1、1第第5章章 第第4讲讲 光合作用光合作用22(真)总光合速率(表观)净光合速率O2CO2葡萄糖一、光合作用强度一、光合作用强度1、什么是光合作用强度？、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。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32 2、测量速率的方法：、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
2、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）。4这株植物在光下这株植物在光下1 1小时光合作用小时光合作用共产生共产生克葡萄糖克葡萄糖该叶片在该叶片在1010、50005000勒克斯的光照条件下，每小时光合作勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所用所产生的氧气量产生的氧气量是是mg.。则1 1小时小时积累的葡萄糖积累的葡萄糖是是克。根据关键字来判断是总光合还是净光合？根据关键字来判断是总光合还是净光合？在在2525条件下，这株植物在充分光照下条件下，这株植物在充分光照下 1 1小时小时总
3、共制造总共制造葡葡萄糖萄糖克。总光合量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，黑暗处理将某绿色植物置于密闭玻璃罩内，黑暗处理 1h，罩内COCO2含量增加了含量增加了25mg25mg；再给以；再给以1h1h的充足光照，罩内的充足光照，罩内 CO2减少了36mg，则后一个小时光合作用固定了，则后一个小时光合作用固定了 CO2_mgCO2_mg。25+36=615测量指标说明公式CO2吸收量只是从外界吸收CO2，不包括自身呼吸作用产生的CO2，所以代表净产量，有时也叫积累量。CO2的利用总量=CO2吸收量+自身呼吸产生CO2量O2释放量只是释放到外界的O2量，不包括自身呼吸作
4、用利用的部分，所以代表净产量O2产生总量=O2释放量+自身呼吸消耗O2量有机物积累量单位时间光合作用增加的有机物量，不包括自身呼吸作用消耗的部分，所以代表净产量产生有机物的总量=有机物的积累量（表现为植物的增重）+自身呼吸作用消耗量总结测量值一般为净产量，净产量与总产量的关系为：测量值（净产量）=实际值（总产量）呼吸作用消耗值3.净产量与总产量的关系P6963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
5、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7二、影响光合作用的因素光照气体温度水分矿质营养光照强度、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内因 不同种类植物、不同发育期外因84.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，一般来说，横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量，曲线在
6、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。9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105.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；P69AB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。11B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 C
7、O2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12BCBC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 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。13乙丙丁甲图对应；乙图对应；丙图对应；丁图对应。甲甲A点AB点B点光照强度大于B点14(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15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光照代谢图示气体
8、A点无只有细胞呼吸，无光合作用吸收O2，释放CO216返回目录第10讲能量之源光与光合作用考点核心突破AB段弱细胞呼吸速率光合作用速率吸收O2，释放CO2B点细胞呼吸速率光合作用速率不吸收O2，不释放CO2BC段强细胞呼吸速率光合作用速率吸收CO2，释放O217三者关系：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18B：光补偿点C2：光饱和点ABC1光照强度0吸收CO2C2caba(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。19A植物：呼吸速率为
9、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4161220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。510152025303525201510505CO2吸收量mg/dm2h光照强度（Klx）abcd（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相等相等250170.5C6H12O6+6H2O+6O26CO
10、2+12H2O+能量酶180644（20+5）10=2151015202530352520151050510CO2吸收量mg/dm2h光照强度（Klx）abcd（4 4）若白天光照强度较长）若白天光照强度较长时期为时期为b b该植物能否正常生该植物能否正常生长？为什么？长？为什么？（5 5）若该植物为阴生植物，则）若该植物为阴生植物，则 b b点应向移动。不能正常生长。白天光不能正常生长。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。左左221、光照的影响（1）光照强度的影响：O光照强度光合作用速率ABC呼吸速率光补偿点光饱和点BAC阳生
11、植物阴生植物阳生植物: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）23（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；?红光红光下：产物中糖类较多；?白光的光合效率比单色光高。24光照时间的影响光照时间的影响光照时间越长，产生的光合产物越多。光照时间越长，产生的光合产物越多。措施：措施：延长光合作用时间延长光合作用时间 一年两熟或一年三熟一年两熟或一年三熟光照的间接影响：光照的间接影响：叶绿体发育和叶绿素合成的必要条件叶绿体
12、发育和叶绿素合成的必要条件影响气孔开闭影响气孔开闭.252 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响、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。ACO2浓度光合速率0B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。26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
13、过微生物的分解作用产生二氧化碳。27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BFDE28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，
14、可能是因为。光照强度逐步减弱ATPHH温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了 C02 2原料的供应29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30（3 3）据表中数据估计，呈现如右图量
15、变关系时的灯与烧）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，其产生部位是其产生部位是。45细胞质基质和线粒体31ABC10 20 30 4050温度吸收CO2图（4）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32T1 T2 温度温度主要影响酶的活性，对光合作用、呼吸作用等温度主要影响酶的活性，对光合作用、呼吸作用等都有影响。都有影响。纵坐标为真光合速率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
