影響光合作用的因素

1、影響光合作用的因素光照強度、二氧化碳濃度溫度等+ +氧氣氧氣光能光能葉綠體葉綠體一、光能利用率的概念：一、光能利用率的概念：光能利用率光能利用率: :單位土地面積上單位土地面積上, ,農(nóng)作物通過光農(nóng)作物通過光合作用所產(chǎn)生的有機物中所含的能量合作用所產(chǎn)生的有機物中所含的能量, ,與這塊與這塊土地接受的太陽能之比。土地接受的太陽能之比。光合作用效率：光合作用效率：植物光合作用制造的有機物植物光合作用制造的有機物中所含有的能量，與光合作用中吸收的光能中所含有的能量，與光合作用中吸收的光能的比值。的比值。 應根據(jù)植物的生活習性因地制宜地種植植物。應根據(jù)植物的生活習性因地制宜地種植植物。光補償點、光飽和

2、點光補償點、光飽和點 ： 陽生植物陽生植物 陰生植物陰生植物 1.影響光合作用效率的因素光照強度“總光合總光合”與與“凈光合凈光合”的判斷的判斷 一、根據(jù)數(shù)據(jù)表格中的關(guān)鍵詞作判斷一、根據(jù)數(shù)據(jù)表格中的關(guān)鍵詞作判斷（1）如果光合強度用葡萄糖的量表示，那么，）如果光合強度用葡萄糖的量表示，那么，“產(chǎn)生產(chǎn)生”、“合合成成”或或“制造制造”葡萄糖的量葡萄糖的量是指總光合強度，而是指總光合強度，而“積累積累”、“增加增加”或或“凈產(chǎn)生凈產(chǎn)生”葡萄糖的量葡萄糖的量則指的是凈光合強度。則指的是凈光合強度。（2）如果光合強度用）如果光合強度用CO2的量表示，那么，的量表示，那么，“同化同化”、“固定固定”或或“

3、消耗消耗”CO2的量的量表示的是總光合強度，而表示的是總光合強度，而“從環(huán)境（或容器）從環(huán)境（或容器）中吸收中吸收”或或“環(huán)境（或容器）中減少環(huán)境（或容器）中減少”CO2的量的量則指的是凈光合強則指的是凈光合強度。度。（3）如果光合強度用）如果光合強度用O2的量表示，那么的量表示，那么“產(chǎn)生產(chǎn)生”或或“制造制造”O(jiān)2的量的量指的是總光合強度，而指的是總光合強度，而“釋放至容器（或環(huán)境）中釋放至容器（或環(huán)境）中”或或“容器容器（或環(huán)境）中增加（或環(huán)境）中增加”O(jiān)2的量的量則指的是凈光合強度。則指的是凈光合強度。三、根據(jù)測定模型的實驗原理作判斷三、根據(jù)測定模型的實驗原理作判斷（1）液滴移動法測定模

4、型：密閉透光小室中放入）液滴移動法測定模型：密閉透光小室中放入NaHCO3緩沖液緩沖液，可維持裝置中的，可維持裝置中的CO2濃度；將裝置放在濃度；將裝置放在光照充足光照充足、溫度適宜溫度適宜的環(huán)境中，在植物的生長期，光合的環(huán)境中，在植物的生長期，光合作用強度超過呼吸作用強度，表現(xiàn)為凈光合作用釋放作用強度超過呼吸作用強度，表現(xiàn)為凈光合作用釋放O2，致裝置內(nèi)氣體量增加，紅色液滴移動。致裝置內(nèi)氣體量增加，紅色液滴移動。 （2）圓片上浮法測定模型：利用減壓逐出葉圓片組織間隙中的氣體，葉片會）圓片上浮法測定模型：利用減壓逐出葉圓片組織間隙中的氣體，葉片會沉于水底。由于光合作用釋放出的沉于水底。由于光合作

5、用釋放出的O2多于呼吸作用消耗的多于呼吸作用消耗的O2，葉肉細胞間隙中，葉肉細胞間隙中的的O2增加，葉圓片會由原來的下沉狀態(tài)而上浮，根據(jù)上浮的快慢，即能比較光增加，葉圓片會由原來的下沉狀態(tài)而上浮，根據(jù)上浮的快慢，即能比較光合作用的強弱。合作用的強弱。例例 為了驗證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗，請用所為了驗證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗，請用所提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟和預測實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟和預測實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實驗步驟的設(shè)計和預測實驗結(jié)果，并對你的預測結(jié)果進行分析。成實驗步驟的設(shè)計和預測

