1、綠色植物的光合作用與呼吸作用、碳循環(huán)專題【基礎(chǔ)知識】一、光合作用的過程光反應(yīng)：葉綠體中色素吸收的光能主要用于光合作用的光反應(yīng)。在光反應(yīng)階段主要進行2個反應(yīng)：一是葉綠素吸收光能后受激發(fā)而失去電子后，從水中奪取電子，使水分解，經(jīng)一系列過程后，生成還原態(tài)的氫(NADPH)和O2，這個過程稱為水的光解，方程式可簡寫為：2H2O4H + O2；二是將電子傳遞給NADP+的過程中，將ADP和Pi合成ATP，這個過程稱為光合磷酸化過程，方程式可簡單表示為：ADP+Pi ATP。NADP+H+ 2eNADPH最后電子傳遞給NADP+形成NADPH。這2個過程都是在基粒囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進行的。光反應(yīng)的產(chǎn)物共有3種

2、：H、ATP和O2。其中H和ATP是供給暗反應(yīng)的原料，O2則釋放到大氣中，或被呼吸作用所利用。光反應(yīng)的進行必須依賴于色素吸收的光能，所以必須在光下才能進行。暗反應(yīng)：是在葉綠體的基質(zhì)中進行的。進行暗反應(yīng)必須具備4個基本條件：CO2、酶、H和ATP。其中H和ATP來自光反應(yīng)，CO2主要來自大氣中，酶是葉綠體本身所固有的。暗反應(yīng)與光沒有直接的關(guān)系，只要具備上述4個基本條件，不論有光和無光都能進行。在暗反應(yīng)過程中，首先要用五碳化合物(簡寫為C5，其化學名稱為1，5-二磷酸核酮糖，其中有高能磷酸鍵)固定CO2，并迅速生成2分子三碳化合物(簡寫為C3，化學名稱為3-磷酸甘油酸)，然后在NADPH(H)還原

3、和ATP提供能量下被還原成糖類(CH2O)，在此過程中還將再生出五碳化合物，所以暗反應(yīng)是一個循環(huán)過程。五碳化合物的再生也需要光反應(yīng)提供ATP。二、光合作用的意義：第一、制造有機物，實現(xiàn)巨大的物質(zhì)轉(zhuǎn)變，將CO2和H2O合成有機物；第二、轉(zhuǎn)化并儲存太陽能；第三、凈化空氣，使大氣中的O2和CO2含量保持相對穩(wěn)定；第四、對生物的進化具有重要作用。在綠色植物出現(xiàn)以前，地球上的大氣中沒有氧，只是在距今12億至30億年以前，綠色植物在地球上出現(xiàn)并逐漸占有優(yōu)勢后，地球的大氣中才逐漸含有氧，從而使地球上其他進行有氧呼吸的生物得以發(fā)生和發(fā)展。由于大氣中的一部分氧轉(zhuǎn)化為臭氧(O3)。臭氧在大氣上層形成的臭氧層，能夠

4、有效地濾去太陽輻射中對生物具有強烈破壞作用的紫外線，從而使水生生物登陸成為可能。經(jīng)過長期的生物進化過程，最后才出現(xiàn)廣泛分布的自然界的各種動植物。三、影響光合作用的因素：光合作用是在植物有機體的內(nèi)部和外部的綜合條件的適當配合下進行的。因此內(nèi)外條件的改變也就一定會影響到光合作用的進程或光合作用強度的改變。影響光合作用強度的因素主要有光照強度、CO2濃度、溫度和礦質(zhì)營養(yǎng)。光照強度：植物的光合作用強度在一定范圍內(nèi)是隨著光照強度的增加，同化CO2的速度也相應(yīng)增加，但當光照強度達到一定時，光合作用的強度不再隨著光照強度的增加而增強。植物在進行光合作用的同時也在進行呼吸作用：當植物在某一光照強度條件下，進行

