必修1 第三单元 第11讲 影响光合作用速率的因素及光合作用和细胞呼吸的关系-【金版教程】2024高考生物一轮复习创新方案word（全国统考版）

第11讲　影响光合作用速率的因素及光合作用和 细胞呼吸的关系[考纲明细]　影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ) 一　探究光照强度对光合作用强度的影响 1．光合作用强度 (1)概念：植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。 (2)表示方法：用一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。 2．探究光照强度对光合作用强度的影响 (1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会上浮。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量越多。 (2)实验中变量分析 自变量 不同光照强度 控制自变量 可通过调节光源与烧杯的距离进行控制 因变量 光合作用强度 检测因变量 同一时间段内叶片浮起数量 对无关变量进行控制 叶片大小、溶液的量等保持一致 (3)实验流程 取材→排气→沉水→分组→光照→观察并记录。 (4)实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也越多。 (5)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也增强。 二　光合作用的影响因素及应用 1．光 (1)光照时间：光照时间延长可以提高光能利用率。方法主要是轮作(一年两茬或三茬)。 (2)光质 ①原理 a．叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。 b．叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大。 ②应用 a．大棚薄膜的选择：无色透明大棚能透过日光中各色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。 b．补充单色光的选择：蓝紫光。 (3)光照强度 ①原理 光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。在一定范围内，光照强度增加，光反应速率加快，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。 ②曲线模型及分析 在一定范围内随光照强度的增加，光合速率加快，光照强度增强到一定程度后光合速率就不再增加(限制因素：酶、光合色素和CO2浓度等)。 O点：只进行呼吸作用，不进行光合作用。 OA段：光合速率小于呼吸速率。 A点：光合速率等于呼吸速率。此时的光照强度为光补偿点。 AC段：光合速率大于呼吸速率且随光照强度的增强而增大。 C点：光合速率达到最大。 B点：光饱和点，即达到最大光合速率时的最低光照强度。 ③应用：间作套种农作物和林带树种的合理搭配可以提高光能利用率；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。 　 若研究对象不是植物组织(绿色叶肉细胞)而是整株植物出现上面曲线图时，叶肉细胞内的气体交换在A点有何变化？ 提示　植物能进行光合作用的只有绿色组织器官，而所有细胞都要进行呼吸作用。因此A点是整个植株的光补偿点，但叶肉细胞的光合速率大于叶肉细胞的呼吸速率，即吸收CO2释放O2。 2．CO2浓度：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。 (1)描述：在一定范围内随CO2浓度的增大，光合速率逐渐增加，当CO2浓度达到一定值时，再增大CO2浓度，光合速率将不再增加。图乙中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。 (2)CO2饱和点和补偿点 ①CO2饱和点：光合速率达到最大值时环境中CO2浓度称CO2饱和点(B点和B′点)。 ②CO2补偿点：植物光合速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点(A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，提高作物产量。 　 大棚种植使用有机肥有利于增产，请从影响光合作用的因素分析原因。 提示　有机肥被微生物分解会释放CO2，增加大棚中的CO2浓度，提高光合速率。 3．温度：温度对光合作用的影响是通过影响与光合作用有关的酶的活性来实现的(主要制约暗反应)。 (1)描述：在一定范围内，随温度的升高，酶的活性增强，光合速率提高。超过最适温度，随温度的升高，光合速率下降。 (2)应用 温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用强度；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸强度，保证植物有机物的积累。 　 1．温度既影响光反应又影响暗反应，且对二者作用效果相同。(×) 2．净光合作用强度最高时的温度，不一定是光合酶的最适温度。(√) 4．水：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。另外，水还能影响气孔的开闭，从而间接影响CO2进入植物体，所以水对光合作用有较大的影响。 应用：生产上为保证植物光合作用的正常进行，常采用预防干旱(如地膜覆盖，一方面是为了保温，另一方面是为了保水)和及时灌溉等措施。 　 北方夏季中午，光照强度很强，但植物的光合作用强度明显减弱的原因？ 提示　北方夏季中午，温度很高，蒸腾作用很强，失水过多，导致大量气孔关闭，CO2吸收减少，光合作用强度明显减弱。 5．矿质元