内容正文:
第三单元 细胞代谢
第10讲 光合作用的影响因素及其与呼吸作用的关系
影响光合作用的因素及应用
01
光合作用与细胞呼吸的关系
02
目录
考点一
影响光合作用的因素及应用
01
[概念摘要]探究不同环境因素对光合作用的影响。
(1)概念:
通常用光合速率表示,指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的量。
(2)表示方法:
①单位时间内制造有机物的量;
②单位时间内光合作用利用或固定CO2的量;
③单位时间内光合作用产生O2的量。
光合作用强度:光合速率
细胞呼吸强度:呼吸速率
1、光合作用强度
CO2+H2O (CH2O)+O2
光能
叶绿体
(色素、酶)
①Mg、N、Fe等矿质元素;
②酶的活性受温度等影响。
光照强度、光质、光照时间;
气体反应物
①作为反应物;
②水分→气孔关闭→CO2供应
(3)影响光合作用强度的主要环境因素
根据反应式说一说有哪些因素会影响光合作用强度
1、光合作用强度
2、影响光合作用的因素及应用
(1)内部因素
①植物自身的遗传特性(如植物品种不同),以阴生植物、阳生植物为例,如图所示。
2、影响光合作用的因素及应用
(1)内部因素
②植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
2、影响光合作用的因素及应用
(1)内部因素
③叶面积指数
2、影响光合作用的因素及应用
(2)外部因素
①单因子变量对光合作用影响的曲线分析
Ⅰ.光照强度
a.原理:光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加,光反应速率加快,产生的NADPH和ATP增多,使暗反应中C3的还原加快,从而使光合作用产物增加。
2、影响光合作用的因素及应用
(2)外部因素
①单因子变量对光合作用影响的曲线分析
Ⅰ.光照强度
0
光照强度
CO2
吸收量
CO2
释放量
•
A
•
B
•
C
•
D
呼吸速率
表观光合速率
(净光合速率)
(总光合速率)
真正光合速率
光饱和点
(光合最强)
光补偿点
(光合=呼吸)
2、影响光合作用的因素及应用
(2)外部因素
①单因子变量对光合作用影响的曲线分析
Ⅰ.光照强度
b.曲线解读
A点:光照强度为0,只进行细胞呼吸,CO2释放量表示呼吸速率。
AB段:随着光照强度逐渐增强,光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少,光合<呼吸。
B点:细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,即光合作用=细胞呼吸强度,此时的光照强度称为光补偿点。
BC段:随着光照强度不断增强,光合作用强度也不断增强,光合>呼吸。
D点:D点后光照强度增加,光合作用不再增强,此时内部的限制因素是光合色素含量、酶的数量和活性;外部限制因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。D点的光照强度称为光饱和点。
2、影响光合作用的因素及应用
(2)外部因素
①单因子变量对光合作用影响的曲线分析
Ⅰ.光照强度
c.应用:
①温室生产中,适当增强光照强度,以提高光合速率,使作物增产;
②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低,间作套种农作物,可合理利用光能。
2、影响光合作用的因素及应用
(2)外部因素
Ⅱ.CO2浓度
a.原理:CO2影响暗反应阶段,制约C3的形成。
①单因子变量对光合作用影响的曲线分析
2、影响光合作用的因素及应用
(2)外部因素
Ⅱ.CO2浓度
b.曲线解读
A点:CO2光补偿点,即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度。
A′点:进行光合作用所需CO2的最低浓度,即光合作用起点。
B点和B′点对应的CO2浓度:CO2光饱和点。
①单因子变量对光合作用影响的曲线分析
c.应用:在农业生产上可以通过通风、增施农家肥等增大CO2浓度,提高光合速率。
2、影响光合作用的因素及应用
(2)外部因素
Ⅲ.温度
①单因子变量对光合作用影响的曲线分析
a.原理:温度通过影响酶的活性影响光合作用,主要制约暗反应。
b.应用:
①适时播种;
②温室栽培植物时,白天调到光合作用最适温度,以提高光合速率;晚上适当降低室内温度,以降低细胞呼吸速率,保证植物有机物的积累。
2、影响光合作用的因素及应用
(2)外部因素
Ⅳ.水分和矿质元素
①单因子变量对光合作用影响的曲线分析
b.应用:农业生产中,可根据作物的生长规律,合理灌溉和施肥。
a.原理:
水既是光合作用的原料,又是体内各种化学反应的介质,如植物缺水导致萎蔫,使光合速率下降。
矿质元素通过影响与光合作用有关的化合物的合成,对光合作用产生直接或间接的影响。
2、影响光合作用的因素及应用
(2)外部因素
②多因子变量对光合速率的影响
b.应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增加光合作用所需酶的活性,提高光合速率,也可同时适当增加CO2浓度,进一步提高光合速率;当温度适宜时,可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。
a.