5、光合作用所吸收的CO2與該溫度條件下植物進行呼吸作用所釋放的CO2量達到平衡時，這一光照強度就稱為光補償點，這時光合作用強度主要是受光反應(yīng)產(chǎn)物的限制。當光照強度增加到一定強度后，植物的光合作用強度不再增加或增加很少時，這一光照強度就稱為植物光合作用的光飽和點，此時的光合作用強度是受暗反應(yīng)系統(tǒng)中酶的活性、酶的數(shù)量和CO2濃度的限制。如圖所示：光補償點在不同的植物是不一樣的，主要與該植物的呼吸作用強度有關(guān)，與溫度也有關(guān)系。一般陽生植物的光補償點比陰生植物高。光飽和點也是陽生植物高于陰生植物。所以在栽培農(nóng)作物時，陽生植物必須種植在陽光充足的條件下才能提高光合作用效率，增加產(chǎn)量；而陰生植物應(yīng)當種植在陰

6、濕的條件下，才有利于生長發(fā)育，光照強度大，蒸騰作用旺盛，植物體內(nèi)因失水而不利于其生長發(fā)育，如人參、三七、胡椒等的栽培，就必須栽培于陰濕的條件下，才能獲得較高的產(chǎn)量?？偣夂献饔檬侵钢参镌诠庹障轮圃斓挠袡C物的總量(吸收的CO2總量)。凈光合作用是指在光照下制造的有機物總量(或吸收的CO2總量)中扣除掉在這一段時間中植物進行呼吸作用所消耗的有機物(或釋放的CO2)后，凈增的有機物的量。溫度：植物所有的生活過程都受溫度的影響，因為在一定的溫度范圍內(nèi)，提高溫度可以提高酶的活性，加快反應(yīng)速度。光合作用也不例外，在一定的溫度范圍內(nèi)，在正常的光照強度下，提高溫度會促進光合作用的進行。但提高溫度也會促進呼吸作用

7、。如下圖所示。所以植物凈光合作用的最適溫度不一定就是植物體內(nèi)酶的最適溫度。CO2濃度：CO2是植物進行光合作用的原料，只有當環(huán)境中的CO2達到一定濃度時，植物才能進行光合作用。植物能夠進行光合作用的最低CO2濃度稱為CO2的補償點，即在此CO2濃度條件下，植物通過光合作用吸收的CO2與植物呼吸作用釋放的CO2相等。環(huán)境中的CO2低于這一濃度，植物的光合作用就會低于呼吸作用，消耗大于積累，長期如此植物就會死亡。一般來說，在一定的范圍內(nèi)，植物光合作用的強度隨CO2濃度的增加而增加，但達到一定濃度后，光合作用強度就不再增加或增加很少，這時的CO2濃度稱為CO2的飽和點。如CO2濃度繼續(xù)升高，光合作用

8、不但不會增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影響植物正常的生長發(fā)育。如下圖所示：必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)：綠色植物進行光合作用時，需要多種必需的礦質(zhì)元素。如氮是催化光合作用過程各種酶以及NADP+和ATP的重要組成成分；磷也是NADP+和ATP的重要組成成分?？茖W家發(fā)現(xiàn)，用磷脂酶將離體葉綠體膜結(jié)構(gòu)上的磷脂水解掉后，在原料和條件都具備的情況下，這些葉綠體的光合作用過程明顯受到阻礙，可見磷在維持葉綠體膜的結(jié)構(gòu)和功能上起著重要的作用。又如綠色植物通過光合作用合成糖類，以及將糖類運輸?shù)綁K根、塊莖和種子等器官中，都需要鉀。再如鎂是葉綠體的重要組成成分，沒有鎂就不能合成葉綠素。等等。四、呼吸作用的過程、呼

