第三讲光合作用

思考：

1．把一绿色叶片放在烧瓶中密封，在烧瓶底部有碳酸氢钠溶液（二氧化碳发生器）。若分别用同样的强度的 a 红光 b 绿光 c红光和蓝紫光照射相同时间，结果溶液PH增高最明显的是那一中光的照射。

2．红叶和紫叶植物中是否通过叶绿体进行光合作用？

红叶和紫叶植物中是否含有叶绿体？它们进行光合作用与绿色植物是否有区别？ 并不是说只有绿色植物能进行光合作用，

同样，只要它含有叶绿体，〈或叶绿素〉它就能够进行光合作用

红叶或紫叶之所以会表现出它们的颜色是因为它们叶片细胞液泡或细胞质基质中红色素或吉他一些色素量较多,它们同样能进行光合作用 3．光饱和点和什么有关

冬季温室避免高温的原因是，答案是降低光饱和点 光饱和点和温度有关吗?和co2浓度吗?

一 探索影响光合作用速率的环境因素 （一） 外部因素

1、呈现问题：植物体中有90%~95%的干物质来自光合作用，因此增加农作物产量的关键是提高光合作用的效率，应如何提高光合作用的效率？

2、分析问题：问题的关键是如何提高光合速率，光合速率的大小受何因素影响？ 3、解决问题 （1）光对光合速率的影响有何规律可循？ 光是光合作用得以进行的必要条件，在CO2浓度保持不变时，光合作用强度在一定的光照范围内，随着光照强度的增加而增强，到达一定的光照强度后，不再继续增强。叶绿体中色素主要吸收红光和蓝紫光。一天中由于日变化，光照强度不同导致了光合强度是不一样的。因此应适当提高光照强度、延长光照时间和增加光照面积等途径提高光能利用率。而如果是大棚或是温室栽培农作物应尽可能使用透明无色的塑料薄膜或玻璃遮盖。

（2）CO2在光合作用中具体参与哪一步反应，它的浓度对光合速率有何影响？ 在光照强度保持不变时，光合作用强度在一定的CO2浓度范围内，随着浓度的增加而增强。CO2是光合作用的原料。原料增加，产物必然增加。它具体参与光合作用的暗反应过程，它的含量增多，会使叶绿体内三碳化合物含量上升，直接导致有机物含量的增加，提高光合效率。因此应适当提高CO2浓度。

（3）温度与光合作用之间有何关系？是否温度越高，光合速率就越高？ 光合作用是一个需要酶参加的反应，酶活性的高低影响着光合作用的速率，而温度的高低控制着酶活性的强弱，因此，应适当提高温度。而一般植物的光合作用的最适温度在25~30℃之间。

（4）水对光合作用有何影响？ 水既是光合作用的原料，又是体内各种化学介质。另外水分还能影响气孔的开关，间接影响CO2进入植物体，因此，要提高光合速率，应适当增加植物体的含水量。

（5）植物体吸收的无机盐有哪一些，与光合作用密切相关的是哪些？ 无机盐是光合作用的产物进一步合成许多有机物时所必需的物质。如缺少N，会影响蛋白质的合成；缺少P会影响ATP的生成；缺少Mg会影响叶绿素的合成。因此，应适当增加土壤中无机盐离子的含量，保证光合作用的顺利进行。 提高栽培作物产量的具体措施

（1）光照的调控：光能是自然界的最终能源，光合作用光反应与光照强度和光照时间直接相关。冬天或阴雨天可以使用人工光照作为补充，增加光照强度和时间，促进光合作用进行；夏天太阳光太强，可以覆盖遮帘来遮挡一部分较强的太阳光。

（2）CO2的调控：通过在大棚中养鸡、蚕或燃烧等方法，来适当提高CO2浓度。

（3）温度的调控：白天适当提高温度，晚上适当降温，即提高昼夜温差

（4）湿度的调节：当温室空气湿度适宜时，大多数植物都会长得很好。如果空气湿度过大，不仅会影响植物水分的吸收和散失，而且会促使真菌等致病生物在大棚中滋生。湿度低时，可采用喷雾喷水的方法来增加；湿度过高时，可以通过使用通风设备和提高温度来降低。 光合速率的日变化

影响光合作用的外界条件每天都在时时刻刻变化着，所以光合速率在一天中也有变化。在温暖的日子里，如水分供应充足，太阳光照成为主要矛盾，光合过程一般与太阳辐射进程相符合：从早晨开始，光合作用逐渐加强，中午达到高峰，以后逐渐降低，到日落则停止，成为单峰曲线。这是指无云的晴天而言。如果白天云量变化不定，则光合速率随着到达地面的光强度的变化而变化，成不规则的曲线。但当晴天无云而太阳光照强烈时，光合进程便形成双峰曲线：一个高峰在上午，一个高峰在下午。中午前后光合速率下降，呈现“午休”现象。为什么会出现这种现象呢？(1)水分在中午供给不上，气孔关闭；(2)CO2供应不足；(3)光合产物淀粉等来不及分解运走，积累在叶肉细胞的细胞质中，阻碍细胞内CO2的运输。这些都会限制光合作用的进行。南方夏季日照强，作物“午休”会更普遍一些，在生产上应适时灌溉或选用抗旱品种，以缓和“午休”现象，增强光合能力。 （二）、内部因素对光合速率的影响 1。不同部位

