SHENGWUXUE光合作用原理的應用第五章光合作用和能量轉化單位時間內光合作用②固定CO2的量①制造或產生有機物（糖類）量③產生O2的量光合作用強度表示方法光合作用的強度：指植物在單位時間內通過光合作用制造糖類的數(shù)量。CO2+H2O光能葉綠體(CH2O)+O2CO2+H2O光能葉綠體(CH2O)+O2(色素、酶）光照強度★光照時間光照面積、光質①N、P、Mg等無機鹽；②溫度、pH影響酶活性。作為反應物和反應的媒介；氣孔導度CO2的吸收干旱CO2濃度影響光合作用強度的因素

探究光照強度對光合作用強度的影響1.實驗原理(1)葉片含有氣體,上浮葉片下沉充滿細胞間隙,葉片上浮光合作用產生O2(2)光照強度不同，則光反應產生

的速率不同，葉片上浮的時間也不同。O2抽氣不同光照條件下，葉肉細胞的氣體交換圖分析如下：

探究光照強度對光合作用強度的影響O2CO2(1)在黑暗情況下，植物葉片只進行

，吸收

，產生的二氧化碳較易溶于水，所以葉片沉到水底。葉肉細胞氣體交換圖如圖：細胞呼吸氧氣(2)在弱光下，此時的光合作用強度小于或等于細胞呼吸強度，葉片中仍然沒有足夠的氧氣，葉片仍然沉到水底。葉肉細胞氣體交換圖如圖：

探究光照強度對光合作用強度的影響呼吸＞光合呼吸＝光合(3)在中、強光下，葉片上浮，試分析其原因并在下圖中繪制葉肉細胞氣體交換圖。

探究光照強度對光合作用強度的影響光合作用強度大于細胞呼吸強度，葉片中氧氣增多。2.變量分析自變量不同_________控制自變量因變量_____________檢測因變量同一時間段內_____________對無關變量進行控制

等保持一致光照強度光合作用強度葉片浮起數(shù)量葉片大小、溶液的量

探究光照強度對光合作用強度的影響不同功率的LED臺燈或相同功率臺燈離實驗裝置的距離注意事項(1)打孔時要避開

，因為其中沒有葉綠體，而且會延長圓形小葉片上浮的時間，影響實驗結果的準確性。(2)為確保溶液中CO2含量充足，圓形小葉片可以放入

溶液中。大的葉脈NaHCO3NaHCO3緩沖液的作用是：維持裝置中CO2濃度的穩(wěn)定，為光合作用提供CO2。

探究光照強度對光合作用強度的影響

探究光照強度對光合作用強度的影響4.實驗現(xiàn)象甲乙丙葉片浮起數(shù)量多葉片浮起數(shù)量中葉片浮起數(shù)量少強中弱

探究光照強度對光合作用強度的影響5.結果分析不同光照強度處理下葉片漂起的狀況（室溫：25℃）

探究光照強度對光合作用強度的影響臺燈燈泡的功率（W）404040臺燈與燒杯的距離（cm）102030葉片漂起的數(shù)量5min00010min98715min109920min13101025min13109實驗結果:光照越強，相同時間內，燒杯中小圓葉片浮起的數(shù)量越多。實驗結論:在一定光照強度范圍內，光合速率隨光照強度的增加而增加。請繪制光照強度對光合作用強度的影響曲線。如何探究CO2濃度對光合作用的影響數(shù)量相同的葉圓片置于燒杯底部等距離（10cm）置于40W的光源下1蒸餾水22%NaHCO3溶液310%NaHCO3溶液如何探究溫度對光合作用的影響1低溫蒸餾水2常溫蒸餾水3高溫蒸餾水水浴控制溫度數(shù)量相同的葉圓片置于燒杯底部等距離（10cm）置于40W的光源下1.在該實驗中，若改用普通燈泡(鎢絲)作為光源，應注意什么，怎樣改進？

若改用普通燈泡作為光源應注意燈泡發(fā)熱造成的溫度變化對實驗的影響，應在燈泡和光源之間加一玻璃水柱進行隔溫處理。2.該實驗中，若NaHCO3溶液濃度過高會導致葉片上浮緩慢，原因是_____________________________________。在高濃度的無機鹽溶液中，植物細胞失水，代謝減弱【實驗拓展】O2CO2O2CO2（可以測得）（可以測得）植物光合作用制造的糖類會全部積累下來嗎？①

呼吸作用消耗的糖類②

植物細胞積累的糖類光合作用的強度：指植物在單位時間內通過光合作用制造糖類的數(shù)量。O2的釋放量，是指植物光合作用實際產生的總O2量嗎？總光合速率=凈光合速率

+呼吸作用速率有機物的制造量CO2固定量或消耗量O2的產生量有機物的積累量CO2的吸收量O2的釋放量有機物的消耗量黑暗下CO2的釋放量黑暗下O2的吸收量實際光合速率表觀光合速率影響光合速率的外部因素(環(huán)境因素)①