9、吸作用是指在生物體內(nèi)氧化分解有機物并且釋放能量的過程。呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸。有氧呼吸的過程分為3個階段，熟記這3個階段是容易的，但要弄清其中所隱藏的知識點是有一定難度的。但必須弄楚以下幾點：CO2是在第二階段產(chǎn)生的，是丙酮酸和水反應(yīng)生成的，CO2中的氧原子一個來自葡萄糖，另一個來自水。這個過程在線粒體基質(zhì)中進行；O2參與反應(yīng)的階段是第三階段，是H和氧結(jié)合生成水，所以呼吸作用產(chǎn)物水中的氧來自O(shè)2，這個過程在內(nèi)膜上進行；有氧呼吸過程中的反應(yīng)物和生成物中都有水，反應(yīng)物中的水在第二階段參與和丙酮酸的反應(yīng)，生成物中的水是有氧呼吸第三階段H和O2，結(jié)合生成的；有氧呼吸過程中3個階段進行的場所分別

10、是：第階段在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行；第二階段是在線粒體基質(zhì)中進行；第三階段是在線粒體內(nèi)膜進行。無氧呼吸是指不需要氧氣條件下的呼吸作用。由于沒有氧氣，所以氧化分解有機物是不徹底的。在無氧呼吸的產(chǎn)物中絕對沒有水生成，如在呼吸作用的產(chǎn)物有水生成，一定是進行了有氧呼吸。無氧呼吸過程分為2個階段：第一階段和有氧呼吸是公共的途徑，即一分子葡萄糖被分解成2分子丙酮酸；第二階段是利用第一階段產(chǎn)生的H還原丙酮酸，在不同的植物細胞中，由于酶的不同，丙酮酸被還原的產(chǎn)物也是不同的，有的是乳酸(如馬鈴薯、玉米的胚等)，有的是酒精(如蘋果、陸生植物的根細胞等)。無氧呼吸過程中的2個階段均在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的。由于陸生植物的根細

11、胞無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精，所以陸生植物不能長期遭受水淹。但對一些水生植物或濕生植物(如水稻等)，在結(jié)構(gòu)和生理上都有一些適應(yīng)性的特征，如根、莖、葉中有氣腔，根的無氧呼吸產(chǎn)物不是酒精而是一些其他的、毒性較小的有機小分子物質(zhì)。五.有氧呼吸和無氧呼吸的比較有氧呼吸和無氧呼吸的公共途徑是呼吸作用第一階段(糖酵解)，是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行。在沒有氧氣的條件下，糖酵解過程的產(chǎn)物丙酮酸被H還原成酒精和CO2或乳酸等，在不同的生物體由于酶的不同，其還原的產(chǎn)物也不同。在有氧氣的條件下，丙酮酸進入線粒體繼續(xù)被氧化分解。如下圖所示：由于無氧呼吸分解有機物是不徹底的，釋放的能量很少，轉(zhuǎn)移到ATP中的能量就更少；還有大量的能

12、量貯藏在不徹底的氧化產(chǎn)物中，如酒精、乳酸等。有氧呼吸在有氧氣存在的條件下能把糖類等有機物徹底氧化分解成CO2和H2O，把有機物中的能量全部釋放出來，約有44%的能量轉(zhuǎn)移到ATP中。所以有氧呼吸為生命活動提供的能量比無氧呼吸多得多，在進化過程中絕大部分生物選擇了有氧呼吸方式，但為了適應(yīng)不利的環(huán)境條件還保留了無氧呼吸方式。呼吸作用與光合作用的聯(lián)系：呼吸作用是新陳代謝過程一項最基本的生命活動，它是為生命活動的各項具體過程提供能量(ATP)。所以呼吸作用在一切生物的生命活動過程是刻都不能停止的，呼吸作用的停止意味著生命的結(jié)束。光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝，一切生物的生命活動都直接或間接地

