CO2+H2O*

(CH2O)+O2*光能葉綠體CO2濃度氣孔開閉情況水分光光質光照強度光照時間光照面積酶、

色素溫度無機鹽影響光合作用因素外部因素內部因素光照、溫度、CO2

、無機鹽、水等酶的種類、數(shù)量、葉綠素含量等第19講：影響光合作用的因素一、探究光照強弱對光合作用強度的影響1.實驗原理：①葉片含有空氣，上浮抽氣下沉光合作用產生氧氣O2充滿細胞間隙，葉片上?、诟鶕?jù)單位時間小圓形葉片浮起的數(shù)量的多少，探究光照強度與光合作用強度的關系(2)實驗變量分析：①自變量：光照強弱控制方法：不同瓦數(shù)的臺燈或相同瓦數(shù)臺燈離實驗裝置的距離②因變量：光合作用強度檢測方法：相同時間小圓形葉片浮起的數(shù)量(3)實驗結果：(4)實驗結論在一定范圍內，隨著光照強度的不斷增加，光合作用強度不斷增加。光照強度O光合作用強度思考：如何探究CO2濃度對光合作用的影響,請寫出簡要的設計思路控制溫度、光照強度相同，在各燒杯中加入不同濃度的NaHCO3溶液，檢測浮起相同數(shù)量小葉片所用的時間,1.某生物研究小組以菠菜葉為實驗材料，探究CO2濃度對光合作用強度的影響，實驗裝置及實驗結果如圖所示。下列說法正確的是()A.該實驗中小圓葉片上浮到液面的時間屬于無關變量B圖乙bc段平緩，可適當縮短臺燈與燒杯的距離使曲線進一步下降C.圖乙c點之后曲線上升，說明隨NaHCO濃度增加光合作用增強D.將圖甲裝置中的NaHCO,溶液換成NaOH溶液:可用于測定小圓葉片的細胞呼吸強度B

C二：影響光合作用的因素1.總光合速率、凈光合速率、呼吸速率的關系吸收CO2釋放O2O2CO2（1）總光合速率：①.概念：單位時間內通過光合作用制造糖類的數(shù)量（真正光合速率又稱實際光合速率)②.表示方法：O2的產生量、CO2的固定量、有機物的制造量（2）.凈光合速率(又稱表觀光合速率)植物有機物的積累速率①.概念：②.表示方法：O2的釋放量、CO2的吸收量、有機物的積累量（3）.呼吸速率單位時間內分解有機物的速率①.概念：②.表示方法：CO2的釋放量、O2的吸收量、有機物的消耗量總光合速率=凈光合速率+呼吸速率(黑暗中測量).光照強度CO2釋放CO2吸收BACD....OE2.光照強度A點:光照強度為0，只進行細胞呼吸細胞質基質、線粒體產生ＡＴＰ的結構：AB段：細胞質基質、線粒體、葉綠體產生ＡＴＰ的結構：CO2O2CO2CO2O2CO2O2細胞呼吸大于光合作用B點：CO2O2產生ＡＴＰ的結構：細胞質基質、線粒體、葉綠體BC段：細胞呼吸小于光合作用CO2O2CO2O2光補償點，光合速率等于呼吸速率（整株植物）產生ＡＴＰ的結構：細胞質基質、線粒體、葉綠體E點：光飽和點達到最大光合速率所需要的最小光照強度C點限制因素:CO2濃度、溫度、酶含量等思考：若圖中曲線代表陽生植物，則陰生植物的曲線怎樣？呼吸速率凈光合速率光照強度O總光合速率CO2吸收CO2釋放ABC凈光合速率光補償點光飽和點呼吸速率若把CO2改成O2曲線怎樣？ABC光照強度OO2吸收O2釋放呼吸速率光補償點光飽和點整株植物在B點時，那么它的葉肉細胞的光合作用強度

呼吸作用強度。大于CO2濃度.CO2釋放CO2吸收.BACD...OE（2）.二氧化碳濃度AB:只進行細胞呼吸B點:進行光合作用所需CO2的最低濃度C點:CO2補償點，光合作用速率=細胞呼吸速率E點：CO2飽和點D點后限制因素:光照強度和溫度、酶的數(shù)量和活性等CO2濃度O光合作用強度思考：如果把縱坐標換成光合作用強度，曲線怎樣？O溫度A光合速率BC最適溫度下植物光合作用最大，植物體內的酶最適溫度在40~50℃之間。溫度過高時植物氣孔關閉或酶活性降低，光合速率會減弱。