光照強度原理：影響

階段，制約

及

的產生，進而制約暗反應。光反應ATPNADPH①②③圖中①②③分別代表什么速率？畫出光補償點和光飽和點時，細胞內氧氣和二氧化碳的流動方向光補償點：整株植物達到光合速率等于呼吸速率時，所對應的光照強度。光飽和點：植物達到最大光合速率所需要的最小光照強度光照強度CO2吸收量CO2釋放量ACA點：只呼吸不光合光補償點光飽和點ODBO2CO2AB段：呼吸＞光合B點：BC段：光合＞呼吸呼吸＝光合①

光照強度①光照強度溫室大棚

可提高光合速率；對溫室大棚用

玻璃最利于進行光合作用；欲使植物生長，必須使光照強度大于

。應用：增強光照透明光補償點【易錯提示】某植物葉肉細胞處于B點所示的狀態(tài)時，則該植物體光合作用強度

呼吸作用（大于、等于、小于）；原因是：

。小于植物體內還存在不能進行光合作用，只進行呼吸作用的細胞。曲線圖變形①b1點的含義②b1點時，葉肉細胞內產生ATP的場所細胞質基質、線粒體、葉綠體光合作用強度=呼吸作用強度o2吸收量②

光質：白光＞藍紫光＞紅光應用：溫室大棚一般選無色透明塑料薄膜遇到陰雨天時給溫室補充光照應當給予紅光或藍紫光影響光合速率的外部因素(環(huán)境因素)A點：

A’點：

B和B′點

③

CO2濃度(1)原理：通過影響

反應階段，制約

的形成。暗C3(2)曲線分析：CO2補償點CO2飽和點影響光合速率的外部因素(環(huán)境因素)CO2補償點凈光合速率總光合速率農家肥中的有機物被微生物分解產生無機鹽和CO2，CO2和無機鹽能被作物利用，提高大棚作物的產量

③CO2濃度

應用：（1）大田中增加空氣流動，以增加

濃度，如“正其行，通其風”；（2）溫室中可增施有機肥，以增大

。（3）栽培農作物的溫室可以與雞舍相連；CO2CO2濃度在溫室大棚生產中，大棚內多施農家肥有利于提高作物的產量，原因是

。

結合下圖分析并回答問題：C點時兩者光合作用速率____________(填“相等”“不相等”或“不一定相等”)，理由：_________________。不一定相等兩者的呼吸速率不一定相等生菜成熟葉片在不同光照強度下光合速率的變化曲線如圖，培植區(qū)的光照強度應設置在

點所對應的光照強度；為提高生菜產量，可在培植區(qū)適當提高CO2濃度，該條件下B點的移動方向是

。

植物工廠是全人工光照等環(huán)境條件智能化控制的高效生產體系。生菜是植物工廠常年培植的速生蔬菜?；卮鹣铝袉栴}。植物工廠選用紅藍光組合LED燈培植生菜，選用紅藍光的依據(jù)是______________________________________。植物光合作用主要吸收紅光和藍紫光

右上方B(1)原理1：溫度通過影響

影響光合作用。(2)曲線分析:與光合作用有關酶的活性AB段在B點之前，隨著溫度升高，光合速率_____B點酶的

溫度，光合速率最大BC段隨著溫度升高，酶的活性下降，光合速率

，50℃左右光合速率幾乎為零增大最適減小影響光合速率的外部因素(環(huán)境因素)④

溫度“光合午休”現(xiàn)象盛夏的中午，溫度高，蒸騰作用強，為減少水分散失，氣孔大多關閉，CO2供應減少，導致光合作用強度明顯減弱。(3)原理2：影響氣孔開閉影響光合速率的外部因素(環(huán)境因素)④

溫度12時左右光合作用強度明顯減弱的原因是：植物體內的酶最適溫度在40~50℃之間④

溫度(4)應用：農作物增產措施a適時播種:b溫室栽培：Ⅰ晴天：Ⅱ連續(xù)陰雨天：增加晝夜溫差白天和晚上均降溫增加有機物的積累·水是光合作用的

，缺水直接影響光合作用·缺水會導致葉片

，限制CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。

⑤水分原理及時、合理灌溉影響光合速率的外部因素(環(huán)境因素)應用在一定范圍內，水越充足，光合作用速率越快。原料氣孔關閉⑥礦質元素（1）原理：N：P：Mg：K：合成光合酶、NADPH、ATP、色素等NADPH和ATP的重要組分葉綠素的重要組分促進光合產物向貯藏器官運輸影響光合速率的外部因素(環(huán)境因素)⑥礦質元素(2)曲線分析：A點后曲線下降原因：礦質元素過多、土壤溶液濃度過高，植物滲透失水萎蔫。(3)應用：適時、適量增施肥料，可以提高作物的光合作用速率。影響光合速率的外部因素(環(huán)境因素)水分和礦質元素