13、依賴于光合作用制造的有機物和固定的太陽能。呼吸作用和光合作用表面看起來是2個相反的過程，但這是2個不同的生理過程，在整個新陳代謝過程中的作用是不同的。在植物體內(nèi)，這2個過程是互相聯(lián)系，互相制約的。光合作用的產(chǎn)物是呼吸作用的原料，呼吸作用的產(chǎn)物也是光合作用的原料；光合作用的光反應(yīng)過程產(chǎn)生的ATP主要用于暗反應(yīng)，很少用于植物體的其他生命活動過程，呼吸作用過程釋放的能量主要是用于植物體的各項生命活動過程，包括光合作用產(chǎn)物的運輸。如下圖所示：六、影響呼吸作用的因素：溫度：溫度能影響呼吸作用，主要是影響呼吸酶的活性。一般而言，在一定的溫度范圍內(nèi)，呼吸強度隨著溫度的升高而增強。如下圖所示曲線所示。根據(jù)溫度

14、對呼吸強度的影響原理，在生產(chǎn)實踐上貯藏蔬菜和水果時應(yīng)該降低溫度，以減少呼吸消耗。溫度降低的幅度以不破壞植物組織為標準，否則細胞受損，對病原微生物的抵抗力大減，也易腐爛損壞。氧氣：氧氣是植物正常呼吸的重要因子，氧氣不但直接影響呼吸速度，也影響到呼吸的性質(zhì)。綠色植物在完全缺氧條件下就進行無氧呼吸，大多數(shù)陸生植物根尖細胞的無氧呼吸產(chǎn)物是酒精和CO2。酒精對細胞有毒害作用，所以大多數(shù)陸生植物不能長期忍受無氧呼吸。在低氧條件下通常無氧呼吸與有氧呼吸都能發(fā)生，氧氣的存在對無氧呼吸起抑制作用。有氧呼吸強度隨氧濃度的增加而增強。關(guān)于無氧呼吸和有氧呼吸與氧濃度之間的關(guān)系用下圖所示的曲線來表示：微生物的無氧呼吸稱

15、為發(fā)酵，氧氣對發(fā)酵有抑制作用。上圖所示的曲線也適用于對微生物的無氧呼吸和有氧呼吸的描述。根據(jù)氧對呼吸作用影響的原理，在貯存蔬菜、水果時就降低氧的濃度，一般降到無氧呼吸的消失點如降得太低，植物組織就進行無氧呼吸，無氧呼吸的產(chǎn)物(如酒精等)往往對細胞有一定的毒害作用，而影響蔬菜、水果的貯藏保鮮。CO2：增加CO2的濃度對呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)。這可以從化學平衡的角度得到解釋。據(jù)此原理，在蔬菜和水果的保鮮中，增加CO2的濃度也具有良好的保鮮效果。七、碳循環(huán)和能量流動1.碳循環(huán)碳在無機環(huán)境中存在形式是碳酸鹽和CO2；在生物群落中的存在形式是含碳有機物；在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)是以CO2的形式進

16、行的，在生物群落內(nèi)部的流動是以有機物的形式進行的。CO2進入生物群落是通過自養(yǎng)型生物完成的，主要是綠色植物的光合作用。生物群落中的有機碳是通過生物的呼吸作用和微生物的分解作用將有機物徹底分解成CO2和H2O，歸還到無機環(huán)境中。在正常情況下，碳的循環(huán)是平衡的，但由于現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，人類大量燃燒煤、石油和天然氣等化石燃料，使地層中經(jīng)過干百萬年積存的已經(jīng)脫離碳循環(huán)的碳元素，在很短的時間釋放出來，就打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡，使大氣中的CO2含量迅速增加，進而導(dǎo)致氣溫上升，形成“溫室效應(yīng)”。2.能量流動能量流動的起點是生產(chǎn)者通過光合作用所固定的太陽能。流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量就是生產(chǎn)者通過光合作用所固