6、實驗結(jié)果，并對你的預測結(jié)果進行分析。實驗材料與用具：煙草幼苗、試管兩支、蒸餾水、溴麝香草酚藍、實驗材料與用具：煙草幼苗、試管兩支、蒸餾水、溴麝香草酚藍、NaHCO3稀稀溶液溶液(為光合作用提供原料為光合作用提供原料)、真空泵、真空泵、CO2充氣機、暗培養(yǎng)箱、日光燈充氣機、暗培養(yǎng)箱、日光燈(實驗過程實驗過程中光照和溫度等條件適宜，空氣中中光照和溫度等條件適宜，空氣中O2和和CO2在水中的溶解量及無氧呼吸忽略不在水中的溶解量及無氧呼吸忽略不計計)。實驗步驟和預測實驗結(jié)果：實驗步驟和預測實驗結(jié)果：(1)剪取兩小塊相同的煙草葉片，分別放入盛有等量蒸餾水、溴麝香草酚藍剪取兩小塊相同的煙草葉片，分別放入盛

7、有等量蒸餾水、溴麝香草酚藍和和NaHCO3稀溶液、溴麝香草酚藍的兩支試管中。此時，葉片均浮在液面上，溶液呈現(xiàn)藍色。稀溶液、溴麝香草酚藍的兩支試管中。此時，葉片均浮在液面上，溶液呈現(xiàn)藍色。(2)用真空泵抽去兩支試管內(nèi)液體中和葉肉細胞間隙中的氣體后，敞開試管口，可觀察用真空泵抽去兩支試管內(nèi)液體中和葉肉細胞間隙中的氣體后，敞開試管口，可觀察到葉片均下沉到試管底部，溶液呈現(xiàn)藍色。到葉片均下沉到試管底部，溶液呈現(xiàn)藍色。(3) _。(4) _。(5) _。分析預測的結(jié)果：分析預測的結(jié)果：【解題思路】 本題考查了怎樣用酸堿指示劑定性證明光合作用吸收CO2、呼吸作用放出CO2，怎樣用葉片沉浮法定性證明光合作用

8、產(chǎn)生O2、呼吸作用消耗O2。溴麝香草酚藍是酸堿指示劑。一開始溶液呈現(xiàn)藍色，說明溶液已是堿性，所以先使溶液呈酸性，才能檢測出光合作用吸收CO2使溶液呈堿性。本題的關(guān)鍵是空氣中O2和CO2在水中的溶解量及無氧呼吸忽略不計，由此得出：蒸餾水的試管無氣體的產(chǎn)生和消耗，所以溶液始終呈現(xiàn)藍色，葉片始終在試管底部。【答案】 (3)向NaHCO3稀溶液試管充入CO2，使溶液呈現(xiàn)黃綠色，另一試管不充CO2 (4)將這兩支試管放在日光燈下，光照一段時間。結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片上浮，溶液呈現(xiàn)藍色，蒸餾水中的葉片仍在試管底部，溶液呈現(xiàn)藍色 (5)再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時間。結(jié)果：NaHCO3稀溶液

9、中的葉片下沉，溶液呈現(xiàn)黃綠色，蒸餾水中的葉片仍在試管底部，溶液呈現(xiàn)藍色 分析預測的結(jié)果：(1)光照下，NaHCO3稀溶液中的葉片進行光合作用，吸收的CO2多于呼吸作用放出的CO2，pH上升，溶液呈現(xiàn)藍色，并且光合作用放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，葉肉細胞間隙中的O2增加，葉片上浮。而蒸餾水中缺乏CO2和O2，葉片不能進行光合作用和有氧呼吸，pH不變，溶液呈現(xiàn)藍色，葉肉細胞間隙缺乏氣體，因此葉片仍位于試管底部。(2)黑暗中，NaHCO3稀溶液中的葉片進行呼吸作用，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，使pH下降，溶液呈現(xiàn)黃綠色，并消耗了葉肉細胞間隙中的O2，葉肉細胞間隙缺乏氣體，葉片下沉。蒸

