内容正文:
高考总复习
2027
第11讲
光合作用的影响因素
1
课标要求 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量,这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中,转换并储存为糖分子中的化学能。
考情分析 1.探究环境因素对光合作用强度的影响 2025·安徽卷,2;2025·河北卷,5;2024·福建卷,11;
2024·北京卷,4;2023·海南卷,16;2023·北京卷,3
2.影响光合作用的因素及其应用 2025·广东卷,18;2025·贵州卷,17;2025·黑吉辽蒙卷,21;2025·河南卷,17;2024·湖北卷,4;2023·福建卷,14;
2023·重庆卷,19;2023·辽宁卷,21;2023·广东卷,18;
2023·全国乙卷,29;2023·山东卷,21
第11讲 光合作用的影响因素及其应用
01
目录
光合作用与细胞呼吸的联系
02
影响光合作用的因素
考点一
光合作用与细胞呼吸的联系
核心要点·细研
经典例题·深研
1.光合作用与有氧呼吸
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
核心要点·细研
图中①②③④分别代表那些物质?
A-H代表什么过程?
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
1.光合作用与有氧呼吸
核心要点·细研
光合作用 有氧呼吸
在哪些细胞进行
反应场所
反应条件
物质转化
能量转变
联系
含叶绿体的细胞
叶绿体
光、色素、酶
光能转变为化学能储存在有机物中
无机物 有机物
线粒体(主要场所)
氧气、酶
活细胞
将有机物中的能量释放出来,一部分转移到ATP中
分解有机物
光合作用的产物为细胞呼吸提供了物质基础——有机物和氧气;
细胞呼吸产生的二氧化碳可被光合作用所利用。
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
1.光合作用与有氧呼吸
核心要点·细研
7
(1)物质方面
CO2
丙酮酸
(CH2O)
H2O
O2
CO2
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
1.光合作用与有氧呼吸
核心要点·细研
考点一、光合作用与细胞呼吸过程的物质能量关系
2.能量转化
(3)光合作用与有氧呼吸中有关物质的来源与去路
光反应水的光解
还原C3
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
1.光合作用与有氧呼吸
核心要点·细研
1
2
02吸收量
C02释放量
1.光照强度为0时,
只进行呼吸作用
1
2
02消耗量
C02释放量
2.弱光时,呼吸作用>光合作用
3
4
10mg/h
10mg/h
3mg/h
02产生量
C02固定量
7mg/h
3mg/h
7mg/h
选择性必修 2
3.呼吸作用=光合作用
3
4
10mg/h
10mg/h
3
4
4.呼吸作用<光合作用
5
6
C02释放量
02消耗量
C02释放量
02消耗量
C02吸收量
02释放量
10mg/h
3mg/h
C02固定量=CO2吸收量+CO2释放量
总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
02产生量=O2释放量+O2消耗量
有机物的制造量=有机物积累消量+有机物消耗量
选择性必修 2
CO2
O2
O2
CO2
O2释放量
O2产生量
CO2的吸收量
CO2固定量
光合作用与细胞呼吸的联系
表观光合速率或净光合速率
表观光合速率或净光合速率
真正光合速率或实际光合速率
真正光合速率或实际光合速率
呼吸速率
呼吸消耗
CO2的释放量
测定植物的光合速率:
O2
CO2
O2
CO2
光合作用产生的O2 =
光合作用消耗的CO2 =
探究CO2和O2的变化情况(相对数量关系)
释放到空气中的O2 + 呼吸作用消耗的O2
吸收空气中的CO2 + 呼吸作用产生的CO2
总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
(可以测得)
(可以测得)
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