（3）.溫度O121410一天的時間光合作用強度溫度過高--水分散失過快--氣孔關閉--CO2吸收受阻--影響光合作用植物“午休”現(xiàn)象（氣孔關閉）

②土壤中礦質元素溶液濃度過高，植物光合作用速率下降的原因可能是:

。（4）礦質元素N：光合酶及NADP+和ATP的重要組分P：NADP+和ATP的重要組分K：促進光合產物向貯藏器官運輸Mg：葉綠素的重要組分①在一定濃度范圍內，增大必需礦質元素的供應，可______光合作用速率，

但當超過一定濃度后，植物光合作用速率

。提高下降溶液濃度過高，導致植物吸水困難甚至失水因為溫度高，蒸騰作用過強，氣孔關閉，影響了CO2的供應。①水是光合作用的原料②水是體內各種化學反應的介質③缺水→氣孔關閉→限制CO2進入葉片→光合作用受影響（5）水E處光合作用強度暫時降低的原因：拓展：多因子對光合速率的影響及應用P點時:限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨該因子的不斷加強，光合速率不斷提高Q點時:橫坐標所表示的因子不再影響光合速率，可適當提高除要想提高光合速率，橫坐標所表示的因子之外的其他因子3：光合作用與細胞呼吸曲線中的“關鍵點”移動(1)細胞呼吸對應點(A點)的移動：細胞呼吸增強，A點：

細胞呼吸減弱，A點：

下移上移(2)光(CO2)補償點的移動：

呼吸作用不變時：

光合速率增加，CO2(光)補償點：光合速率下降，CO2(光)補償點:左移右移光合作用不變時：呼吸速率增加，CO2(光)補償點:呼吸速率減小，CO2(光)補償點:左移右移(3)光(CO2)飽和點的移動：光合速率上升，CO2(光)補償點:右移光合速率減小，CO2(光)飽和點:左移4、光合速率的測定（液滴移動法）CO2緩沖溶液維持CO2恒定紅色液滴向右移動的距離，是光合作用釋放O2的量(代表凈光合速率）

CO2緩沖溶液另設一組實驗，將正常植物換成死亡的植物，其余與實驗組相同，作為對照?？梢耘懦郎囟?、氣壓等非生物因素對實驗結果的干擾。1.(夏季)一晝夜植物CO2吸收量與CO2釋放量變化曲線，據(jù)圖回答：密閉的環(huán)境中自然環(huán)境中(1)圖甲中b點變化的原因:凌晨溫度降低，細胞呼吸強度減弱，CO2釋放減少（2）圖甲中c點：開始進行光合作用（3）圖甲中d、h點：光合作用強度等于細胞呼吸強度（4）f點的原因：溫度過高，部分氣孔關閉，CO2供應不足,出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。（5）ef段下降的原因:（6）gh段都下降的原因:部分氣孔關閉，CO2供應不足，暗反應速率減慢。光照強度逐漸減弱，光反應速率減慢。（7）I點CO2濃度比A點時低說明：一晝夜后有機物積累量增加2．某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。下圖顯示兩者在不同光照強度下的CO2吸收速率。下列相關敘述錯誤的是（

）A．光照強度高于P時，突變型水稻凈光合速率繼續(xù)升高可能是其固定CO2酶的活性更強B．光照強度低于P時，野生型水稻因葉綠素含量多，利用弱光能力強，光合速率更大C．光照強度等于P時、野生型水稻光合速率等于突變型水稻光合速率D．光照強度長期處于a-b之間時，突變型和野生型水稻均不能正常生長D3.光合作用強度受環(huán)境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關系如圖。據(jù)圖分析不能得出A.低于最適溫度時，光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內，CO2濃度升高可使光合作用最適溫度升高C.CO2濃度為200μL·L-1時，溫度對光合速率影響小D.10℃條件下，光合速率隨CO2濃度的升高會持續(xù)提高D4、已知某植物光合作用和細胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃，如圖為該植物在25℃條件下光合作用強度隨光照強度變化的曲線圖。下列相關敘述正確的是(