10、餾水中缺乏O2，葉片不能進行有氧呼吸，葉肉細胞間隙仍缺乏氣體，因此葉片仍位于試管底部，溶液呈現(xiàn)藍色（3）半葉法測定模型）半葉法測定模型:將對稱葉片將對稱葉片左側(cè)遮光右側(cè)曝光左側(cè)遮光右側(cè)曝光,并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚共⒉捎眠m當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠种g的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射一段時間后兩部分之間的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射一段時間后,從兩側(cè)從兩側(cè)截取同截取同等等面積的葉片，烘干稱重，分別記為面積的葉片，烘干稱重，分別記為a和和b(單位單位:g)，則，則b-a所代表的是總光合量。所代表的是總光合量。例例3 3 從沒有經(jīng)過饑餓處理的植物的同一葉片上陸續(xù)取下面積、厚薄相同的葉從沒有經(jīng)過饑餓處

11、理的植物的同一葉片上陸續(xù)取下面積、厚薄相同的葉圓片，稱其干重。假定在整個實驗過程中溫度不變，葉片內(nèi)有機物不向其他部圓片，稱其干重。假定在整個實驗過程中溫度不變，葉片內(nèi)有機物不向其他部位轉(zhuǎn)移。以下分析正確的是：（位轉(zhuǎn)移。以下分析正確的是：（ ）A A三個葉圓片的質(zhì)量大小關(guān)系一定是三個葉圓片的質(zhì)量大小關(guān)系一定是z zx xy yB B葉圓片葉圓片Z Z在在4 4小時內(nèi)的有機物積累量為小時內(nèi)的有機物積累量為(z-x-2y)g(z-x-2y)gC C葉圓片葉圓片Z Z在后在后2 2小時內(nèi)的有機物制造量為小時內(nèi)的有機物制造量為(z+x-2y)g(z+x-2y)gD D整個實驗過程中呼吸速率可表示為整個實

12、驗過程中呼吸速率可表示為(x-y)g/4h (x-y)g/4h 解析：上午解析：上午10時至中午時至中午12時，葉片只進行呼吸作用，有機物消耗量（呼吸量）時，葉片只進行呼吸作用，有機物消耗量（呼吸量）為（為（x-y）g。中午。中午12時至下午時至下午14時，葉片既進行光合作用又進行呼吸作用，有機時，葉片既進行光合作用又進行呼吸作用，有機物積累量（凈光合量）為（物積累量（凈光合量）為（z-y）g，故葉圓片，故葉圓片Z在后在后2小時內(nèi)的有機物制造量（總小時內(nèi)的有機物制造量（總光合量）光合量）=凈光合量凈光合量+呼吸量呼吸量=(z+x-2y)g。C （4）黑白瓶法測定模型：）黑白瓶法測定模型：黑瓶黑

13、瓶為黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，所以呼為黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，所以呼吸作用量吸作用量=黑瓶中溶解氧的變化。黑瓶中溶解氧的變化。白瓶白瓶既能光合作用又能呼吸作用，所以凈光合既能光合作用又能呼吸作用，所以凈光合作用量作用量=白瓶中溶解氧的變化。真正光合量（總光合量）白瓶中溶解氧的變化。真正光合量（總光合量）=白瓶中溶解氧的變化白瓶中溶解氧的變化+黑瓶中溶解氧的變化。黑瓶中溶解氧的變化。例例4 4 一同學研究某湖泊中一同學研究某湖泊中X X深度生物光合作用和有氧呼吸時，設(shè)計了如下操深度生物光合作用和有氧呼吸時，設(shè)計了如下操作：作：取三個相同的透明玻璃瓶標號取三個相同的透明玻璃瓶標號a

14、a、b b、c c，并將，并將a a用不透光黑布包扎起來；用不透光黑布包扎起來；將將a a、b b、c c三個瓶子均在湖中三個瓶子均在湖中X X深度取滿水，并測定深度取滿水，并測定c c瓶中水的溶氧量；瓶中水的溶氧量；將將a a、b b兩瓶密封后再沉入兩瓶密封后再沉入X X深度水體中，深度水體中，2424小時后取出；小時后取出；測定測定a a、b b兩瓶中水的溶氧兩瓶中水的溶氧量，三個瓶子的測量結(jié)果如圖所示。關(guān)于量，三個瓶子的測量結(jié)果如圖所示。關(guān)于2424小時內(nèi)小時內(nèi)X X深度水體中生物光合作用和深度水體中生物光合作用和有氧呼吸情況的分析正確的是（有氧呼吸情況的分析正確的是（ ） A A光合作