核心要点·细研
14
真正(总)光合速率= 净(表观)光合速率 + 呼吸作用速率
有机物的制造量
CO2量固定或消耗量
O2的产生量
有机物的积累量
CO2的吸收量
O2的释放量
有机物的消耗量
黑暗下CO2的释放量
黑暗下O2的吸收量
光合作用制造的糖类
呼吸作用消耗的糖类
植物细胞积累的糖类
总光合速率:是指植物在光下实际把CO2转化成有机物的量,即在单位时间、叶面积从外界吸收和自身呼吸释放CO2的量。又叫真光合速率
净光合速率:不算呼吸作用放出的CO2量,只算从外界吸收的CO2量,即是在光下测定的CO2的吸收量。也叫表观光合速率
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
核心要点·细研
项目 表示方法 测定方法
呼吸速率
净光合速率
(表观光合速率)
单位时间O2的释放量、
单位时间CO2的吸收量、
单位时间有机物的积累量
真正光合速率
(总光合速率)
单位时间O2的产生量、
单位时间CO2的固定量、
单位时间有机物的制造量
单位时间CO2的释放量、
单位时间O2的吸收量、
单位时间有机物的消耗量
光照下测定植物单位时间内
CO2吸收量或O2释放量
不能直接测得
黑暗下测定植物单位时间内
CO2释放量或O2吸收量
注意:叶绿体吸收的CO2≠植物体吸收的CO2≠叶肉细胞吸收的CO2
(3)光合、呼吸速率的测定实验探究
I.净光合速率的测定(如图)
①NaHCO3溶液的作用:
②植物光合速率指标:
③条件:
玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定,满足了绿色植物光合作用的需求。
植物光合作用释放氧气,使容器内气体压强增大,毛细管内的水滴右移。单位时间内液滴右移的体积即是净光合速率。
整个装置必须在光下,光是植物进行光合作用的条件。
选择性必修 2
II.呼吸速率的测定(如上图)
①
②植物呼吸作用的指标:
③条件:
上图同样可以用于呼吸速率的测定,但要把NaHCO3溶液换成NaOH溶液,吸收植物呼吸作用释放的CO2。
植物呼吸作用吸收氧气,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。
整个装置必须遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
选择性必修 2
(1)“液滴移动法”
物理误差的校正
为防止气压、温度等物理因素所引起的误差,应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
测定呼吸速率
①乙装置在黑暗条件下植物只进行细胞呼吸;
③因此单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率,可代表有氧呼吸速率。
测定净光合速率
①甲装置在光照条件下植物进行
光合作用和细胞呼吸;
②由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定;
③因此单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率,可代表净光合速率。
②NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2;
4.光合速率的测定
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
核心要点·细研
光照强度
o
D
C
B
A
呼吸速率
表观光合速率
真正光和速率
CO2
CO2
吸收
释放
光照强度
CO2
CO2
吸收
释放
光照强度
表观光合速率和真正光合速率的关系
真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
将植物置于黑暗中,测定容器内CO2的增加量、O2的减少量或有机物增加量。
将植物置于光下,测定容器中O2增加量、CO2减少量或有机物增加量。
作图标曲线
有呼吸无光合
A
光合小于呼吸
AB
光合等于呼吸
B
光合大于呼吸
BC
光合与呼吸
——线图结合
选择性必修 2
用一定时间内原料消耗或产物生成量来定量表示。
②固定CO2的量
①制造或产生有机物(糖类)量
③产生O2的量
表示方法
概念:
2.光合作用强度(光合作用速率)
植物光合作用制造的糖类会全部积累下来吗?