由于叶绿素具有接受和转换能量的作用，所以，植株中凡是绿色的、具有叶绿素的部位都进行光合作用，在一定范围内，叶绿素含量越多，光合越强。就拿抽穗后的水稻植株来说，叶片、叶鞘、穗轴、节间和颖壳等部分都进行光合作用。以光合速率和光合量来说，都是叶片最大，叶鞘次之，穗轴和节间很小，颖壳甚微。在生产上尽量保持足够的叶片，制造更多光合产物，为高产提供物质基础。 以一片叶子来说，最幼嫩的叶片光合速率低，随着叶子成长，光合速率不断加强，达到高峰，后来叶子衰老，光合速率就下降。根据这个原则，同一植株不同部位的叶片光合速率，因叶子发育状况不同而呈规律性的变化。 2。不同生育期

一株作物不同生育期的光合速率，一般都以营养生长中期为最强，到生长末期就下降。就拿水稻来说，分蘖盛期的光合速率最快，以后随生育期的进展而下降，特别在抽穗期以后下降较快。但从群体来看，群体的光合量不仅决定于单位叶面积的光合速率，而且很大程度上受总叶面积及群体结构的影响。水稻群体光合量有两个高峰：一个在分蘖盛期，另一个在孕穗期。从此以后，下层叶片枯黄，单株叶面积减少，故此光合量急剧下降。在农业生产上，通过栽培措施以延长生育后期的叶片寿命和光合功能，使生育后期光合下降缓和一些，更有利于种子饱满充实。

将某绿色植物放在特定的实验装置内,研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响(其余的实验条件都是理想的),实验以二氧化碳的吸收量和释放量为指标.实验结果如表所示. 温度 光照下吸收CO2(mg/h) 黑暗中释放CO2(mg/h) 5 1.00 0.50 10 15 20 3.25 1.50 25 30 35 3.00 1.75 2.50 0.75 1.00 3.75 3.5 2.25 3.00 3.50 下列对该表数据分析正确的是:

A 昼夜不停光照,温度在35度时该植物不能生长 B 昼夜不停光照,该植物生长的最适宜温度是30度

C 每天交替进行12小时光照,12小时黑暗,温度保持在20度的条件下,该植物积累的有机物最多

D 每天交替进行12小时光照,12小时黑暗,温度在30度时该植物积累的有机物是温度在10

度时的二倍 答案是C

可是听别人说每一列相加的值为光和作用所积累的比如5度时光和作用总的合成为1.5,呼吸作用消耗了0.5所以上面是1下面是0.5这种说法对吗??感谢两位解答!!!

是的，有的实验确实是相加和为有机物的生产量，这需要看实验的设计，每个数据的具体含义。

不过从本题看来，黑暗中释放的CO2的量就是呼吸消耗，而光照下的CO2的吸收量就是有机物的生成量。两者的差即有机物的积累。 当然，这个题目没有交待清楚实验的方案。

我们高中时曾经讨论过光合作用总值和净值……然后我被整晕了概念混淆了。不过因为做题很多的缘故，看了题从来没错过（因为题不直接考概念而是考理解）。我的高中老师的解释：植物参加光合作用的合成量是无法直接测得的，测的都是植物光照下合成量（对应于CO2的吸收量)，再加上同条件下黑暗时的释放量就是光合作用的合成量。 不过本题好像没有涉及光合作用的合成量哎。

光照下吸收CO2(mg/h)是指净光合作用速率，所以（A)昼夜不停光照,温度在35度时植物可以生长，（B）昼夜不停光照,该植物生长的最适宜温度是25度，

黑暗中释放CO2(mg/h)是呼吸速率，所以每天交替进行12小时光照,12小时黑暗有机物的积累量=12*净光合作用速率-12*呼吸速率。计算可知，C正确，D不正确。 二 多因子的影响 1．图像

2．关键点的含义 P点时，限制光合速率的因素为横坐标表示的因子，随其因子的不断增强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当措施提高图示的其他因子

【例1】一株C3植物和一株C4植物，放在同一钟罩下。钟罩内与外界空气隔绝，并每天照光12h，如此一星期后，C3植物死亡，这是因为＿＿＿＿＿＿。

解析：C4途径能把含量很低的二氧化碳以C4的形式固定下来，因而C4植物比C3植物更能耐受利用较低浓度的二氧化碳。常见的C4植物有玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。C4植物叶片结构与C3植物不同。这属于遗传特质的差异。

