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5.4 光合作用与能量转化
第四课时 影响光合作用的因素
O2
CO2
在不同光照强度下呈现出以下四种状态：
①.光照强度为0时,A点：只有呼吸作用
细胞或植物的外观表现：从外界吸收O2，向外界排出CO2
三.影响光合作用强度的因素及应用
Ⅲ
②.曲线AB段，呼吸作用强度 > 光合作用强度
1
2
3
4
CO2
CO2
细胞或植物的外观表现：从外界吸收O2，向外界排出CO2
O2
O2
三.影响光合作用强度的因素及应用
3
O2
4
CO2
③.B点：呼吸作用强度 = 光合作用强度
细胞或植物的外观表现：与外界不发生气体交换
三.影响光合作用强度的因素及应用
3
4
O2
CO2
5
6
O2
CO2
③.B点之后：呼吸作用强度 < 光合作用强度
细胞或植物的外观表现：从外界吸收CO2，向外界释放O2
三.影响光合作用强度的因素及应用
总结：叶绿体吸收CO2的速率是总光合速率，叶肉细胞和植物体吸收CO2的速率是净光合速率，当植物体的V光合=V呼吸时，则叶肉细胞V光合>V呼吸
三.影响光合作用强度的因素及应用
思考1：（植物体）在B点时，那么它的叶肉细胞的光合作用强度 呼吸作用强度。（大于、等于、小于）
大于
三.影响光合作用强度的因素及应用
思考2：在图甲中,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)
S1+S2
S3+S2
三.影响光合作用强度的因素及应用
【自然环境中一昼夜植物光合作用曲线】 【密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线】
a-b
自然环境及密闭容器中植物光合作用曲线及分析
黑暗时仅进行细胞呼吸
细胞呼吸产生CO2，曲线上升
三.影响光合作用强度的因素及应用
Ⅳ
【自然环境中一昼夜植物光合作用曲线】 【密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线】
b-c
出现光照且逐渐增强，此时光合速率小于呼吸速率
CO2释放速率减小，曲线上升缓慢
三.影响光合作用强度的因素及应用
【自然环境中一昼夜植物光合作用曲线】 【密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线】
c点
c-d
光合速率=呼吸速率
CO2释放量达到最大（C点）
光照增强且光合速率大于呼吸速率
植物吸收CO2，曲线下降
三.影响光合作用强度的因素及应用
【自然环境中一昼夜植物光合作用曲线】 【密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线】
d-e
中午光照逐渐增强，温度升高，气孔部分关闭，CO2供应不足
光合速率仍大于呼吸速率，曲线下降缓慢
三.影响光合作用强度的因素及应用
【自然环境中一昼夜植物光合作用曲线】 【密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线】
e-f
气孔打开，CO2吸收速率增加（光合速率大于呼吸速率）
曲线下降较快
三.影响光合作用强度的因素及应用
【自然环境中一昼夜植物光合作用曲线】 【密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线】
f-g
g点
光合速率=呼吸速率
装置中CO2含量最小（G点）
光照逐渐减弱，光合速率大于呼吸速率
曲线下降较慢
三.影响光合作用强度的因素及应用
【自然环境中一昼夜植物光合作用曲线】 【密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线】
g-h
h-i
光照进一步减弱，光合速率小于呼吸速率
CO2增多，曲线上升
黑暗时仅进行细胞呼吸
细胞呼吸产生CO2，曲线上升
三.影响光合作用强度的因素及应用
自然环境 密闭容器
能积累有机物的时间（光合速率大于呼吸速率）
净光合速率大于0，即c-g（不含c、g点）
曲线下降时，即C-G（不含C、G点）
三.影响光合作用强度的因素及应用
自然环境 密闭容器
开始进行光合作用的点
一昼夜能否积累有机物
b点
C点之前（B点）
计算：P -( M + N )是否大于0
比较I点时CO2浓度是否比A点时低
三.影响光合作用强度的因素及应用
自然环境 密闭容器
有机物积累最少的点
有机物积累最多的点
c点
C点
g点
G点
三.影响光合作用强度的因素及应用
光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。
三.影响光合作用强度的因素及应用
③C点：与光合速率相关，若环境改变（如CO2浓度降低）使暗反应速率降低，光合作用对光照的需求降低，则C点左移，D点左下移动；反之则C点右移，D点右上移动。
1.对曲线上某一点的纵、横坐标进行具体分析
三.影响光合作用强度的因素及应用
拓展
（2）CO2浓度
①原理：CO2影响 反应阶段，制约 的形成。
②曲线分析
暗
C3
图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B′点都表示CO2饱和点。
2.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用
三.影响光合作用强度的因素及应用
③应用：“正其行，通其风”，温室内充CO2，即提高CO2浓度增加产量的方法。合理灌溉、施肥，可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合速率。