光合作用制造的糖类
呼吸作用消耗的糖类
植物细胞积累的糖类
是光合作用反应强弱的指标。一般用植物在单位时间内单位面积通过光合作用制造糖类的量(即光合作用速率,是化学中的一种反应速率)来衡量。
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
核心要点·细研
提醒 当植株净光合速率为0时,叶肉细胞的净光合速率大于0;当叶肉细胞中净光合速率为0时,植株的净光合速率小于0。
0
光照强度
CO2释放量
CO2吸收量
B
A
C
(光饱和点)
(光补偿点)
净光合大于0
净光合小于0
总
光
合
(2)结合曲线辨析
3.辨析净光合速率与总光合速率
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
核心要点·细研
(2)黑白瓶法
①“黑瓶”不透光,测定的是 ;
“白瓶”给予光照,测定的是 。
有氧呼吸量
净光合作用量
——测定溶氧量的变化
③在没有初始值的情况下,______________________________________
=总光合作用量。
②在有初始值的情况下,黑瓶中
为有氧呼吸量;白瓶中 为净光合作用量;二者之和为__________________。
O2减少量(或CO2增加量)
O2增加量(或CO2减少量)
总光合作用量
白瓶中测得的现有量-黑瓶中测得的现有量
4.光合速率的测定
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
核心要点·细研
将植物对称叶片的一部分遮光,另一部分则留在光下进行光合作用,并采用适当方法阻止两部分的物质和能量转移(或者将一半剪下进行遮光处理)。一定时间后(h)在这两部分叶片的对应部位截取相同面积(S)的叶片,分别烘干称重,记为WA、WB。
①该方法测定的_______速率为 。
(WB—WA)/S·h
总光合
②遮光部分在遮光后立即截取面积为S
的叶片烘干称重,仍然记为WA,其余
与上述操作相同,则测定的______
速率为
净光合
(WB—WA)/S·h
遮光
光照
A
B
环割
______________
(3)半叶法
--测定光合作用有机物的制造量
4.光合速率的测定
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
核心要点·细研
--测定单位时间、单位面积叶片中有机物生成量
叶柄处环割的目的:
阻止叶片的光合产物向外运输。
净光合速率=___________, 呼吸速率= _________,
总光合速率= .
(z-y)/2S
(x-y)/2S
(x+z-2y)/2S
(4)叶圆片称重法
10时叶圆片干重x克
12时叶圆片干重y克
14时叶圆片干重z克
上午10时
置于黑暗中
上午12时
置于光下
烘干
烘干
烘干
环割
叶圆片面积为s
考点一 光合作用与细胞呼吸联系
核心要点·细研
考点二
影响光合作用的因素
核心要点·细研
经典例题·深研
CO2
CO2
吸收
释放
光照强度
o
C
B
A
解读曲线:
光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,
释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的速率。
随光照强度加强,光合作用逐渐加强, CO2 的释放量逐渐减少,因有一部分用于光合作用。
此时,细胞呼吸强度大于光合作用强度。
细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,
即:光和速率=细胞呼吸速率。
光补偿点
光饱和点
植物白天光照强度应
在光补偿点以上,
植物才能正常生长。
随光照强度不断加强,光合速率不断增大,
到C点以后不再加强。
间作套种时作物种类的搭配,林带树种的配置,间苗、修剪、采伐的程度、冬季温室栽培蔬菜等等都与光补偿点有关。
应用
注意:阴生植物的光补偿点和饱和点比较低。
1、A点:
2、AB段:
3、B点:
4、BC段:
考点一、影响光合作用的因素
外因1——光照强度
CO2吸收量
CO2释放量
光照强度
O
A
C`
光合作用强度=呼吸作用强度
光饱和点
B
净光合速率
呼吸速率
总(真)光合速率
①光照强度 【光照时间、光质(光的颜色或光的波长)】
A:光合作用为0,只进行呼吸作用
光补偿点
C
光饱和点:植物达到最大光合速率所需要的最小光照强度
光补偿点:植物达到光合速率等于呼吸速率时,所对应的光照强度。
(限制因素:色素、酶、CO2浓度、温度等)
思考:若CO2浓度适当升高,B、C、D点将如何移动?