)A．a點時細胞呼吸只受溫度的影響B(tài)．b點時植物才開始進行光合作用C．提高到30℃，b點右移，c點左移D．c點時，植物的氧氣產生量為V2C5、下圖為CO2吸收量與光照強度關系的坐標圖，當光合作用相關因素改變后，a、b、c點的移動描述不正確的是A.若植物體缺Mg2＋，則對應的b點將向左移B.已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別是25℃和30℃，則溫度由25℃上升到30℃時，對應的a點將下移，b點將右移C.若原曲線代表陽生植物，則陰生植物對應的a點、b點、c點將分別向上移、左移、左移D.若實驗時將光照由白光改為藍光(光照強度不變)，則b點將向左移A6、下圖甲表示某種植物葉肉細胞光合作用強度與光照強度的關系，圖乙表示該植物葉肉細胞的部分結構(圖中M和N代表兩種氣體)。據(jù)圖判斷，下列說法正確的是(注：不考慮無氧呼吸)A.圖甲中的縱坐標數(shù)值即為圖乙中的m4B.圖甲中c點時，圖乙中有m1＝n1＝m4＝n4C.圖甲中e點以后，圖乙中n4不再增加，其主要原因是m1值太低D.圖甲中a、b、c、d、e任意一點，圖乙中都有m1＝n1>0，m2＝n2>0B7.在適宜溫度和大氣CO2濃度條件下，測得某森林中四種主要喬木幼苗葉片的生理指標(見下表)，下列分析正確的是物種指標構樹刺槐香樟胡頹子光補償點(千勒克斯)641.81.1光飽和點(千勒克斯)1393.52.6(注：光補償點：光合速率等于呼吸速率時的光強；光飽和點：達到最大光合速率所需的最小光強)A.光照強度為1.1千勒克斯時，胡頹子的幼苗的凈光合速率小于零B.光照強度為10千勒克斯時，影響構樹和刺槐幼苗光合速率的環(huán)境因素都有光照強度和CO2濃度C.若將光照強度突然由2千勒克斯增加到3千勒克斯，香樟幼苗葉綠體中的C3會增加D.光照強度大于13千勒克斯時，構樹幼苗光合作用固定的CO2全部來自外界A8.以測定的CO2吸收量與釋放量為指標，研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結果如圖所示。下列分析正確的是（）A.光照相同時間，35℃時光合作用制造的有機物的量與30℃時相等B.光照相同時間，在20℃條件下植物積累的有機物的量最多C.溫度高于25℃時，光合作用制造的有機物的量開始減少D.兩曲線的交點表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機物的量相等A9.為探究影響光合速率的因素，將同一品種玉米苗置于25℃條件下培養(yǎng)，實驗結果如圖所示。下列有關敘述錯誤的是A.此實驗共有三個自變量：光照強度、

施肥情況和土壤含水量B.光照強度為800lux是玉米在25℃條

件下的光飽和點C.在土壤含水量為40%～60%的條件下，施肥促進光合作用的效果明顯D.制約c點時光合作用強度的因素主要是土壤含水量BD

生長期光補償點/(μmol·m－2·s－1)光飽和點/(μmol·m－2·s－1)最大凈光合速率/(μmolCO2·m－2·s－1)甲乙甲乙甲乙灌漿期68521853197621．6727．26成熟期75721732136519．1712．63A．乙品種相對于甲品種能獲得較高的產量B．成熟期呼吸作用增強可導致光補償點增加C．達到光補償點時，葉肉細胞會向外釋放O2D．適當降低光照強度對甲品種生長影響更大10．下表為甲、乙兩個水稻品種在灌漿期、成熟期的光合作用相關數(shù)據(jù)。下列分析錯誤(

)11.2021年，中國首次實現(xiàn)了人工淀粉合成途徑(ASAP):以CO2和電解產生的H2為原料，通過11步核心反應，在實驗室首次實現(xiàn)二氧化碳到淀粉的全合成。該途徑能量效率達10%，淀粉合成速率是玉米的8.5倍，從此“喝西北風“可能成為現(xiàn)實。（1）由圖可知，該過程實現(xiàn)了能量的轉變，具體為:———————————————綠色植物細胞內能完成此過程的場所是——————太陽能