17、定的太陽能的總量。能量流動的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。流入一個營養(yǎng)級的能量是指被這個營養(yǎng)級的生物所同化的能量。如羊吃草，不能說草中的能量都流入了羊體內(nèi)，流入羊體內(nèi)的能量應(yīng)是指草被羊消化吸收后轉(zhuǎn)變成羊自身的組成物質(zhì)中所含的能量，而未被消化吸收的食物殘渣的能量則未進入羊體內(nèi)，不能算流入羊體內(nèi)的能量。一個營養(yǎng)級的生物所同化著的能量一般用于4個方面：一是呼吸消耗；二是用于生長、發(fā)育和繁殖，也就是貯存在構(gòu)成有機體的有機物中；三是死亡的遺體、殘落物、排泄物等被分解者分解掉；四是流入下個營養(yǎng)級的生物體內(nèi)。在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，能量流動與碳循環(huán)是緊密聯(lián)系在起的。能量流動的特點是：單向流動和逐級遞減，傳遞效率大約10%-2

18、0%。單向流動是指生態(tài)系統(tǒng)的能量流動只能從第營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級，再依次流向后面的各個營養(yǎng)級、一般不能逆向流動。這是由于動物之間的捕食關(guān)系確定的。如狼捕食羊，但羊不能捕食狼。逐級遞減是指輸入到一個營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流入后個營養(yǎng)級，能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級減少的。能量在沿食物鏈傳遞的平均效率為l0%20%，即個營養(yǎng)級中的能量只有10%20%的能量被下一個營養(yǎng)級所利用。能量金字塔是指將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值，按營養(yǎng)級由低到高繪制成的圖形成金字塔形，稱為能量金字塔。從能量金字塔可以看出：在生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中損耗的能量也就越多；營養(yǎng)級越高，得到的能

19、量也就越少。在食物鏈中營養(yǎng)級一般不超過5個，這是由能量流動規(guī)律決定的。研究能量流動規(guī)律有利于幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流動向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，根據(jù)能量流動規(guī)律建立的人工生態(tài)系統(tǒng)，就是在不破壞生態(tài)系統(tǒng)的前提下，使能量更多地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。八、農(nóng)業(yè)害蟲防治的常見方法1生物農(nóng)藥防治法(1)常見種類及利用成分 如夾竹桃中的強心苷，煙草中的煙堿，除蟲菊中的除蟲菊酯等。(2)優(yōu)點 多數(shù)生物農(nóng)藥對人、畜的毒性低，較安全；對環(huán)境無污染；原料來源廣；殺蟲作用的生物種類多，對作物不產(chǎn)生藥害，害蟲不產(chǎn)生抗藥性。(3)缺點 有效活性成分復(fù)雜，較難研制；控制病

20、蟲害的范圍較窄；防治效果一般較為緩慢；易受到環(huán)境因素的制約和干擾；產(chǎn)品有效期短，質(zhì)量穩(wěn)定性差；原藥植物種植有限，商品化生產(chǎn)受到一定的限制。2化學農(nóng)藥防治法(1)隨著化學工業(yè)的發(fā)展，化學農(nóng)藥開始廣泛地應(yīng)用于害蟲的防治工作，如DDT、六六六的發(fā)現(xiàn)及使用，對害蟲的防治以及對人類社會和自然界都產(chǎn)生了重大而深遠的影響。但其負面影響也越來越明顯，20世紀70年代初，許多國家相繼禁止生產(chǎn)DDT。(2)優(yōu)點 作用迅速，短期效果明顯(尤其是新型殺蟲劑)。(3)缺點 使害蟲的抗藥性能力增強，殺蟲效果逐年下降；能直接或間接殺死害蟲的天敵，破壞生態(tài)平衡；污染環(huán)境。3人捕捉防治法(1)這是人類最早使用的、最原始且目前在

21、農(nóng)村仍然使用的防治方法。如棉田中對棉鈴蟲的捕捉防治，蔬菜田中對菜青蟲的捕捉防治，松樹林中對松毛蟲的捕捉防治。(2)優(yōu)點 無污染，見效快，效果好；婦孺老幼皆可進行，成本低，尤其是在勞動力剩余、低廉的地區(qū)，此法優(yōu)點更明顯。(3)缺點 費時費力，對體型很小的害蟲無法實施。4天敵防治法(1)天敵防治法是目前廣泛使用的生物防治方法之一，如在松樹林中放養(yǎng)灰喜鵲來防治松毛蟲、在蝗害區(qū)飼養(yǎng)雞、鴨來控制蝗蟲的數(shù)量等。(2)優(yōu)點 效果好、持久；防治成本低廉；且有的還因天敵而獲得良好的經(jīng)濟效益；對環(huán)境無污染。(3)缺點 天敵的數(shù)量不確定。5寄生蟲防治法(1)寄生蟲防治法是目前廣泛使用的生物防治方法之一，如利用施放白