(B点左移,C点右移,D点右上移)
(植物体)在B点时,那么它的叶肉细胞的光合作用强度 呼吸作用强度。(大于、等于、小于)
大于
3.外因1——光照强度
考点一、影响光合作用的因素及作用
光照强度
0
CO2吸收量
CO2释放量
A
B
D
光补偿点
光饱和点
(光合速率=呼吸速率)
(限制因素:色素、酶、CO2浓度、温度等)
C
E
A1
B1
D1
C1
阳生植物
阴生植物
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低,农业生产上间作。
③延长光合作用时间,通过 轮作或套作。
3.外因1——光照强度
考点一、影响光合作用的因素及作用
光照强度
光合作用强度
A
0
光饱和现象
主要原因:外因___________,
内因(___________、____________)。
CO2的浓度 温度
叶绿素含量
酶的数量
V有
机
物
的
制
造
VCO2
的
固
定
VO2
的
产
生
原理:
总光合速率 = 净光合速率 + 呼吸速率
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。
选择性必修 2
光质的影响
(1)原理:
不同波长的光下,光合作用效率是不同的;
复色光(白光) ﹥蓝紫光﹥红光﹥绿光
(2)应用:
温室大棚,使用无色透明塑料薄膜;
补充光源用蓝紫光或者红光;
光照时间——对光合作用强度的影响
不改变光合速率,但可以影响有机物产量。
延长光合作用的时间:通过轮作,
延长全年内单位土地面积上绿色植物进行
光合作用的时间
3.探究环境因素(光照强度)对光合作用强度的影响
【实验原理】
本实验利用了绿色植物通过叶绿体进行光合作用产生氧气的原理。
叶片抽气沉底
光合作用产生氧气排水
叶片上浮
【实验仪器和试剂】
考点一、影响光合作用的因素
自变量
因变量
无关变量
光照强度
【叶圆片(大小、数量)、温度、CO2浓度、PH等】
光合作用强度
观测指标:
单位时间小叶片上浮的数量或者浮起相同数量叶片所需的时间
选择性必修 2
探究环境因素对光合作用的影响
【实验步骤】
①取材
②排气
③沉水
④分组
⑤光照
⑥观察记录
用打孔器制备30片圆形小叶片
用注射器抽取叶片内的空气(真空渗水法)
放置黑暗处,让细胞沉入烧杯底部
取3只烧杯,分别倒入20mlCO2缓冲液,放入10片小叶圆片
分别对这三组进行强、中、弱光的照射处理
记录相同时间内各组装置中小圆叶片上浮的数量
考点一、影响光合作用的因素
选择性必修 2
甲
乙
丙
叶片浮起数量多
叶片浮起数量中
叶片浮起数量少
强
中
弱
分别将10片叶圆片投入3只盛20mLNaHCO3的小烧杯中并调整40W台灯距离(10、20、30CM)
【实验结果及结论】
台灯灯泡的功率(W) 40 40 40
台灯与烧杯的距离(cm) 10 20 30
叶片漂起的数量 5min 0 0 0
10min 9 8 9
15min 10 9 9
20min 13 10 10
25min 13 10 11
光照强度对光合作用强度有影响,在一定的范围内,随着光照强度的不断增强,光合作用也不断增强。
不同光照强度处理下叶片漂起的状况(室温:25 ℃)
NaHCO3溶液浓度太高,使叶片渗透失水,不利于光合作用。
考点一、影响光合作用的因素
3.探究环境因素对光合作用强度的影响
选择性必修 2
归纳提示
“叶片上浮法”应用中的三点注意
(1)叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2,不要片面认为只是光合作用产生了O2。
(2)打孔时要避开大的叶脉,因为叶脉中没有叶绿体,而且会延长小圆形叶片上浮的时间,影响实验结果的准确性。
(3)为确保溶液中CO2含量充足,小圆形叶片可以放入NaHCO3溶液中。
5.(2025年广东卷-T18)我国科学家以不同植物为材料,在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO₂响应曲线(图a);比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异(图b),鉴定到突变体发生了PIL15基因的功能缺失,并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。
