内容正文:
第四节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素
知识点(一) 影响光合作用的环境因素
01
02
目
录
知识点(二) 影响细胞呼吸的环境因素
2
知识点(一)
影响光合作用的环境因素
[教材知识梳理]
1.光照——光照强度和光质
(1)光合速率:可用单位时间单位叶面积上的CO2__________或O2
___________来表示。
固定量
释放量
(2)验证光照强度影响植物光合作用的实验
自变量 _________,通过灯泡(光源)与黑藻之间的_________来控制
无关变量 CO2浓度、温度等
因变量 黑藻1 min内产生的_______
实验结论 在一定范围内,光合速率随着光照强度的增强而____;当光照强度达到某一定值后,光合速率_________
光照强度
不同距离
气泡数
增加
不再增加
(3)探究不同光质的光对植物光合作用影响的实验
暗处理 目的是消耗叶片内原有的_____
自变量控制 不同颜色的光。蓝色、红色、绿色的玻璃纸分别透过___光、___光和___光
因变量检测 叶片在隔水加热的_____中脱色,然后滴加_____
实验结论 植物在___光和___光下产生的淀粉较多,光合速率_____
淀粉
蓝
红
绿
酒精
碘液
红
蓝
更高
2.CO2浓度
在一定范围内,植物光合速率随着环境中CO2浓度的上升而______,在CO2浓度达到某一定值后,再增加CO2浓度,光合速率也_________。
3.温度:通过影响_______来影响光合速率。
增加
不再增加
酶活性
4.水和无机盐
(1)水是光合作用_______阶段的原料,充足的水分能直接影响植物的光合速率。
(2)氮素是_______、核酸的组成成分,充足的氮素供应可以促进叶面积的______和叶数量的_____,从而增加________,间接地影响植物的光合速率。
(3)镁是_______的组成成分,适时补充镁元素可以促进叶绿素的合成,从而影响光合速率。
光反应
蛋白质
增大
增多
光照面积
叶绿素
影响光合速率的曲线分析
1.光照强度
[核心要点点拨]
图示
解读 (1)原理:影响光反应阶段,制约ATP及NADPH的产生,进而制约暗反应;
(2)应用:温室大棚适当提高光照强度(如阴天时补光)可以提高光合速率
2.温度
图示 解读
(1)原理:通过影响酶活性进而影响光合作用;
(2)应用:①大田中适时播种;②温室中,适当增加昼夜温差,保证植物有机物的积累
3.CO2浓度
图示 解读
(1)原理:直接影响暗反应速率;
(2)应用:①大田中增加空气流动,以增加CO2浓度,如“正其行,通其风”;
②温室中可增施有机肥,以增大CO2浓度
4.各种环境因素对光合作用的综合影响
图示
解读 光照强度、温度和CO2浓度对光合作用的影响是综合性的,在温度较高(如曲线①)或CO2浓度较高(如曲线②)的情况下,光照强度对光合速率的影响就比较显著,而任何一个因素的减弱都可能限制光合作用
[例1] (2023·江苏泰州中学期末)下列有关影响光合作用的因素,说法正确的是( )
A.正常情况下,光照影响光反应,不影响暗反应
B.光反应进行不需要水的参与
C.CO2浓度影响暗反应速率,不影响光反应速率
D.氮、磷、镁、铁等元素的缺乏会影响光合作用
[经典考题探究]
[答案] D
[解析] 正常情况下,光照影响光反应,进而影响暗反应,A错误;
在光反应中,光合色素吸收光能,水裂解释放O2,B错误;
CO2浓度影响暗反应速率,进而影响光反应速率,C错误;
氮、磷、镁、铁等元素是植物生长的必需元素,如果缺乏会影响细胞内一些化合物的合成,进而影响光合作用,D正确。
[例2] 下图甲、乙、丙分别表示几个环境因素对小麦光合速率的影响,除各图中所示因素外,其他因素均控制在适宜范围。下列分析错误的是( )
A.由图甲可知:不同温度条件下,小麦光合作用的光饱和点不同
B.由图乙可知:P点时限制小麦光合速率的因素为光照强度
C.图甲可解释小麦在冬季和春季光合速率的不同
D.图丙从强光照变为弱光照时,短时间内小麦细胞中的C3含量下降
[答案] D
[解析] 光饱和点是指达到最大光合速率时所需要的最小光照强度,由图甲可知,不同温度条件下,小麦光合作用的光饱和点不同,A正确;
图乙中P点在不同CO2浓度下光合速率相同,且P点之后的一定范围内,随着光照强度增强,光合速率增加,故P点时限制小麦光合速率的因素为光照强度,B正确;
图甲中探究了光照强度和温度对光合速率的影响,春季和冬季的温度、光照强度均不同,对光合速率的影响不同,故图甲可解释小麦在冬季和春季光合速率的不同,C正确;
图丙从强光照变为弱光照时,光反应产生的NADPH和ATP减少,C3的还原速率减慢,短时间