度对光合速率影响浓度对光合速率影响二氧化碳对光合作用的影响二氧化碳对光合作用的影响氧气释放速率CO2的浓度A我们还可采取哪些措施提高某植物的我们还可采取哪些措施提高某植物的CO2饱和点？饱和点？BCCO2饱和点适当提高光照强度和温度等。适当提高光照强度和温度等。例例2：将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭：将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室，调节小室小室，调节小室CO2浓度，在适宜光照强浓
7、度，在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度（以度下测定叶片光合作用的强度（以CO2吸吸收速率表示），测定结果如下图。下列相收速率表示），测定结果如下图。下列相关叙述，正确的是（关叙述，正确的是（ ）二氧化碳吸收速率CO2的浓度abA 如果光照强度适当降低，如果光照强度适当降低，a 点左移，点左移，b 点左移点左移 B 如果光照强度适当降低，如果光照强度适当降低，a 点左移，点左移，b 点右移点右移 C 如果光照强度适当增强，如果光照强度适当增强，a 点右移，点右移，b 点右移点右移 D 如果光照强度适当增强，如果光照强度适当增强，a 点左移，点左移，b 点右移点右移二氧化碳吸收速率CO2的浓度
8、ab温度对光合作用的影响温度对光合作用的影响温度直接影响酶的活性温度直接影响酶的活性温度过高影响气孔开放，影响二氧化碳温度过高影响气孔开放，影响二氧化碳的供应，进而影响暗反应，从而影响光合的供应，进而影响暗反应，从而影响光合速率速率七 影响光合作用的因素温度对光合作用的影响温度对光合作用的影响例例3：如图表示某植物在不同温度下的真正：如图表示某植物在不同温度下的真正光合速率、净光合速率和呼吸速率，图光合速率、净光合速率和呼吸速率，图1、2、3分别表示什么曲线？分别表示什么曲线？1.真正光合速率真正光合速率 2.净光合速率净光合速率 3.呼吸速率呼吸速率10 10 20 30 400123452
9、3abcd温度温度二二氧氧化化碳碳mgo2468CBA物物质质量量叶面积叶面积指数指数实际光合作用量实际光合作用量净光合作用量净光合作用量呼吸量呼吸量例例4. 下图为植物在恒定光照下光合作用合下图为植物在恒定光照下光合作用合成有机物和呼吸作用消耗有机物的两曲线。成有机物和呼吸作用消耗有机物的两曲线。二氧化碳的吸收或释放量ABCDEFG温度温度光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用据图可知，当温度升高时，植物的光合据图可知，当温度升高时，植物的光合作用作用_，当温度达到，当温度达到_时时,光合作光合作用不再增强，此时限制因素是（举一例）用不再增强，此时限制因素是（举一例）_二氧化碳的吸收或释放量ABC
10、DEFG温度温度光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用逐渐增强逐渐增强F光照强度光照强度 或或 CO2的浓度的浓度 从图中可知从图中可知,当温度为当温度为_时单位时间积时单位时间积累的有机物最多，原因是：累的有机物最多，原因是：二氧化碳的吸收或释放量ABCDEFG温度温度光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用此时光合作用合成的有机物量与呼吸作用此时光合作用合成的有机物量与呼吸作用消耗的有机物量的差值最大。消耗的有机物量的差值最大。D根据有关知识可知，白天适当提高根据有关知识可知，白天适当提高_等等可提高光合作用可提高光合作用，且夜晚要适当，且夜晚要适当_效果效果最好最好。二氧化碳的吸收或释放量ABCDEF
11、G温度温度光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用温度、光照强度、或温度、光照强度、或CO2浓度浓度降温降温总结总结P点时，影响光合速率的因素应为横坐标点时，影响光合速率的因素应为横坐标所表示的因素。随其因子的不断增强，光所表示的因素。随其因子的不断增强，光合速率不断提高。合速率不断提高。总结总结当到达当到达Q点时，横坐标所表示的因素，不点时，横坐标所表示的因素，不再影响光合速率，要提高光合速率，可适再影响光合速率，要提高光合速率，可适当调整图示的其他因子当调整图示的其他因子。总结总结应用：应用：温室栽培时，在一定的光照强度下，温室栽培时，在一定的光照强度下，白天适当地提高温度，也可同时充入适量白天适
12、当地提高温度，也可同时充入适量的的CO2；当温度适宜时，可适当增加光照；当温度适宜时，可适当增加光照强度和强度和CO2浓度。浓度。 无机盐对光合作用的影响无机盐对光合作用的影响例例5：实验证明无机盐会直接或间接地影：实验证明无机盐会直接或间接地影响光合作用。图示水稻叶片氮、磷含量与响光合作用。图示水稻叶片氮、磷含量与光合作用速度的关系，请据图回答：光合作用速度的关系，请据图回答：水稻叶片的氮、磷含量与光合作用速度水稻叶片的氮、磷含量与光合作用速度之间有何关系之间有何关系?在一定范围内，氮、磷的含量越多，光合在一定范围内，氮、磷的含量越多，光合作用的速度越快。作用的速度越快。根据光合作用的过程和