→電能→化學能葉綠體（2）.在與植物光合作用固碳量相等的情況下，人工合成過程中糖類的積累量_________植物，其原因可能是___________________________________________大于人工合成淀粉途徑沒有細胞呼吸消耗糖類(3)請從資源利用、生態(tài)環(huán)境保護等方面提出本研究可能的應用前景__________________________________________________________________有助于緩解糧食危機和能源短缺;有助于“碳達標”和“碳中和”目標的實現(xiàn):12.CO2濃度增加會對植物光合作用速率產生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作為實驗材料，分別進行三種不同實驗處理，甲組提供大氣CO2濃度（375μmol?mol-1），乙組提供CO2濃度倍增環(huán)境（750μmol?mol-1），丙組先在CO2濃度倍增的環(huán)境中培養(yǎng)60d，測定前一周恢復為大氣CO2濃度。整個生長過程保證充足的水分供應，選擇晴天上午測定各組的光合作用速率。結果如下圖所示。回答下列問題。(1)本實驗的自變量是———————————————————，因變量是———————————作物種類、CO2濃度CO2吸收量及處理方式(2)CO2濃度增加，作物光合作用速率發(fā)生的變化是____；出現(xiàn)這種變化的原因是——————————————————————————增加CO2濃度的增加,暗反應加快，光合速率加快(3)在CO2濃度倍增時，光合作用速率并未倍增，此時限制光合作用速率增加的因素可能是————————————————————————————————————————————————————有機物在葉綠體中積累較多等，NADPH和ATP的供應限制；固定CO2的酶活性不夠高、(4)據(jù)圖分析可知，丙組的光合作用速率比甲組低，某同學推測出現(xiàn)這一結果的原因可能是作物長期處于高濃度CO2環(huán)境降低了固定CO2的酶的活性，從而影響作物的光合作用速率。請設計實驗驗證這一推測。材料用具:甲、丙兩組棉花葉肉細胞固定CO2的酶提取液，一定濃度的C5溶液，飽和CO2溶液，試管等。實驗思路:預測結果:取兩支試管編號A、B，各加入等量的一定濃度的C5溶液和等量的飽和CO2溶液，再分別加入等量的甲組、丙組棉花葉肉細胞固定CO2的酶提取液，一段時間后，檢測并比較A、B兩組溶液中C3的含量

A組中C3的含量高于B組13.番茄葉片中的光合產物有淀粉與蔗糖，淀粉是一種暫貯存形式，蔗糖是從葉片向各器官移動的主要形式。磷酸丙糖(TP)是兩種碳水化合物合成的共同原料。相關轉化和運輸過程如圖所示。細胞外（1）其中磷酸丙糖轉運器發(fā)揮作用時，并不會直接改變葉綠體內磷酸丙糖和Pi的含量之和，由此推測磷酸丙糖轉運器維持葉綠體內磷酸丙糖和Pi的總含量不變的原因是——————————————————————————————————————————Pi與磷酸丙糖通過磷酸丙糖轉運器嚴格按照1:1反向交換進行轉運（2）淀粉和蔗糖的合成場所分別是————————————————蔗糖是大多數(shù)植物長距離運輸?shù)闹饕袡C物葡萄糖相比，以蔗糖作為運輸物質的優(yōu)點是:——————————————葉綠體基質細胞質基質蔗糖為非還原糖，性質較穩(wěn)定細胞外（3）將離體的葉綠體置于磷酸濃度低的外界懸浮液中，葉綠體CO2的固定速率會減慢，請結合上述信息推測原因為————————————————————————————————————————————————————————————————丙糖的輸出，葉綠體中淀粉等光合產物積累，導致暗反應過程受阻，從而影響CO2固定外界低濃度的磷酸不利于磷酸負反饋調節(jié)ATP淀粉（4）若磷酸轉運器功能正常，———合成或輸出受阻，則進入葉綠體的Pi數(shù)量減少，使磷酸丙糖大量積累于

——————————中，也導致了光反應中合成——————

數(shù)量下降，卡爾文循環(huán)減速。上述這種磷酸丙糖對卡爾文循環(huán)的調節(jié)屬于——————————。此時過多的磷酸丙糖將用于合成————————，以維持卡爾文循環(huán)運行。蔗糖

葉綠體基質

14.不同植物CO2的同化方式不盡相同。植物甲有一個很特殊的CO2同化方式如圖一：夜間氣孔開放，吸收的CO2生成蘋果酸儲存在液泡中，白天氣孔關閉，液泡中的蘋果酸經脫羧作用釋放CO2用于光合作用，這是其對高溫干旱環(huán)境的一種適應。而更多植物(如植物乙)的CO2同化過程如圖二所示，請思考并回答下列問題：圖一圖二(1)圖一中B物質可能是________，能與CO2結合的物質有___________________。(2)由圖一可知，白天植物甲進行光合作用所需的CO2來自________________

_______(填場所)。該植物夜晚能吸收CO2，夜間細胞液pH可能會________，但是卻不能合成(CH2O)的原因是_________________________________________。丙酮酸PEP、C5線粒體和細胞質基質下降缺乏暗反應必需的ATP、NADPH(3)中午時分突然降低環(huán)境中的CO2濃度，短時間內植物甲細胞中C3含量的變化是________________________。植物乙細胞中C3含量的變化是__________。(4)經實驗測定，干