應用：施肥的同時，往往適當澆水，植物的光合速率會更大，此時澆水的原因是：肥料中的礦質元素只有溶解在水中，以離子形式存在，才能被作物根系吸收；

防止燒苗；同時可以保證小麥吸收充足的水分，保證葉肉細胞中CO2的供應1.植物自身的遺傳特性高于影響光合速率的內部因素

農業(yè)生產常采用間作(同一生長期內，在同一塊農田上間隔種植兩種作物)的方法提高農田的光能利用率。現(xiàn)有4種作物，在正常條件下生長能達到的株高和光飽和點見下表，從提高光能利用率的角度考慮，最適合進行間作的兩種作物是

。選擇這兩種作物的理由是

。作物ABCD株高/cm1706559165光飽和點/umol·m-2·s-112001180560623A和C作物A光飽和點高且長得高，可利用上層光照進行光合作用；作物C光飽和點低且長得矮，與作物A間作后，能利用下層的弱光進行光合作用。2.植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶影響光合速率的內部因素OA段：葉片由小到大的過程中，葉面積逐漸增大，葉肉細胞中的葉綠體逐漸增多，光合色素逐漸增加，光合作用速率不斷增強。AB段：生長到一定程度，葉片面積和光合色素等達到穩(wěn)定狀態(tài)，光合作用速率也基本穩(wěn)定。BC段：伴隨著葉片的衰老，部分色素遭到破壞，光合作用速率下降。應用：適當摘除老葉。3.葉面積指數(shù)單位土地面積上，植物的總葉面積物質的量葉面積指數(shù)光合作用呼吸作用0246810A點以后不再增加的原因是_______________________________，A若一天光照時間為12h,葉面積指數(shù)應控制在

以下,才有利于植物生長。葉片相互遮擋,影響對光的吸收凈光合作用5應用：合理密植E點：表示光合作用實際量與呼吸量相等，有機物積累量為

。零E(1)甲圖中的自變量為______________，OP段限制光合速率的因素是_________，PQ段影響光合速率的因素是_______________，Q點之后影響光合速率的因素是_________；光照強度、溫度光照強度光照強度、溫度溫度(2)丙圖中的自變量為_________________，OP段限制光合速率的因素是_________，PQ段影響光合速率的因素是

，Q點之后影響光合速率的因素是___________；光照強度、CO2濃度光照強度光照強度、CO2濃度CO2濃度多因子變量對光合速率的影響甲圖

乙圖

丙圖項目光合作用有氧呼吸代謝類型合成作用(或同化作用)分解作用(或異化作用)物質變化無機物合成(――→)有機物有機物分解(――→)無機物能量變化光能―→化學能(儲能)化學能―→ATP、熱能(放能)實質合成有機物，儲存能量分解有機物、釋放能量，供細胞利用場所葉綠體活細胞(主要在線粒體)條件只在光下進行有光、無光都能進行聯(lián)系光合作用和細胞呼吸的聯(lián)系與區(qū)別(1)物質方面①C：CO2→(CH2O)→丙酮酸→CO2。②O：H2O→O2→H2O。③H：H2O→NADPH→(CH2O)→[H]→H2O。(2)能量方面：光能→ATP和NADPH中的能量→(CH2O)中的能量→ATP中的能量→各項生命活動熱能曲線分析1.自然環(huán)境下光合作用和細胞呼吸的日變化曲線分析只進行呼吸作用光合作用開始點光合作用消失點光合作用逐漸增強光合作用逐漸減弱ABHIBHBDFHC光合作用強度=呼吸速率強度BC光合作用強度<呼吸速率強度CG光合作用強度>呼吸速率強度DE光合午休有機物積累最多的點GG積累有機物的時間段制造有機物的時間段消耗有機物的時間段一天中有機物最多的時間點一天中有機物最少的時間點CGBHAIGC(1)當凈光合速率＞0時，植物因積累有機物而生長。(2)當凈光合速率＝0時，植物不能生長。(3)當凈光合速率＜0時，植物不能生長，長時間處于此種狀態(tài)，植物將死亡。光合速率與植物生長2.密閉環(huán)境中一晝夜內光合速率曲線光合>呼吸光合=呼吸光合開始光合消失光合<呼吸出現(xiàn)“午休”CGCBGHBCGHEF①裝置甲燒杯中NaOH的作用是

；裝置乙燒杯中NaHCO3的作用是

。②裝置甲用于測定

速率，要在

（光照或黑暗）條件下測量，液滴左移距離表示

。③裝置乙測定

速率，要在

（光照或黑暗）條件下測量，液滴右移距離表示

。④若光合作用小于呼吸作用，兩裝置液滴如何移動？光合速率的測定方法1.液滴移動法吸收CO2黑暗均左移甲

乙

NaOH溶液NaHCO3溶液維持CO2含量的恒定呼吸呼吸作用消耗的氧氣的體積光合光照光合作用釋放的氧氣的體積⑤物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設置對照實驗，即用

分別進行上述實驗，根據(jù)紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。光合速率的測定方法1.液滴移動法甲