b.注:红光下植物的相关反应与白天相似,远红光下植物的相关反应与夜间相似。
a
(1)图a中,当胞间CO₂浓度在900~1200umol·mol-1范围时,红光下光合速率的限制因子是__________,推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是___________________
____________________________________________________________________。
光照强度
此时CO₂充足,而
光合色素对蓝光的吸收多于红光,光反应速率更高,因此净光合速率更高
6.下图为CO2吸收量与光照强度关系的坐标图,当光合作用相关因素改变后,a、b、c点的移动描述不正确的是
A.若植物体缺Mg2+,则对应的b点将向左移
B.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别
是25 ℃和30 ℃,则温度由25 ℃上升到30 ℃时,
对应的a点将下移,b点将右移
C.若原曲线代表阳生植物,则阴生植物对应的a点、b点、c点将分别向上移、
左移、左移
D.若实验时将光照由白光改为蓝光(光照强度不变),则b点将向左移
A
对位练习
选择性必修 2
开放环境中光合作用昼夜变化曲线分析
密闭环境中
选择性必修 2
制造有机物: 积累有机物:
一天中有机物积累最多的时间点:
一天中有机物最少的时间点:
一昼夜有机物积累量=
ac段:无光照,只进行 。
b点: 降低, 减弱,CO2释放减少。
c点:开始进行 。
cd段:光合作用 细胞呼吸。
d点:光合作用 细胞呼吸。
dh段:光合作用 细胞呼吸。
呼吸
光合作用
小于
等于
大于
ef段:
h点:光合作用 细胞呼吸。
hi段:光合作用 细胞呼吸。
ij段:停止 ,只进行 。
温度过高,部分气孔关闭,
CO2供应量下降,出现“午休现象”。
等于
小于
光合作用
呼吸作用
呼吸作用
ci段
dh段
h点
d点
温度
SⅡ-(SⅠ+SⅢ)
1.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线
三、经典例题
P82大蓝
42
积累有机物的时间段:ce段
制造有机物的时间段:bf段
消耗有机物的时间段:og段
一天中有机物最多的时间点:e点
一天中有机物最少的时间点:c点
选择性必修 2
D点:
DH段:
FG段:
GH段:
H点之后某点:
I点:
光合速率等于呼吸速率
光合速率大于呼吸速率
正午温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,CO2供应量减少,导致光合作用强度明显减弱。
正午过后温度有所降低,蒸腾作用减弱,气孔逐渐开放,CO2供应量增加,导致光合作用强度有所增强。
光合作用停止
只进行呼吸作用
密闭容器内一昼夜CO2浓度变化曲线
AB无光照,植物只进行呼吸作用
BC温度降低,呼吸作用减弱
CD:4时后,微弱光照,开始进行光合作用,但光合作用强度小于呼吸作用强度
选择性必修 2
AB段:只进行 。
BC段:温度降低, 减弱。
CD段:光合作用 细胞呼吸。
D点:光合作用 细胞呼吸。
DH段:光合作用 细胞呼吸。
其中 段出现“光合午休”现象。
H点:光合作用 细胞呼吸。
HI段:光合作用 细胞呼吸。
直至光合作用完全停止
呼吸
小于
等于
大于
等于
小于
呼吸作用
I点的CO2浓度大小跟A点相比减小,
说明该植物吸收了CO2,说明有有机物的积累,能正常生长。
FG
该环境下,植物能否正常生长?
2.密闭容器中一昼夜CO2浓度的变化曲线
三、经典例题
上升:说明释放了CO2,呼吸大于光合
下降:说明吸收了CO2,呼吸小于光合
45
(1)甲图中,光合速率等于呼吸速率的点是 。
D、H
(乙图:d、h)
AD段: CO2浓度上升,
DH段: CO2浓度下降,
HI段: CO2浓度上升,
光合速率<呼吸速率;
光合速率>呼吸速率;
光合速率<呼吸速率.