15、用產(chǎn)生的氧氣量為（光合作用產(chǎn)生的氧氣量為（k-wk-w）mol/mol/瓶瓶B B光合作用產(chǎn)生的氧氣量為（光合作用產(chǎn)生的氧氣量為（k-vk-v）mol/mol/瓶瓶C C有氧呼吸消耗的氧氣量為（有氧呼吸消耗的氧氣量為（k-vk-v）mol/mol/瓶瓶D D有氧呼吸消耗的氧氣量為有氧呼吸消耗的氧氣量為v mol/v mol/瓶瓶B光光合合作作用用速速率率CO2濃度濃度2.二氧化碳的供應對光合效率的影響規(guī)律規(guī)律:在一定的濃度范圍內(nèi)在一定的濃度范圍內(nèi),光合作用速率隨光合作用速率隨CO2的濃度增大而加快，超的濃度增大而加快，超過一定濃度光合作用速率趨于穩(wěn)定。過一定濃度光合作用速率趨于穩(wěn)定。光合作用是

16、在酶的催化下進行的，溫度直光合作用是在酶的催化下進行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在接影響酶的活性。一般植物在10103535下正常進行光合作用。下正常進行光合作用。 3. 3.影響光合作用的因素影響光合作用的因素溫溫度度應用：應用： 增加晝夜溫差增加晝夜溫差一天的時間一天的時間光合作用效率光合作用效率O光照強度光照強度121311光合作用效率與光照強度、時間的關(guān)系A(chǔ)BCDE101514NN：P P：K K：MgMg： 4. 4.影響光合作用的因素影響光合作用的因素礦質(zhì)營養(yǎng)礦質(zhì)營養(yǎng)延長光合作用時間延長光合作用時間增加光合作用面積增加光合作用面積增加光能利用率增加光能利用率提高光合作用效率提

17、高光合作用效率控制光照強弱控制光照強弱控制光質(zhì)控制光質(zhì)控制溫度控制溫度控制控制COCO2 2供應供應控制必需礦質(zhì)元素供應控制必需礦質(zhì)元素供應控制控制H H2 2O O供應供應提高復種指數(shù)（輪作）提高復種指數(shù)（輪作）溫室中人工光照溫室中人工光照合理密植合理密植間作套種間作套種通風透光通風透光在溫室中施有機肥，在溫室中施有機肥，使用使用COCO2 2發(fā)生器發(fā)生器陰生植物陰生植物陽生植物陽生植物應用應用提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施紅光和藍紫光紅光和藍紫光適時適量施肥適時適量施肥合理灌溉合理灌溉保持晝夜溫差保持晝夜溫差八、化能合成作用 人、動物和植物最大的區(qū)別是什么？ 自養(yǎng)生物 vs. 異

18、養(yǎng)生物化能合成作用 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+能量 2HNO2+O2 2HNO3+能量 能量6CO2+6H2O (CH20)+6O2硝化細菌的化能合成作用硝化細菌的化能合成作用化能合成作用 細菌利用體外環(huán)境中的某些無機物氧化時所釋放的能量來制造有機物，這種合成作用叫化能合成作用化能合成作用。 除了硝化細菌外，自然界還有鐵細菌、硫細菌屬于進行化能合成作用的自養(yǎng)生物。 1、光合作用發(fā)生的部位是、光合作用發(fā)生的部位是。 、光合作用分為、光合作用分為和和兩個階段。兩個階段。、光合作用釋放氧氣來自于、光合作用釋放氧氣來自于物質(zhì)。物質(zhì)。、光合作用中的形成于、光合作用中的形成于反應階段。反應階段。、光反應為暗反應提供、光反應為暗反應提供和和物質(zhì)。物質(zhì)。、光反應階段能量變化是、光反應階段能量變化是。9、暗反應階段能量變化是、暗反應階段能量變化是10、若白天突中斷了二氧化碳的供應，則首先積累、若白天突中斷了二氧化碳的供應，則首先積累起來的物質(zhì)是起來的