13、原理分析氮、磷根据光合作用的过程和原理分析氮、磷两种元素是如何影响光合作用速度的两种元素是如何影响光合作用速度的?缺磷会影响缺磷会影响ATP、NADPH的合成，从而的合成，从而影响光合作用的速度。影响光合作用的速度。缺氮影响叶绿素、酶的合成，会影响光缺氮影响叶绿素、酶的合成，会影响光合作用的速度。合作用的速度。 例例6：下图表示三种植物叶片光合作用速：下图表示三种植物叶片光合作用速度的日变化。请据图回答。度的日变化。请据图回答。光合作用速度与呼吸作用速度相等的时光合作用速度与呼吸作用速度相等的时刻，刻，a植物叶片出现在植物叶片出现在_，c植物叶片出现在植物叶片出现在_。19：00、5：0010
14、：00、15：00在在6：008：00时之间，单位时间内吸时之间，单位时间内吸收收CO2最多的是最多的是_植物叶片植物叶片bb植物叶片在晴天中午光照强烈时，光植物叶片在晴天中午光照强烈时，光合作用速度出现了低谷，这一现象被称为合作用速度出现了低谷，这一现象被称为光合作用的光合作用的“午休现象午休现象”。产生这一现象。产生这一现象的主要原因有：的主要原因有：中午光照强烈，为减少体内水分散失，气中午光照强烈，为减少体内水分散失，气孔关闭，通过气孔进入的孔关闭，通过气孔进入的CO2量减少量减少c植物叶片一天内光合作用速度变化的植物叶片一天内光合作用速度变化的特点是特点是 在在10：00 15：00时
15、之间，光合作用速度时之间，光合作用速度为负值，其余时间为正值为负值，其余时间为正值从图中结果推测，三种植物一天内有机从图中结果推测，三种植物一天内有机物积累量多少的顺序是物积累量多少的顺序是_。abc八 光合作用与呼吸作用的计算光合作用、呼吸作用的速率一般为一段光合作用、呼吸作用的速率一般为一段时间内时间内CO2 、O2和葡萄糖的变化量计算。和葡萄糖的变化量计算。光合作用实际产光合作用实际产O2量量实测实测O2释放量呼吸作用耗释放量呼吸作用耗O2量量光合作用实际光合作用实际CO2消耗量消耗量实测实测CO2消耗量呼吸作用消耗量呼吸作用CO2释放量释放量八 光合作用与呼吸作用的计算光合作用、呼吸作
16、用的速率一般为一段光合作用、呼吸作用的速率一般为一段时间内时间内CO2 、O2和葡萄糖的变化量计算。和葡萄糖的变化量计算。光合作用光合作用C6H12O6净生产量净生产量光合作用实际光合作用实际C6H12O6生产量生产量呼吸作用呼吸作用C6H12O6消耗量消耗量八 光合作用与呼吸作用的计算光合作用、呼吸作用的速率一般为一段光合作用、呼吸作用的速率一般为一段时间内时间内CO2 、O2和葡萄糖的变化量计算。和葡萄糖的变化量计算。在有光和无光条件下，植物都能够进行在有光和无光条件下，植物都能够进行呼吸作用。呼吸作用。 例例7：下图是在一定的：下图是在一定的CO2浓度和温度下，浓度和温度下，某阳生植物某
17、阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：系曲线，据图回答：5 10 15 20 25 30 355102015光照强度（光照强度（Klx）25CO2吸收量吸收量 mg / dm2hbcd该植物的呼吸速率为每小时释放该植物的呼吸速率为每小时释放CO2 _ mg/dm2。5 10 15 20 25 30 355102015光照强度（光照强度（Klx）25CO2吸收量吸收量 mg / dm2hbcd5b点表示光合作用与呼吸作用速率点表示光合作用与呼吸作用速率_。相等相等若该植物叶面积为若该植物叶面积为10dm2，在光照强度，在光照强度为为25Klx条件下光照条件下
18、光照1小时，则该植物进行小时，则该植物进行光合作用时叶绿体吸收光合作用时叶绿体吸收CO2 _ mg。5 10 15 20 25 30 355102015光照强度（光照强度（Klx）25CO2吸收量吸收量 mg / dm2hbcd250若白天光照强度较长时期为若白天光照强度较长时期为b该植物能该植物能否正常生长？为什么？否正常生长？为什么？5 10 15 20 25 30 355102015光照强度（光照强度（Klx）25CO2吸收量吸收量 mg / dm2hbcd不能正常生长。白天光照强度为不能正常生长。白天光照强度为b时，无时，无有机物积累，而夜间消耗有机物，从全天有机物积累，而夜间消耗有机
19、物，从全天来看，有机物的消耗多于积累，不能正常来看，有机物的消耗多于积累，不能正常生长。生长。5 10 15 20 25 30 355102015光照强度（光照强度（Klx）25CO2吸收量吸收量 mg / dm2hbcd例例8：以测定的：以测定的CO2吸收量与释放量为指吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果吸作用的影响，结果如图所示。下列分析如图所示。下列分析正确的是（正确的是（ ） A. 光照相同时间，光照相同时间，35时光合作用制造时光合作用制造的有机物的量与的有机物的量与30相等相等B. 光照相同时间，在光照相同时间，在20条件下植物积条件下植物积累的有机物的量最多累的有机物的量最多C. 温度高于温度高于25时，光合作用制造的有时，光合作用制造的有机物的量开始减少机物的量开始减少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呼吸作用消耗的有机物的量相等