16、曲线的差值越大越好；T2绝对值越大越好。33(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 P71306.5(3+3.5)35 6.5(3.5+3)204.75(3.25+1.5)积累=消耗344、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
17、、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。355 5、水分的影响、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36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3730201
18、0光照强度光合速率PQ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、多因素综合影响光合速率温度PQ高CO2浓度中CO2浓度低CO2浓度P7038302010光照强度光合速率PQ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 7、多因素综合影响、多因素综合影响光合速率温度PQ高CO2浓度中CO2浓度低CO2浓度39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/
19、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：40由乙图知，由乙图知，40时，植物体(能能/不能不能)显示生长现象；而象；而5时状态可用甲图中时状态可用甲图中_（填（填“A/B/C”）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 _（填（填“A/B/C”）、温度为）、温度为_（填一个具体数值），及（填一个具体数值），及_颜色_（填透明或不透明）的玻璃。不能BC25无色透明41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
20、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）42间作套种增加光合作用面积提高光能利用率的措施43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44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45一、生
21、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）46请说出以下生物的同化作用类型：衣藻衣藻蜣螂蜣螂大肠杆菌草履虫青霉菌青霉菌洋葱洋葱自养型异养型异养型异养型异养型自养型请说出以下生物的代谢类型：请说出以下生物的代谢类型：酵母菌乳酸菌小麦小麦醋酸菌醋酸菌蓝藻硝化细菌异养兼性厌氧型异养厌氧型自养需氧型异养需氧型自养需氧型自养需氧型请说出以下生物的异
22、化作用类型：水稻水稻蛔虫蛔虫蘑菇蘑菇醋酸菌醋酸菌需氧型需氧型需氧型厌氧型47例：下图曲线表示农田中例：下图曲线表示农田中昼夜温度变化；昼夜温度变化；光照强度；光照强度；植物吸收植物吸收CO2CO2的变化，请判断下列说法中不正确的是的变化，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 CO2CO2量相等。B.a点的形成是由夜间的低温造成的C.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。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8C48七、光合作用与生产生
23、活七、光合作用与生产生活1、在生活中的应用：、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、在农业生产上应用(如何增加作用单位面积的产量如何增加作用单位面积的产量)49合理密植合理密植立体种植，间种立体种植，间种(套种）套种）改变株形改变株形大棚人工光照一年一熟改为一年多熟，轮作一年一熟改为一年多熟，轮作施用施用NH4HCO3（大田）（大田）施用农家肥增加光照面积延长光照时间增加二氧化碳浓度50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
24、些不同？根外施肥51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952考点二考点二影响光合作用的环境因素及其在生产上的应影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用用1.光照强度对光合作用强度的影响光照强度对光合作用强度的影响(1)曲线分析曲线分析A点：点：光照强度为光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放，此时只进行细胞呼吸，释放CO2的量可表示此
25、时细胞呼吸的强度。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310453AB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
26、光与光合作用考点核心突破54(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310555(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
27、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563CO2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57(1)曲线分析：图甲和图乙都表示在一定范围内，光合曲线分析：图甲和图乙都表示在一定范围内，光合作用速率随作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当浓度的增加而增大，但当 CO2浓度增加到浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。(2)点含义：图甲中点含义：图甲中 A点表示光合作用速率等于细胞点表示
28、光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点。图乙中的图乙中的A点表示进行光合作用所需点表示进行光合作用所需 CO2的最低浓的最低浓度。图甲和图乙中的B和和B点都表示CO2饱和点。饱和点。(3)应用：在农业生产上可以通过应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风正其行，通其风”，增施农家肥等增大，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584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
29、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595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606水分的供应对光合作用强度的影响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影响：水是光合作用的原料，
30、缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制 CO2进入叶片，从进入叶片，从而间接影响光合作用。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。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61(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
31、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628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63P点：限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的点：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，要想提高光合作用速率，可适当提高图示中的其他因子。子。(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当应用：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。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
