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第四节 影响光合作用和细胞呼吸的环境因素
一、光合作用的影响因素
（一）内因：
1、叶绿体的数量、叶龄
2、光合色素的种类和含量
3、酶的种类、数量
（二）外因：
1、光照强度
3、CO2浓度
4、温度
5、H2O
6、无机盐种类
2、光质
1、影响光合作用的环境因素----光照强度
现象：在距离为 12 cm、18 cm、24 cm 时，计数得到黑藻1 min 内分别产生 63 个、41 个和 31 个气泡
结论：光照强度会影响植物的光合作用；
光照强度
光合速率
O
1、影响光合作用的环境因素----光照强度
光合速率：
可以用单位时间单位叶面积上的CO2固定量 或O2释放量来表示。
A
B
在一定范围内，光合速率随着光照强度的增强而相应增加；当达到某一定值后，光照强度即使继续增强，光合速率也不再增加 。（教材P102）
图示含义：
光照强度
光合速率
O
1、影响光合作用的环境因素----光照强度
A
B
注：光照强度影响光反应阶段
A点：
表示植物能利用的最低光照强度；
图示关键点含义：
B点：
光饱和点；
影响AB段的因素是：
影响B点以后的因素有：
光照强度；
CO2浓度、温度等；
1、影响光合作用的环境因素----光照强度
光照强度在农业生产上的应用：
①适当提高光照强度；
②增加光照面积：合理密植、套种、间作；
③延长光照时间：轮作；
a点：
ab段：
经典曲线图：
10
-5
只进行细胞呼吸；
光合作用强度＜呼吸作用强度
经典曲线图：
b点：
bc段：
10
-5
光补偿点，光合作用强度＝呼吸作用强度
光合作用强度＞呼吸作用强度
经典曲线图：
c点：
ac段的影响因素是：
c点以后的影响因素是：
10
-5
光饱和点；
光照强度；
CO2 浓度，温度等；
经典曲线图：
10
-5
该植物的呼吸速率是 ；
在达到光饱和点时，该植物的实际/真正光合速率是 ；在达到光饱和点时，该植物的净光合速率是 ；
填空：用CO2的量表示：
10
5
5
15
10
有机物的产生量＝有机物的积累量 ＋ 有机物的消耗量
O2产生量＝ O2释放量 ＋ 呼吸作用消耗的O2量
CO2固定量＝ CO2吸收量 ＋ 呼吸作用产生的CO2量
真正光合速率 = 净光合速率 ＋ 呼吸作用速率
2、影响光合作用的环境因素----光质
判断：光合色素对蓝紫光和红光吸收最多，所以将无色透明塑料大棚换成蓝色、红色、紫色，光合效率更高（ ）
×
CO2浓度
光合速率
在一定范围内，植物光合速率随着环境中CO2浓度的上升而增加，在CO2浓度达到某一定值后，再增加CO2浓度，光合速率也不再增加。
3、影响光合作用的环境因素----CO2浓度
图示含义：
O
B
A
CO2浓度
光合速率
3、影响光合作用的环境因素----CO2浓度
O
B
A
A点：
表示植物能利用的最低CO2浓度；
图示关键点含义：
B点：
CO2饱和点；
影响AB段的因素是：
影响B点以后的因素有：
CO2浓度；
光照强度、温度等；
注：CO2浓度影响暗反应阶段；
3、影响光合作用的环境因素----CO2浓度
①增施农家肥；
②使用二氧化碳发生器（温室）；
③正其行，通其风；
CO2浓度在农业生产上的应用：
经典曲线图：
O点：只进行呼吸作用；
A点：CO2补偿点，光合作用强度＝呼吸作用强度；
B点：CO2饱和点；
影响OB段的因素：CO2浓度；
影响B点后的因素：光照强度、温度等；
4、影响光合作用的环境因素----温度
主要影响酶的活性，或影响气孔关闭，减少CO2的吸收
应用：
适当增大昼夜温差减少有机物的消耗；白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率，晚上适当降低温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。