(乙图:ad段)
(乙图:dh段)
(乙图:hi段)
有机物积累最多的点:H/h
一昼夜中植物代谢强度变化曲线
考点一、影响光合作用的因素
(2)图甲中FG段变化的原因是 。
由于温度上升,部分气孔关闭,CO2吸收减少,光合速率下降。
条 件
结 果
逻辑关系
CO2吸收
减少,
温度
上升
光合速率 降低,
即
乙图:ef段
部分气孔
关闭
CO2吸收
速率下降
光照强度下降
考点一、影响光合作用的因素
一昼夜中植物代谢强度变化曲线
(3)甲图中I点低于A点,植物一昼夜表现为生长,其原因是 。
I点低于
A点
总光合量
大于总呼吸量,
密闭容器中CO2浓度降低,
植物
生长
有机物
积累,
M
N
P
有机物的积累量表示为:
SP-SM-SN
I点低于A点,说明容器中的CO2浓度降低,植物的总光合量
大于总呼吸量,积累有机物,因此植物表现为生长。
考点一、影响光合作用的因素
一昼夜中植物代谢强度变化曲线
C点:CO2补偿点(表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度);
D点:CO2饱和点(两组都表示在一定范围内CO2浓度达到该点后,光合作用强度不再随CO2浓度增加而增加)。
应用:1.多施有机肥或农家肥
2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等;
3.正其行,通其风;
B点 :进行光合作用所需CO2的最低浓度
A
B
C
D
0
吸收CO2
释放CO2
CO2浓度
4.外因2——CO2浓度
考点一、影响光合作用的因素及作用
选择性必修 2
CO2的浓度
o
A
B
光合速率
解读曲线:
2、AB段:
1、A点:
3、B点:
应用:
施农家肥
合理密植
增加通风
大田生产“正其行,通其风”,即为提高CO2浓度、增加产量。提高光合作用速率。
大田种植时,要求“正其行,通其风”增加大气环流,
以增大CO2浓度。
施用农家肥,经土壤微生物分解后,既提供各种矿质元素的同时,还能补充CO2
植物进行光合作用的最低浓度。
在一定范围内,随CO2浓度的增多,光合作用逐渐加强,光合速率加快。
表示CO2的饱和点,超过该点,不再增加。
考点一、影响光合作用的因素
外因2——CO2浓度
(1)原理:
(2)曲线分析
CO2补偿点
CO2饱和点
C点之后限制因素:_______(内因)及_____、___ 等外因。
光照强度
色素和酶的含量
温度
应用:
外因2——CO2浓度
CO2浓度通过影响暗反应阶段,影响C3的生成。
C
1.多施有机肥或农家肥(提供矿质元素和CO2,温室增加大棚的温度)
2.温室栽培植物时还可使用CO2发生器等;3.正其行,通其风;
CO2浓度
在生产上的应用
对光合作用的影响
外因
⑴温室:
①燃烧植物桔杆;
②使用二氧化碳发器; ③与猪舍鸡舍鸭棚连通。
⑵温室与大田:
①确保良好通风;
②增施有机肥料;
③深施(NH4HCO3 )
④将植物的秸秆深耕埋 于地下
⑤合理密植和通风透光
CO2是光合作用的原料.
