【课件】高三生物一轮复习课件：影响光合作用的因素及应用

第三课时光合作用的影响因素及应用第三单元第三单元 一、光合作用强度一、光合作用强度(速率速率)(1)(1)概念：概念：植物在单位时间内通过光合作用植物在单位时间内通过光合作用制造的糖类的糖类的数量的数量(2)(2)表示方法：表示方法：植物在单位植物在单位时间内光合时间内光合作用作用制造或产生有机物的量制造或产生有机物的量固定或消耗固定或消耗COCO2 2的量的量产生或制造产生或制造0 02 2的量的量以上表示方法的是植物的总光合速率或称为以上表示方法的是植物的总光合速率或称为真正、实际光合速率即真正、实际光合速率即v v总总注意：总光合速总光合速率率净光合速率（v净）植物在单位时间内光合作用积累有机物的量吸收CO2的量释放02的量v总v总、v净与v呼三者关系：=v净+v呼释放O2吸收CO2O2CO2（1）植物自身的遗传特性，如植物品种不同，以阴生植物、阳生植物为例 a、阴生植物 在弱光条件下比在强光条件下生长良好的植物。如蕨类、兰科植物石斛等 阳生植物 在强光条件下比在弱光条件下生长良好的植物。如玉米、杨、柳等常见植物。1、内部因素二、影响光合作用强度的因素及应用b、阴生植物与阳生植物的光合作用强度0CO2释放量放量CO2吸收量吸收量A、A表示光表示光补偿点即光合速率等于呼吸速率点即光合速率等于呼吸速率时的光照的光照强度度B、B表示光饱和点即光合速率达到最大时的最低光照强度表示光饱和点即光合速率达到最大时的最低光照强度AABB光照光照强度度阴生植物阴生植物阳生植物阳生植物曲线解读A、A与与B、B的含的含义阳生植物的光阳生植物的光补偿点和点和饱和点均比阴生植物高和点均比阴生植物高应用农业生产上一般采用阳生植物与阴生植物间作农业生产上间作实例(2)(2)(2)(2)叶龄、叶绿素含量、酶的活性和数量对光合作用的影响叶龄、叶绿素含量、酶的活性和数量对光合作用的影响叶龄、叶绿素含量、酶的活性和数量对光合作用的影响叶龄、叶绿素含量、酶的活性和数量对光合作用的影响适时摘除老叶适时摘除老叶OAOA段为幼叶段为幼叶ABAB段为壮叶段为壮叶a a、曲线分析曲线分析随幼叶的不断生长随幼叶的不断生长,叶面积不断增大叶面积不断增大叶面积不断增大叶面积不断增大,叶内叶叶内叶叶内叶叶内叶绿体不断增多绿体不断增多绿体不断增多绿体不断增多,叶绿素含量不断增加叶绿素含量不断增加叶绿素含量不断增加叶绿素含量不断增加,酶的活酶的活酶的活酶的活性和含量不断增加，光合速率不断增大性和含量不断增加，光合速率不断增大性和含量不断增加，光合速率不断增大性和含量不断增加，光合速率不断增大。叶片的面积、叶绿体和叶绿素含量都叶片的面积、叶绿体和叶绿素含量都处于稳定状态处于稳定状态,光合速率也基本稳定。光合速率也基本稳定。随叶龄的增加，叶片中叶绿素被破坏，随叶龄的增加，叶片中叶绿素被破坏，光合作用相关酶活性下降，光合速率光合作用相关酶活性下降，光合速率也随之下降。也随之下降。BCBC段为老叶段为老叶b b、应用、应用 （3）有机物的输出情况、气孔导度、C5（RuBP）含量等应用：适时喷施植物激素中的应用：适时喷施植物激素中的_ ，起到调节气孔开度的起到调节气孔开度的作用。叶片的有机物输出越多快，其光合速率越快。若将一作用。叶片的有机物输出越多快，其光合速率越快。若将一株植物的果实去除，其光合速率就株植物的果实去除，其光合速率就_，两片相邻的，两片相邻的叶片，若一片遮光，另一片叶的光合速率会叶片，若一片遮光，另一片叶的光合速率会_。越慢增强脱落酸原理：有机物的积累、气孔导度、C5含量直接影响暗反应，进而影响光合作用强度。DD1 1、图像分析、图像分析:0A:0A段表明随叶面积的不断增大，光段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，合作用实际量不断增大，A A点为光合作用面积的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饱和点。随叶面积的增大，光合作用强度不再增加，原因是加，原因是_。