答案：C4植物的光合作用把C3植物晚上呼吸作用放出的CO2都利用了，时间一长终使C3植物消耗殆尽。

【例2】如图是在一定的CO2浓度和温度条件下，某阳性植物和阴性植物叶受光强度和光合作用合成量（用CO2的吸收量表示）的关系图，请据图回答。

（l）曲线B所表示的是 植物的受光强度和光合作用合成量的关系。 （2）a、b点表示 。

（3）叶面积为25cm2的阳性植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用合成量为 ＿＿＿mg。

（4）将该阳性植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间，然后放于暗处（光强度为Q时）12h，要使此时叶的干物质量与照射前一样，则需光照 h。 （5）在同等条件下，阳性植物呼吸作用的强度比阴性植物 。

解析：此题为光照强度影响光合作用的经典题。在一定范围内，光合作用速率与光照强度几乎呈正相关。但当光照强度达到一定值后，光合作用速率不再随着光照强度提高而提高，这种现象叫光饱和现象，这个光照强度值称为光饱和点。在光饱和点以下，随着光照强度减弱，光合作用速率减慢，当减弱到一定光照强度时，光合吸收二氧化碳量与呼吸释放二氧化碳的量处于动态平衡，这时的光照强度值称为光补偿点，此时植物光合作用速率与呼吸作用速率相等。不同类型植物的光饱和点和补偿点是不同的。阳生植物的光饱和点和补偿点一般都高于阴生植物，并且一般情况下当光照较弱时，阴生植物光合作用效率较高，当光照较强时，阳生植物光合作用效率较高。净光合作用是指在光照下制造的有机物总量扣除在这一时间内植物进行呼吸作用所消耗的有机物后，净增的有机物的量。

答案：⑴阴生植物⑵光补偿点⑶3⑷6⑸大

【例3】右图表示某植物在不同温度下，在一定光照条件下，实际的光合作用量（曲线Ⅰ）和呼吸量（曲线Ⅱ）的变化情况（可见光合作用量＝实际光合量－呼吸量），试回答：

（1）这株植物重量增加最快时，温度约为 ℃。

（2）曲线AB段表示 （3）曲线BC段表示 （4）曲线DC段表示 （5）可见光合作用量／实际光合作用量的值，设为0.5是近似 ℃时的比值。

（6）20℃时的实际光合作用量大致与 ℃的实际光合作用量相等。 （7）这个植物的重量在 ℃后开始减少。 解析：温度对光合作用的影响比较复杂，它一方面可以直接影响光合作用中各种酶的活动，另一方面，还通过影响其他相关的代谢活动而影响光合作用。在一定的范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速度，有利于光合作用进行，但提高温度也会促进呼吸作用。所以植物净光合作用的最适温度不一定是植物体内酶的最适温度。并且，不同植物对温度反应不同，一般最适温度在25℃。

答案：（1）20℃ （2）在一定的温度范围内，绿色植物的光合作用率随着温度的升高而提高（3）当温度超过一定的限度时，绿色植物的光合效率反而随温度的升高而降低（4）在40℃以内，植物的呼吸作用随温度的升高而逐渐提高 （5）30℃ （6）30℃ （7）38℃左右 【例4】（2003年江苏省高考试题）光合作用受光照强度、CO2浓度、温度等影响，图

中4条曲线（a、b、c、d）为不同光照强度和不同CO2浓度下，马铃薯净光合速率随温度变化的曲线。a光照非常弱，CO2很少（远小于0.03%）；b适当遮荫（相当于全光照的1/25）CO2浓度为0.03%，c全光照（晴天不遮荫），CO2浓度为0.03%；d全光照，CO2浓度为1.22%。请据图回答：

（1）随着光照强度和CO2浓度的提高，植物光合

作用（以净光合速率为指标）最适温度的变 化趋势是 。

（2）当曲线b净光合速率降为零时，真光合速率

是否为零？为什么？ 。

（3）在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以

提高净光合速率？（ ）

A．通风 B．增施有机肥

C．延长生育期 D．施碳酸氢铵

解析：CO2是进行光合作用的原料，如果二氧化碳浓度低到0.005％，光合作用就不能正常进行。只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用，因此与光照类似，植物光合作用同样存在CO2补偿点和CO2饱和点。环境中的CO2低于的CO2补偿点这一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长期如此植物就会死亡。在夏日中午，植物蒸腾作用太剧，往往导致气孔关闭而使得植物无法得到二氧化碳，影响了暗反应，使光合作用减弱。 答案：（1）逐渐提高（2）不为零，因为在b实验条件下，呼吸速率不为零。 （3）A、B、D

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ruvo.html