CO2
a
c
b
d
e
a—b: CO2太低,农作物消耗光合产物;
b—c: 随CO2的浓度增加,光合作用强度增强;
c—d: CO2浓度再增加,光合作用强度保持不变;
d—e: CO2浓度超过一定限度,将引起原生质体中毒或气孔关闭,抑制光合作用。
CO2的补偿点
CO2的饱和点
选择性必修 2
对应例题2:下列相关叙述,正确的是 ( )
A.如果光照强度适当降低,a 点左移,b 点左移
B.如果光照强度适当降低,a 点左移,b 点右移
C.如果光照强度适当增强,a 点右移,b 点右移
D.如果光照强度适当增强,a 点左移,b 点右移
【解析】光合作用强度受光照强度和CO2浓度的综合影响。分析曲线图可知:a点时,CO2吸收速率为0,此时叶片光合作用强度等于呼吸作用强度,b点时,CO2吸收速率最大,CO2浓度达到饱和点。当光照强度适当增强时,光合作用增强,由于呼吸作用强度不变,此时只需要小于a 的CO2浓度就能使叶片光合作用强度等于呼吸作用强度,故a点左移。光照强度增强,光能增多,光反应增强,CO2浓度成为限制光合作用达到最大值的主要因素,因此CO2浓度只有大于b点时的浓度,光合作用强度才能达到最大值,故b点右移。此题的答案为D。
D
选择性必修 2
温度对光合作用的影响及应用
(1)原理:
(2)曲线分析
温度通过影响光合酶的活性影响光合作用强度。
光合作用强度和细胞呼吸强度都受温度的影响,但呼吸作用相关酶的最适温度较高。
应用:
1.适时播种 2.温室中,白天适当提高温度,晚上适当降温
3.植物“午休”现象
最适温度下植物光合作用最大,植物体内的酶最适温度在40~50℃之间。
温度过高时植物气孔关闭或酶活性降低,光合速率会减弱。
五、含水量及矿质元素
A
光合作用速率
含水量或矿质元素
曲线分析
O
OA:
水是光合作用的原料,矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内,水和矿质元素越多,光和速率越快
A点:
水、矿质元素达到饱和时,光合作用速率就不再增加了
应用
合理施肥可促进叶片面积增大,提高酶的合成速率,增加光合作用速率
施用有机肥后,经土壤微生物的分解后,既可为植物补充CO2,又可为植物提供各种矿质元素
N:光合酶及NADP+和ATP的重要组分 P:NADP+和ATP的重要组分;
维持叶绿体正常结构和功能 K:促进光合产物向贮藏器官运输
Mg:叶绿素的重要组分
①水既是光合作用的 ,又是体内各种化学反应的 ,直接影响光合作用速率
②水分还能影响 ,影响 进入叶片,间接影响光合作用速率
原料
介质
CO2
合理灌溉
预防干旱、杂草(地膜)
气孔的开闭
4.水
二、影响光合作用的因素及应用
吸水,气孔开
失水,气孔关
应用:
(1)水是光合作用的原料(2)水是体内各种化学反应的介质
(3)缺水→气孔关闭→限制CO2进入叶片→光合作用受影响
56
春季晴天
点或区段 生理过程
AB
B点
BC
C点
CD
D点
DE
E点
EF
F点
FG
只进行呼吸作用
开始进行光合作用
呼吸作用>光合作用
呼吸作用=光合作用
呼吸作用<光合作用
光合速率达到最大值
只进行呼吸作用
光合作用停止
呼吸作用<光合作用
呼吸作用=光合作用
呼吸作用>光合作用
盛夏晴天
“午休”现象
DE段:夏季正午温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,CO2供应量减少,导致光合作用强度明显减弱。
EF段:正午过后温度有所降低,蒸腾作用减弱,气孔逐渐开放,CO2供应量增加,导致光合作用强度有所增强。
选择性必修 2
11.(2025·甘肃·高考真题)波长为400~700nm的光属于光合有效辐射(PAR),其中400~500nm为蓝光(B),600~700nm为红光(R)。远红光(700~750nm,FR)通常不能用于植物光合作用,但可作为信号调节植物的生长发育。研究者测定了某高大作物冠层中A(高)和B(低)两个位置的PAR、红光/远红光比例(R/FR)和叶片指标(厚度、叶绿素含量、线粒体暗呼吸),并分析了施氮肥对以上指标的影响,结果如下表。回答下列问题。
冠层位置 PAR R/FR 叶片厚度(μm) 叶绿素含量(μg·g-1) 线粒体暗呼吸
A
B
A(施氮肥)
B(施氮肥) 0.90
0.20
0.70
0.02 3.40
0.29