OBOB段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由段表明干物质量随光合作用增加而增加，而由于于_，所以干物质积累量不断降低所以干物质积累量不断降低(BC(BC段段)。从从 点是植物不再生长的点点是植物不再生长的点2 2、应用分析、应用分析:适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封顶过早，适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。封顶过早，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。不必要的浪费。（4）植物叶面积指数）植物叶面积指数A A A A点以后光合作用强度不再增加，点以后光合作用强度不再增加，点以后光合作用强度不再增加，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（但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量（但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量（但叶片随叶面积的不断增加，呼吸量（OCOCOCOC段段段段)不断增加不断增加不断增加不断增加有很多叶被遮挡，光照不足（光照处于光补有很多叶被遮挡，光照不足（光照处于光补有很多叶被遮挡，光照不足（光照处于光补有很多叶被遮挡，光照不足（光照处于光补偿点以下）偿点以下）偿点以下）偿点以下）Da.a.a.a.光质（不同波长光质（不同波长光质（不同波长光质（不同波长,不同颜色光）不同颜色光）不同颜色光）不同颜色光）原理原理原理原理 由于色素主要吸收可见光由于色素主要吸收可见光由于色素主要吸收可见光由于色素主要吸收可见光_，吸收，吸收，吸收，吸收_最少，最少，最少，最少，故单色光中，红光下光合速率最高，蓝紫光次之，故单色光中，红光下光合速率最高，蓝紫光次之，故单色光中，红光下光合速率最高，蓝紫光次之，故单色光中，红光下光合速率最高，蓝紫光次之，_最差。不同最差。不同最差。不同最差。不同波长的光对光合作用的影响不同。波长的光对光合作用的影响不同。波长的光对光合作用的影响不同。波长的光对光合作用的影响不同。注意：与红光相比，白光（复色光）下注意：与红光相比，白光（复色光）下注意：与红光相比，白光（复色光）下注意：与红光相比，白光（复色光）下光合作用最强光合作用最强光合作用最强光合作用最强；能量相同时，单色光光合效率高能量相同时，单色光光合效率高能量相同时，单色光光合效率高能量相同时，单色光光合效率高应用（应用（应用（应用（1 1 1 1）温室大棚使用）温室大棚使用）温室大棚使用）温室大棚使用_的玻璃的玻璃的玻璃的玻璃（或薄膜）（可保证照进的是白（或薄膜）（可保证照进的是白（或薄膜）（可保证照进的是白（或薄膜）（可保证照进的是白光）（光）（光）（光）（2 2 2 2）人工补光等光照强度）人工补光等光照强度）人工补光等光照强度）人工补光等光照强度时，补单色光效率高时，补单色光效率高时，补单色光效率高时，补单色光效率高2、外部因素：光、CO2浓度、温度、水、矿质元素等（1 1）光包括光照强度、光质、光照时间）光包括光照强度、光质、光照时间蓝紫光和红光蓝紫光和红光绿光绿光无色透明无色透明绿光绿光原理：光光照照强强度度通通过过影影响响植植物物的的 反反应应进进而而影影响响光光合合速速率率。光光照照强强度度增增加加，光光反反应应速速率率 ，产产生生的的NADPHNADPH和和ATPATP增增多多，使使暗暗反反应应速速率率加加快快，从从而而使使光光合合作作用用产物增加。产物增加。b.光照强度【单位：勒克斯（lx）】曲线分析随光照强度增强，光合作用强度随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强也逐渐增强,光照强度光照强度达到达到C C点对应的光照强度时，光合作用强度最大，点对应的光照强度时，光合作用强度最大，光照强度光照强度达到达到D D点对应的光照强度时，光合作用强度下降。点对应的光照强度时，光合作用强度下降。