22、僵病病原體防治松毛蟲等。(2)優(yōu)點 效果好；效果持久；防治成本低廉；對環(huán)境無污染。(3)缺點 不同的害蟲需確定相應(yīng)的寄生蟲，專一性強。6競爭防治法(1)競爭防治法目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用相對較少。(2)優(yōu)點無污染；控制效果持久、明顯。(3)缺點競爭者往往和害蟲的食性相近，對農(nóng)作物有一定的危害；對農(nóng)作物無危害的競爭者不易尋找。7激素防治法(1)激素防治法是目前廣泛使用的生物防治方法之一，如對菜青蟲用蛻皮激素(或類似物)處理，促使其加速變成成蟲，縮短危害作物的幼蟲期，以達到防治害蟲的目的。(2)優(yōu)點 見效快，效果明顯；無污染。(3)缺點 只是促使幼蟲變成成蟲，而并未殺死害蟲，故治標不治本。8黑光燈防治

23、法(1)黑光燈防治法利用了昆蟲的趨光性，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上被廣泛應(yīng)用。(2)優(yōu)點 成本低；無污染；易操作。(3)缺點 主要對鱗翅日害蟲的成蟲有防治作用。9運用基因工程，培育抗蟲植物防治法(1)此防治法正逐步被大面積推廣應(yīng)用，如將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁ㄖ信嘤煽瓜x棉。(2)優(yōu)點 防治效果好，不反彈；無污染；所培育的抗蟲性狀短時間就能穩(wěn)定下來。(3)缺點 首先是環(huán)境安全問題，如轉(zhuǎn)基因生物是否會影響到生物的多樣性?是否會改變與之相關(guān)的物種?其次是抗蟲食物安全性的問題，如是否會對食用者造成損害?是否會造成腸道微生物的菌群失調(diào)等。為了防止害蟲抗性的形成，一般在抗蟲棉田周圍需種植一定數(shù)量的普通棉?！局?/p>

24、點知識】一、影響光合作用速度的曲線分析及應(yīng)用因素圖像關(guān)鍵點的含義在生產(chǎn)上的應(yīng)用單因子影響光照強度A點光照強度為0，此時只進行呼吸作用，釋放CO2的量，表明此時的呼吸強度。AB段表明隨光照強度加強，光合作用逐漸加強，CO2的釋放量逐漸減少，有一部分用于光合作用；到B點時，呼吸作用釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強度=呼吸作用強度，稱B點為光補償點(植物白天光照強度應(yīng)在光補償點以上，植物才能正常生長)。BC段表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，到C點以上不再加強了。C點為光合作用的飽和點。(1)適當提高光照強度(2)延長光合作用時間(例：輪作)(3)對溫室大棚用無色透明玻璃(4

25、)若要降低光合作用則用有色玻璃。如用紅色玻璃，則透紅光吸收其他波長的光，光合能力較白光弱。但較其他單色光強。光合面積OA段表明隨葉面積的不斷增大，光合作用實際量不斷增大，A點為光合作用面積的飽和點，隨葉面積的增大，光合作用不再增強，原因是有很多葉被遮擋在光補償點以下。OB段干物質(zhì)量隨光合作用增強而增加，而由于A點以后光合作用量不再增加，而葉片隨葉面積的不斷增加OC段呼吸量不斷增加，所以干物質(zhì)積累量不斷降低如BC段。植物的葉面積指數(shù)不能超過C點，若超過C點，植物將入不敷出，無法生活下去。適當間苗、修剪，合理施肥、澆水，避免陡長，封行過早，使中下層葉子所受的光照往往在光補償點以下，白白消耗有機物，

