co2浓度对光合作用的影响曲线详细分析

【一】影响光合作用的环境因素及其在生产上的应用1．单因子因素

(1)光照强度

①原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响光反应阶段，制约ATP 和[H]的产生，进而制约暗反应阶段。

②图像分析：A点时只进行细胞呼吸；AB段随着光照强度的增强，光合作用强度也增强，但是仍然小于细胞呼吸强度；B点时代谢特点为光合作用强度等于细胞呼吸强度；BC段随着光照强度的增强，光合作用强度也不断增强；C点对应的光照强度为光饱和点，限制C点的环境因素可能有温度或二氧化碳浓度等。

③应用分析：欲使植物正常生长，则必须使光照强度大于B点对应的光照强度；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。

(2)光照面积

①图像分析：OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照不足。

OB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于A点以后光合作用强度不再增加，但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量(OC段)不断增加，所以干物质积累量

不断降低(BC段)。

②应用分析：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。

(3)CO

水稻叶片光合作用对开放式空气CO 2浓度

增高(FACE)的响应与适应3

廖　轶1　陈根云1　张海波1　蔡时青1　朱建国2　韩　勇2　刘　钢2　许大全133

(1中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所,上海200032;2中国科学院南京土壤研究所,南京210008)【摘要】　利用便携式光合气体分析系统(L I 26400),比较测定了高CO 2浓度(FACE ,free 2air CO 2enrich 2

ment )和普通空气CO 2浓度下生长的水稻叶片的净光合速率、水分利用率、表观量子效率和RuBP 羧化效

率等光合参数.在各自生长CO 2浓度(380vs 580μmol ?mol -1)下测定时,高CO 2浓度(580μmol ?mol -1)下

生长的水稻叶片的净光合速率、碳同化的表观量子效率和水分利用率明显高于普通空气(380μmol ?

mol -1)下生长的水稻叶片.但是,随着FACE 处理时间的延长,高CO 2浓度对净光合速率的促进作用逐渐

减小.在相同CO 2浓度下测定时,FACE 条件下生长的水稻叶片净光合速率和羧化效率明显比普通空气下

生长的对照低.尽管高CO 2浓度下生长的水稻叶片的气孔导度明显低于普通空气中生长的水稻叶片,但

水分胁迫对光合作用和高夜间温度 与常年羊草草地氮水平 Z.-Z.勖＆G.-S.洲，2

1Laboratory植被数量生态学，植物研究所，中国科学院，中国科学院20 香山南辛，海淀，北京100093，公关中国。 2Corresponding作者* 收到2004年2月17日。在修订的形式接受2004年5月24日 关键词：气体交换，羊草（Trin.）Tzvel。，氮，夜间气候变暖，气孔密度，水 应力 摘要

缺水和高温的重要制约植物生长和光合作用的环境因素。

这两个同时强调经常发生，但在光合作用和氮水平的相互作用已 少研究。在本实验中，我们测量光合参数，气孔密度，氮 水平，以及常年草，羊草叶片可溶性糖含量，经历二天/夜

温度制度的30/20?C和30/25?C和五个不同的土壤水分含量（土壤相对水 含量介于80％至25％）。叶片相对含水量，叶生物量，整个植物生物量之间的比率

叶植物生物量和总生物量和光合速率，以及水分利用效率在下降 夜间气温高，特别是在严重缺水的条件。气孔指数也增加了土壤 除极缺水严重缺水和高夜间温度降低叶气孔指数

土壤水分胁迫下。夜间变暖减少叶片中氮浓度增加了它 根，尤其是当植物受到严重缺水。有显

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第5章

细胞的能量供应和利用

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一、捕获光能的色素和结构 二、光合作用的原理和应用

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1、光合作用的探究历程1941美国鲁宾 1940卡尔文 1880恩格尔曼 1864萨克斯 1771年普利斯特利 1648海尔蒙特

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公元前3世纪，亚里士多德

植物生长在土壤中， 土壤是构建植物体的唯一原料。

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1642年，海尔蒙特

五年后柳树增重 74.47 kg 土壤减少 0.06 kg

水分是建造植物体的唯一原料

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1771年，普利斯特利

结论：植物可以更新空气

有人重复了普利斯特利的实验，得到相反的结 果，所以有人认为植物也能使空气变污浊？

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1779 ,英格豪斯

结论1:普利斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功

结论2:植物体只有绿叶才能更新污浊的空气

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直到1785年

发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光下放出的是O2,吸收的是CO2。

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1845年，梅耶

光 能

化 学 能

储存在什么 物质中？

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1864年，萨克斯

光照

暗处理碘蒸

作业――第三章 植物的光合作用 一、名词解释： 光合作用 光饱和现象与光饱和点 原初反应 光合链 光补偿点 天线色素 光合磷酸化 CO 2 饱和点 反应中心色素分子 非环式光合磷酸化 CO 2 补偿点 光合作用单位 环式光合磷酸化 光合速率 光能利用率 电子传递的Z方案 荧光及荧光现象 光系统II/I 光合效率 C 3 途径与 C 3 植物 CAM 途径 C 4 途径与 C 4 植物 爱默生效应（双光增益效应） 光呼吸 二．填空题

1、光合作用的色素有、、和。

2、光合作用的光反应在叶绿体的中进行，而暗反应是在 进行。

3、在荧光现象中，叶绿素溶液在透射光下呈色，在反射光下呈 色。

4、叶绿素对可见光的吸收峰主要是在光区，类胡萝卜素对可见光的最大吸收峰在光区。 5、在光合电子传递中，最初的电子供体是，最终电子受体是。 6、光合磷酸化有两种方式；和。