判断：
如遇阴雨连绵天气，则应该在白天时也适当降温（ ）
√
水是光合作用原料，缺水直接影响光合作用，又可导致气孔关闭，影响CO2吸收，使光合作用减弱。
5、影响光合作用的环境因素----水
应用：合理灌溉
应用：合理施肥
氮素是蛋白质、核酸的组成成分，充足的氮素供应可以促进叶面积的增大和叶数量的增多，从而增加光照面积，间接地影响植物的光合速率。
镁是叶绿素的组成成分，适时补充镁元素可以促进叶绿素的合成 ，从而影响光合速率。（教材P104）
6、影响光合作用的环境因素----无机盐种类
二、影响细胞呼吸的环境因素
1、温度：影响酶的活性
应用：
①低温贮存果蔬和粮食；
②大棚蔬菜栽培过程中夜间适当降温，降低有机物消耗；
呼吸速率：常用单位面积或单位重量的植物体在单位时间内所吸收O2或释放CO2的量来表示
思考：
将该植物置于密闭容器中，在黑暗条件下，测量单位时间内O2的减少量或CO2的增加量；
如何测量某株植物的呼吸速率：
O2浓度(%)
CO2
释放量
有氧呼吸产生的CO2
O
呼吸产生的CO2总量
B
C
M
N
无氧呼吸产生的CO2
A
P
2、氧气浓度
①A点：只进行无氧呼吸；
②P点：无氧呼吸消失点；
③P点及其以后：只进行有氧呼吸；
⑤CO2释放总量＝有氧呼吸释放量＋无氧呼吸释放量；
④OP之间：既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；
O2浓度(%)
CO2
释放量
有氧呼吸产生的CO2
O
呼吸产生的CO2总量
B
C
M
N
无氧呼吸产生的CO2
A
P
2、氧气浓度
⑥B点：释放的CO2量最少，细胞总体呼吸最弱，是种子、蔬菜、水果贮存的最佳点；
⑦M点：有氧呼吸释放的CO2量等于无氧呼吸释放的CO2量；
⑧AB区段CO2生成量急剧减少的原因是随着O2浓度增加，无氧呼吸受到抑制，而此时有氧呼吸较弱；
3、CO2浓度
当二氧化碳体积分数高于5%时，细胞呼吸明显受到抑制。在土壤中，根系土壤微生物的细胞呼吸会产生大量的二氧化碳，当土壤板结、深层通气不良时，积累的二氧化碳体积分数可达4%～10%，甚至更高。此时若不及时中耕松土，根部细胞的有氧呼吸会严重受阻。一些植物（如豆科植物）种子由于种皮的限制， 细胞呼吸产生的二氧化碳难以被释放出来，种皮内积聚较高浓度的二氧化碳会抑制细胞呼吸，导致种子进入休眠状态。教材P105
3、CO2浓度
应用：
适当增加CO2浓度，有利于水果和蔬菜的保鲜；
积极思维：
有一句关于锄地(中耕松土)的谚语“锄头下面有肥”，请结合所学知识分析该谚语的合理性。
解析：中耕松土可增加土壤中的氧气浓度，促进农作物的有氧呼吸强度，进而增强矿质元素的吸收。
4、H2O
在一定范围内，细胞呼吸速率随组织含水量的增加而增高。干燥种子的细胞呼吸速率很低，而当种子吸水后，细胞呼吸速率迅速增高。
应用：
粮食储存时，应保持干燥；
干种子萌发前进行浸泡处理；
积极思维：
总光合作用＝净光合作用＋呼吸作用
①净光合作用： ；
②图中D点之后净光合作用为 ， 有机物积累；
a、b曲线对应的值相减
0
无
① 代表净光合作用， 代表呼吸作用；图中15℃每小时总光合作用＝ ；
②E点后是否有有机物的积累？ ；
CO2吸收量
CO2释放量
CO2的吸收量
CO2的释放量
3.5mg
有
总光合作用＝净光合作用＋呼吸作用
密闭玻璃罩中CO2的昼夜变化曲线分析：
①该图中一昼夜中是否有有机物的积累 原因是什么？
， ；
有
因为密闭容器中最终的CO2含量降低
②找出上图中光合作用强度=呼吸作用强度的点： ；
D、H

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