1.75
0.01 160
100
150
— 0.15
0.20
0.28
— 1.08
1.08
1.08
—
(2)由表中数据可知,施氮肥 (填“提高”或“降低”)了冠层叶片对太阳光的吸收,其可能的原因是能进行光合作用吸收二氧化碳和能进行光合作用吸收二氧化碳和 。
提高
施氮肥促进了叶绿素合成和叶片生长,增加了叶片的光捕获能力,导致冠层整体吸光增强,透射到下层的PAR减少
选择性必修 2
4.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
7.植物叶片的叶龄、叶绿素含量及酶
活性
性
活
二、影响光合作用的因素及应用
选择性必修 2
影响光合作用的外界因素及应用
叶面积指数
o
A
B
物质量
光照面积
解读曲线:
1、0A段:在一定范围内,随叶面积的不断增大,光合作用实际量不断增大。。
2、A点:表示光合作用叶面积的饱和点。
应用:
1
2
3
4
5
3、0B段:在一定范围内表示干物质量随
叶面积增加而增加。
适当间苗,修剪。
6
7
8
C
D
呼吸量
光合作用
实际量
干物质积累量
由于A点以后光合作用不再增加,而叶片随叶面积的不断增加,所以干物质积累量不断降低。
植物的叶面积指数不能超过D点,若超过D点,植物体内干物质将入不敷出,无法生存下去。
适当间苗,修剪。摘除林冠下层的叶,合理密植增加光合作用的面积
(4)有机物的输出情况 、气孔导度等
生产实践中,可适时喷施植物激素中的脱落酸,起到调节气孔开度的作用。
叶片的有机物输出越多,其光合速率越快。若将一株植物的果实去除,则去除的果实越多,其光合速率就越慢
考点一、影响光合作用的因素
4.内部因素
选择性必修 2
选择性必修 2
内因:
外因:
基因决定酶种类数量不同
水分—应用:合理灌溉
矿质元素—应用:合理施肥
温度—影响酶的活性应用:适时播种、昼夜温差大“午休”
CO2浓度—升高CO2的浓度:通风、混养、使用农家肥、加干冰……
光质(光的颜色)
光照
光照时间: (应用:延长光照时间:一年两/三熟)
光合面积(叶面积指数)(应用:合理密植、间苗、剪枝;适当升高
光强度,间作套种(提高光能的利用率)
不同植物光合作用不同;
不同部位(叶)光合作用不同;
不同叶龄的叶光合作用不同。
(应用:大棚种植用红光或
蓝紫光的灯管;无色透明的薄膜)
考点二、影响光合作用的因素
选择性必修 2
②H:H2Oeq \o(――→,\s\up15(光反应))[H]eq \o(――→,\s\up15(暗反应))_______eq \o(――→,\s\up15(有氧呼吸),\s\do15(第一、二阶段))[H]eq \o(――→,\s\up15(有氧呼吸),\s\do15(第三阶段)) 。
③O:H2Oeq \o(――→,\s\up15(光反应)) eq \o(――→,\s\up15(有氧呼吸),\s\do15(第三阶段))H2Oeq \o(――→,\s\up15(有氧呼吸),\s\do15(第二阶段)) eq \o(――→,\s\up15(暗反应))(CH2O)。
①C:CO2eq \o(――→,\s\up15(暗反应))有机物eq \o(――→,\s\up15(有氧呼吸),\s\do15(第一阶段))________eq \o(――→,\s\up15(有氧呼吸),\s\do15(第二阶段)) 。
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多因子
图象
含义
P点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子,随该因子的不断加强,光合速率不断提高。当到Q点时,横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因子,要想提高光合速率,可适当提高图示的其他因子
应用
温室栽培时,在一定光照强度下,白天可适当提高温度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同时适当增加CO2,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浓度以提高光合作用速率
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