特殊点 A点光照强度为为0 0，此时只进行，此时只进行 。，B B点为光补偿点，细胞呼吸释放的点为光补偿点，细胞呼吸释放的CO2CO2全部用于光合作用，即光合作全部用于光合作用，即光合作用强度用强度 细胞呼吸强度。细胞呼吸强度。C C点光饱和点，点光饱和点，光合作用强度最大时的最光合作用强度最大时的最低光照强度。低光照强度。光加快细胞呼吸等于CO2释放量CO2吸收量ABCD0应用应用ABCD0CO2释放量CO2吸收量温室生产中，适当增强光照强度和延长光照时间以提高光合速率，使作物增产。1、A点叶肉细胞合成ATP场所？思考思考应用用A点叶肉细胞合成ATP场所为细胞质基质2、B点叶肉细胞合成ATP的细胞器？B点叶肉细胞合成ATP细胞器为线粒体、叶绿体3、曲线上呼吸速率大于光合速率的区段为 ，限限制制C C点以后点以后光合作用强度不再增加的内部因素是 色素、C5含量、的数量和活性，外部因素是 等除光照强度之外的环境因素。酶ABAB段，不包括段，不包括A A、B B点点CO2浓度光照强度太强使光合速率下降的原因可能破坏光合作用结构；气孔导度下降，影响暗反应，进而影响光合速率拓展应用图中光照强度至少要达到点，植物才能正常生长图中OD段呼吸作用消耗有机物的量可表示为,光合作用产生有机物的量可表示为。(用S1、S2、S3和数学符号表示)，判断OD段植物能否生长需知 是否0 S1+S2S3+S2S3-S1B B B B温度、CO2浓度、圆叶片的大小及生长状况等c.实验探究环境因素对光合作用强度的影响圆形小叶片含有气体上浮 叶片下沉 充满细胞间隙，叶片上浮。实验变量自变量因变量实验原理无关变量抽气光合作用产生02光照强度单位时间圆形小叶片上浮的数量或浮起相同数量的叶片所用的时间长短防止改变温度。若为热光源，可在灯与烧杯之间放盛水的玻璃柱取生长旺盛的绿叶，避开有大叶脉的地方沉到盛有清水的烧杯底，置于黑暗处缓慢拉动注射器活塞，可重复2-3次冷光源，功率相同时，改变距离；距离相同，改变灯的功率净光合速率在一定的范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用也不断增强。实验结论：思考讨论为确保溶液中CO2含量相同且充足，圆形小叶片可以放入 溶液中，浓度不能过高，原因_浓度过高叶片失水影响光合作用NaHCO3注意：注意：本实验测得是净光合速率，曲线没有从原点开始原理：COCO2 2影响影响 反应阶段，反应阶段，制约制约 的形成。的形成。曲线分析:在在一一定定范范围围内内CO2浓浓度度增增加加，光光合合速速率率增增加加；达达到到CO2饱饱和和点点，增增加加CO2浓浓度度，光光合合速速率率不不在在增增加加；继继续续增增加加C02浓浓度度，光光合合速速率下降。率下降。图图中中AA点点表表示示C02补补偿偿点点;B点点和和B点点都都表表示示CO2饱饱和和点点。图图2OA段表示段表示CO2浓度太低不进行光合作用浓度太低不进行光合作用应用：农田：采用采用“正其行，通其风正其行，通其风”多施农家肥多施农家肥温室温室大棚大棚 采用放干冰采用放干冰，与猪舍、鸡舍连通，多施农家肥等方法与猪舍、鸡舍连通，多施农家肥等方法。二.影响光合作用的因素及应用（2）CO2浓度暗C33、图一中若一中若为植物体的植物体的CO2补偿点，此点，此时叶肉叶肉细胞的呼吸速胞的呼吸速率率 （填、）若（填、）若为叶肉叶肉细胞的胞的CO2补偿点，点，则植物体的呼吸速率植物体的呼吸速率光合速率光合速率（填、（填、）。）。思考：思考：1、生、生产上上给庄稼使用庄稼使用农家肥原因是什么？家肥原因是什么？2、C02浓度度过高使光合速率下降的原因？高使光合速率下降的原因？原因是有机物在微生物的分解下产生了大量的CO2和无机盐。原因是抑制细胞呼吸，影响光合产物运输，使光合速率下降。限制限制B B点以后光合作用强度的点以后光合作用强度的内因内因内因内因是是_；外因外因外因外因是是_思考讨论C5C5的含量、酶的数量和活性、的含量、酶的数量和活性、ATPATP和【和【H H】的含量】的含量等等光照强度、温度、水光照强度、温度、水等等CO2CO2的浓度不变的情况下，适当增加光照强度，的浓度不变的情况下，适当增加光照强度，图一中的图一中的A A、B B点