26、造成不必要的浪費。溫室栽培植物時，可增加光合作用面積，合理密植是增加光合作用面積的一項重要措施。二氧化碳濃度CO2是光合作用的原料，在一定范圍內(nèi)，CO2越多，光合作用速率越大，但到A點時，即CO2達到飽和時，就不再增加了溫室栽培植物時適當提高室內(nèi)CO2的濃度，如釋放一定量的干冰或多施有機肥，使根部吸收的CO2增多。大田生產(chǎn)“正其行，通其風”，即為提高CO2濃度、增加產(chǎn)量溫度光合作用是在酶催化下進行的，溫度直接影響酶的活性。一般植物在1035下正常進行光合作用，其中AB段(1035)，隨溫度的升高而逐漸加強，B點(35)以上光合酶活性下降，光合作用開始下降，4050光合作用幾乎完全停止(1)適時

27、播種(2)溫室栽培植物時，白天適當提高溫度，晚上適當降溫(3)植物“午休”現(xiàn)象的原因之一葉齡OA段為幼葉，隨幼葉的不斷生長，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加。AB段為壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率也基本穩(wěn)定。BC段為老葉，隨葉齡的增加，葉片內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降農(nóng)作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉，都是根據(jù)其原理。又可降低其呼吸作用消耗有機物礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素是光合作用的產(chǎn)物葡萄糖進一步合成許多有機物時所必需的物質(zhì)。如缺少N，就影響蛋白質(zhì)(酶)的合成；缺少P就會影響ATP的合成；缺少Mg就會影

28、響葉綠素的合成合理施肥可促進葉片面積增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率多因子影響圖像含義P點時，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標所表示的因子，隨其因子的不斷加強，光合速率不斷提高。當?shù)絈點時，橫坐標所表示的因子不再是影響光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取適當提高圖示的其他因子應(yīng)用溫室栽培時，在一定光照強度下，白天適當提高溫度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同時適當充加CO2，進一步提高光合速率。當溫度適宜時，可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合作用速率?？傊?，可根據(jù)具體情況，通過增加光照強度，調(diào)節(jié)或增加CO2濃度來充分提高光合效率，以達到增產(chǎn)的目的二、影響植物呼吸速率的因素及相

29、關(guān)曲線 1內(nèi)部因素 (1)不同種類的植物呼吸速率不同，如旱生植物小于水生植物，陰生植物小于陽生植物。 (2)同一植物在不同的生長發(fā)育時期呼吸速率不同，如幼苗在開花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。 (3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于營養(yǎng)器官。 2環(huán)境因素 （1）溫度 呼吸作用在最適溫度(2535)時最強；超過最適溫度酶活性降低，甚至變性失活，呼吸受抑制；低于最適溫度酶活性下降，呼吸受抑制。 (2)O2的濃度 O2濃度直接影響呼吸作用的性質(zhì)。O2濃度為0時只進行無氧呼吸；濃度為10以下時，既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸；濃度為10以上時，只進行有氧呼吸。 (3)CO2濃度 從化

30、學平衡的角度分析：CO2濃度增加，呼吸速率下降。 三、從光合作用和呼吸作用分析物質(zhì)循環(huán)和能量流動 1從反應(yīng)式上追蹤元素的來龍去脈光合作用總反應(yīng)式： 有氧呼吸反應(yīng)式： 2從具體過程中尋找物質(zhì)循環(huán)和能量流動 四、新陳代謝知識在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐及生活中的應(yīng)用 1水分代謝知識在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐及生活中的應(yīng)用 (1)對農(nóng)作物合理灌溉，既滿足作物對水分的需要，同時也降低了土壤溶液濃度，促進水分的吸收。(2)鹽堿地中植物更易缺水或不易存活；一次施肥過多，會造成“燒苗”現(xiàn)象。這些是因為土壤溶液濃度過高，甚至超過根細胞液濃度，這樣，根就不易吸水或因失水而造成“燒苗”現(xiàn)象。(3)夏季中午葉的氣孔關(guān)閉，是為了減少水分的過分