7、C3植物的卡尔文循环位于中进行，C4植物的C3途径是 在中进行。

8、C4途径中CO2的受体是。 9、光呼吸的场所是、和。 三、问答题

1.写出光合作用的表达通式，从表达式可以看出光合作用具有什么重要意义？

一、名词解释

1．光合作用2．荧光现象3．光饱和点4．光补偿点 5．二氧化碳饱和点6．二氧化碳补偿点7.光能利用率

二、填空

1．光合色素均不溶于 ，而易溶于 等有机溶剂。 2．影响叶绿素形成的环境因素主要有 等。 3．黄化植物缺叶绿素的原因是 ；早春植物叶绿素含量低、呈黄绿色的原因是 。

4．光合作用的过程可分为三大步骤，即 、 和 。其中前两个步骤需要 ，统称为 ，在 进行；最后一个步骤 或 均可，称为 ，在 进行。

5．光合作用产物主要是 ，其中以 最为普遍。

6．光合作用的日变化以曲线表示，则无云天气表现为 曲线，炎热夏季为 曲线，有云天气为 曲线。

7．影响光合作用的环境因素主要有

第4章 光合作用

4.1 引言

光合作用（photosynthesis）是绿色植物和藻类利用光能把CO2和水合成为还原态碳水化合物的过程，也是太阳光能转化为化学能的重要过程。在陆地和海洋生态系统中，光合作用极为重要，因为几乎所有进入生物圈的能量都来源于光合作用。首先，光合作用将无机物变为有机物，据统计地球上一年通过光合作用同化的碳素约为2×1011 t，其中约60%来自于陆生植物（约1.25×1011 t），余下的由水生植物提供；二是将太阳光能转化为可利用的化学能，人类所利用的能源，包括煤炭、石油、天然气等化石能源，都是通过光合作用由太阳光能转化而来的；三是植物通过光合作用维持大气中O2和CO2的相对平衡，植物光合作用过程中吸收CO2释放O2，起到“空气净化器”的作用，并提供生物尤其是动物和人类呼吸作用所必须的O2。由此可见，对于生物界的几乎所有生物来说，光合作用是它们赖以生存的关键。探究光合作用的规律和机理，具有十分重要的理论和现实意义。

4.1.1 光合作用的发现及其早期研究中的重要实验

光合作用的反应过程十分复杂，其发现历经几百年，众多科学家为此付出了大量心血。17世纪以前，人们一直以为植物生长发育所需的全部元素均来自于土壤，植物是从土

必修Ⅰ学案——第5章 第4节 能量之源——光与光合作用（二）

高中生物必修Ⅰ学案 （第5章 第4节 能量之源——光与光合作用） 二、光合作用的原理和应用 【目标导航】 1、理解光合作用的过程及原理，掌握光反应、暗反应的过程及其相互关系； 2、通过对光合作用的发现及研究过程的学习体验科学探究的方法和技术； 3、理解环境因素对光合作用强度的影响，学习科学探究的方法和技巧； 4、理解化能合成作用。 【重难点解决方案】 本节学习的重点是：光合作用的发现及研究历史、光合作用的光反应和暗反应过程及相互关系、影响光合作用强度的外界因素。其中光反应和暗反应的过程、探究影响光合作用的环境因素是学习的难点。对于光合作用原理和过程的认识要结合光合作用的探究历程来进行，通过思维的推理和提炼明确光合作用的过程和原理，理解影响光合作用的环境因素。

一、光合作用的概念理解：

1、场

第五章第4节 能量之源——光与光合作用

二、光合作用的原理和应用 光合作用的探究历程

一、教材分析

新课标对光合作用的认识过程从原来的“了解”水平提高到了“说明”水平，教材中本部分内容从回顾科学家对光合作用的探究历程开始，让学生感知他们探索的科学精神和实事求是的科学态度，学习科学探究的一般方法和实验设计的原则，并且得出光合作用的反应式。教材中详细描述了各探究实验的关键环节，对学生的探究思维具有很好的启发性。 二、教学目标 1．知识目标：

1.知道光合作用被发现的基本过程

2.简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。 2．能力目标：

1.重新走进科学家发现光合作用的有关实验，学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题，发展科学探究能力；

2.在实验探究中掌握科学探究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则 3.过读书和师生的讨论活动，培养学生自学和主动探索新知识的技能、技巧。 3．情感、态度和价值观目标：

1．体验科学探究历程，体会科学概念是在不断观察、实验、探索和争论中形成；

2.认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同学科中的有关知识，还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度；

第五章第4节 能量之源——光与光合作用

二、光合作用的原理和应用 光合作用的探究历程

一、教材分析

新课标对光合作用的认识过程从原来的“了解”水平提高到了“说明”水平，教材中本部分内容从回顾科学家对光合作用的探究历程开始，让学生感知他们探索的科学精神和实事求是的科学态度，学习科学探究的一般方法和实验设计的原则，并且得出光合作用的反应式。教材中详细描述了各探究实验的关键环节，对学生的探究思维具有很好的启发性。 二、教学目标 1．知识目标：

1.知道光合作用被发现的基本过程

2.简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。 2．能力目标：

1.重新走进科学家发现光合作用的有关实验，学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题，发展科学探究能力；

2.在实验探究中掌握科学探究的一般原则，重点是对照实验原则和单因子变量原则 3.过读书和师生的讨论活动，培养学生自学和主动探索新知识的技能、技巧。 3．情感、态度和价值观目标：

1．体验科学探究历程，体会科学概念是在不断观察、实验、探索和争论中形成；

2.认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同学科中的有关知识，还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度；