生产上使用农家肥：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 ，同时释放了热能。
2.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用
三.影响光合作用强度的因素及应用
（3）温度
①原理：温度通过影响 影响光合作用。
②曲线分析
酶的活性
2.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用
三.影响光合作用强度的因素及应用
AB段 在B点之前，随着温度升高，光合速率_____
B点 酶的 温度，光合速率最大
BC段 随着温度升高，酶的活性下降，光合速率 ，50 ℃左右光合速率几乎为零
增大
最适
减小
三.影响光合作用强度的因素及应用
③应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当 温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。
降低
2.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用
三.影响光合作用强度的因素及应用
（4）水分
①原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的 ，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。
介质
2.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用
三.影响光合作用强度的因素及应用
②曲线分析
图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。
2.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用
三.影响光合作用强度的因素及应用
②曲线分析
图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了 的供应。
CO2
2.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用
三.影响光合作用强度的因素及应用
（5）光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用
2.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用
三.影响光合作用强度的因素及应用
①曲线分析：P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随着因子的不断加强，光合速率不断 。
Q点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为各曲线所表示的因子。
提高
三.影响光合作用强度的因素及应用
②应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当增加 ，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加 和CO2浓度以提高光合速率。
CO2浓度
光照强度
（5）光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用
2.外部因素：单因子对光合速率的影响及应用
三.影响光合作用强度的因素及应用
(1)停止供水后，光合速率下降。这是由于水既是_________的原料，又是光合产物在植物体内_____的主要介质。
例4.某植物在停止供水和恢复供水条件下，气孔开度(即气孔开放程度)与光合速率的变化如图所示。请回答下列问题：
光合作用
运输
三.影响光合作用强度的因素及应用
(2)在温度、光照相同的条件下，图中A点与B点相比，光饱和点低的是___点，其主要原因是___________________________。
B
气孔开度降低，CO2吸收减少
三.影响光合作用强度的因素及应用
(3)停止供水一段时间后，叶片发黄，原因是_________________________________________。
此时类囊体结构被破
坏，提供给暗反应的
__________________
减少。
叶绿素合成速度变慢或停止(或叶绿素分解)，类胡萝卜素的颜色显露出来
[H](或NADPH)和ATP
三.影响光合作用强度的因素及应用
（2）CO2浓度为800 L L-1的气候室中，幼苗净光合速率随光照强度的变化是图中的 （填“甲”或“乙”）曲线，做出此判断的理由是 。
甲
图中相同光照强度和温度条件下，甲的净光合速率大于乙的，这与环境中CO2浓度的升高有利于幼苗吸收CO2进行光合作用的观点相吻合
三.影响光合作用强度的因素及应用
（3）实验发现，与乙组相比，甲组所产生的种子粒大饱满；甲组所产生的种子萌发后，将幼苗按照乙组的条件进行培养，再产生的种子与乙组相同。对上述实验现象最合理的解释是：
与乙组的种子相比，甲组所产生的种子粒大饱满是由环境中CO2浓度高导致光合作用强引起的，而非遗传物质不同造成的
三.影响光合作用强度的因素及应用

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