31、蒸騰。(4)農(nóng)民在移栽白菜時往往去掉一些大葉片，是因為去掉幾片大葉片可以減少水分散失，以避免造成失水過多而死亡，從而提高成活率。(5)糖漬、鹽漬食品(如鹽漬新鮮魚、肉)不變質(zhì)的原因是在食品的外面形成很高濃度的溶液，從而抑制了微生物(如細菌)的生長、繁殖而較長時間地保存。(6)用濃度較高的糖或鹽腌制食品，細胞大量失水死亡，細胞膜失去選擇透過性，糖或Na+大量進入死細胞，使腌制食品具有甜味或咸味。(7)醫(yī)生注射用的生理鹽水濃度為0.9，是為了維持組織細胞正常的形態(tài)和功能。 2礦質(zhì)代謝的知識在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用 (1)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中，中耕松土措施，可以增加土壤的透氣性，提高根細胞的呼吸強度，從而促進

32、根對礦質(zhì)離子的吸收。(2)適當施肥，可以及時補充土壤溶液中缺乏的植物必需的礦質(zhì)離子；無土栽培技術(shù)的推廣運用，可以提高產(chǎn)量、減少污染。(3)無土栽培植物是指不用土壤而用營養(yǎng)液和其他設(shè)備栽培植物的方法。營養(yǎng)液是根據(jù)植物體生長發(fā)育所需礦質(zhì)元素，按照一定的比例配制而成的培養(yǎng)液。無土栽培的最大特點是可以人工直接調(diào)節(jié)和控制根系的生活環(huán)境。 3光合作用知識在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用(見專題一) 4呼吸作用知識在生產(chǎn)實踐及生活中的應(yīng)用 ， (1)作物栽培措施，都是為保證根的正常細胞呼吸。 (2)糧油種子的儲藏，必須降低含水量，使種子處于風干狀態(tài)，使細胞呼吸降至最低，以減少有機物消耗。如果種子含水量過高，呼吸加強，使儲

33、藏的種子堆中溫度上升，反過來又進一步促進種子的呼吸，同時溫暖潮濕的環(huán)境有利于霉菌等微生物，使種子變質(zhì)。(防止發(fā)芽、霉變) (3)在果實和蔬菜的保鮮中，常通過控制細胞呼吸以降低它們的代謝強度，達到保鮮的目的。例如，某些果實和蔬菜可放在低溫下或降低空氣中的氧含量及增加二氧化碳的濃度來減弱細胞呼吸，使整個器官代謝水平降低，延緩老化。 (4)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為了使有機物向人們需要的器官積累，常把下部變黃的、已無光合能力、仍然消耗養(yǎng)分的枝葉去掉，使光合作用的產(chǎn)物更多轉(zhuǎn)運到有經(jīng)濟價值的器官中去。 (5)選用“創(chuàng)可貼”等敷料包扎傷口，既為傷口敷上了藥物，又為傷口創(chuàng)造了疏松透氣的環(huán)境、避免厭氧病原菌的繁殖，從而有利于傷口的痊愈。 (6)酵母菌是兼性厭氧微生物。酵母菌在通氣、適宜的溫度和pH等條件下，進行有氧呼吸并大量繁殖；在無氧條件下則進行酒精發(fā)酵。醋酸桿菌是一種好氧細菌，在氧氣充足和具有酒精底物的條件下，醋酸桿菌大量繁殖并將酒精氧化分解成醋酸。 (7)水稻的根系適于在水中生長，這是因為水稻的莖和根中都有較大的空腔能夠把從外界吸收來的氧氣運送到根部各細胞，而且與旱生植物相比，水稻的根比較適應(yīng)無氧呼吸。但是，水稻根細胞仍然需要進行有氧呼吸，所以稻田需要定