第七讲 光合作用及影响因素

《影响光合作用的因素》讲义光合作用是绿色植物以及某些微生物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物并释放出氧气的过程。

它对于地球上的生命活动至关重要，影响着生态系统的平衡和物质循环。

了解影响光合作用的因素，对于提高农作物产量、研究生态系统的功能以及应对气候变化等方面都具有重要意义。

一、光照强度光照强度是影响光合作用的重要因素之一。

在一定范围内，光合作用速率随着光照强度的增加而增加。

这是因为光照强度的增强提供了更多的能量，使得光反应能够更有效地进行，产生更多的 ATP 和NADPH，为暗反应提供充足的物质基础。

然而，当光照强度达到一定程度后，光合作用速率不再随光照强度的增加而增加，此时的光照强度被称为光饱和点。

不同的植物种类具有不同的光饱和点，阳生植物通常具有较高的光饱和点，能够在较强的光照条件下达到最大光合作用速率；而阴生植物的光饱和点相对较低，在较弱的光照条件下就能达到最大光合作用速率。

在实际生产中，如果光照强度不足，例如在阴雨天气或者植物种植密度过大导致相互遮阴的情况下，光合作用速率会降低，从而影响农作物的产量和质量。

因此，合理密植、修剪枝叶以保证充足的光照，对于提高农作物的光合作用效率具有重要意义。

二、二氧化碳浓度二氧化碳是光合作用暗反应的原料之一。

在一定范围内，光合作用速率随着二氧化碳浓度的增加而增加。

当二氧化碳浓度较低时，暗反应中二氧化碳的固定受到限制，导致光合作用速率较低。

随着二氧化碳浓度的增加，暗反应的速率加快，光合作用产物的生成量也随之增加。

但是，当二氧化碳浓度达到一定值时，光合作用速率不再随二氧化碳浓度的增加而增加，此时的二氧化碳浓度被称为二氧化碳饱和点。

不同的植物种类和环境条件下，二氧化碳饱和点也会有所不同。

在大气中，二氧化碳的浓度通常在 003%左右。

在温室大棚等封闭环境中，可以通过适当增加二氧化碳浓度来提高农作物的光合作用效率，从而增加产量。

三、温度温度对光合作用的影响较为复杂。

影响光合作用的因素及应用1影响光合作用的因素及应用1光合作用是植物在光照下将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。

光合作用对生物圈的稳定性和能量循环起着关键作用。

以下是影响光合作用的因素及其应用的讨论：一、光合作用的影响因素：1.光强度：光强度是影响光合作用速率的主要因素。

强光下，光合作用速率增加；光强度过弱时，光合作用速率减慢或停止。

2.温度：光合作用对温度敏感，温度过高或过低都会抑制光合作用速率。

适宜的温度能促进光合作用的进行。

3.二氧化碳浓度：二氧化碳是光合作用的底物之一，其浓度的增加可以促进光合作用速率的增加。

但过高浓度的二氧化碳会造成气孔关闭，限制了二氧化碳的进入。

4.水分：水是光合作用的必需品，如果水分不足，植物的光合作用速率会减慢甚至停止。

5.叶绿素含量：叶绿素是光合作用的关键色素，它能吸收光能，并将其转化为化学能。

叶绿素的含量越丰富，光合作用的速率也就越快。

6.其他环境因素：除了上述因素，其他环境因素如土壤养分、光周期、氧气浓度等都会影响光合作用的进行。

二、光合作用的应用：1.农业生产：光合作用能够提供作物所需的有机物质和能量，促进植物生长和发育。

农民可以通过优化环境因素，如补充光照、控制温度和二氧化碳浓度等，来提高作物的光合作用速率，以增加农作物产量。

2.能源利用：光合作用是地球上能量循环的基础之一、通过利用光合作用所产生的有机物质，可以制备生物燃料（如乙醇和生物柴油），提供可再生的能源。

3.环境改善：光合作用产生的氧气能够改善环境空气质量，提供给其他生物进行呼吸。

同时，光合作用还可以吸收二氧化碳，减缓温室效应和气候变化，对改善大气环境具有重要作用。

4.人类生活：光合作用所产生的植物有机物质是人类食物链的基础。

人类通过食用植物和植物制品，来满足身体所需的营养物质。

此外，人们还通过进行园艺和观赏植物来享受光合作用所带来的美丽和愉悦。

5.生态保护：光合作用是生态系统中能量流动的重要环节，维持了生物圈的稳定性。

光合作用的原理与影响因素光合作用是植物与一些藻类、蓝细菌等光合有机生物进行的一种重要代谢过程。

在光合作用中，通过光能转化为化学能，同时固定二氧化碳，产生氧气和有机物质。

光合作用是维持地球生态平衡、提供食物和氧气的基础，对我们的生活和环境有着至关重要的影响。

本文将就光合作用的原理和影响因素展开讨论。

一、光合作用的原理光合作用是一种光合有机生物利用光能合成有机物质的代谢途径。

它主要通过两个反应：光反应和暗反应来完成。

1. 光反应：发生在叶绿体的光合膜上，需要光能的输入，产生氧气和ATP（三磷酸腺苷）。

2. 暗反应：发生在细胞液中，不需要光能的输入，通过ATP和NADPH（辅酶Ⅱ磷酸腺苷二核苷酸磷酸腺苷）为能量和电子供应，将二氧化碳固定为有机物质。

光合作用的原理可以简化为：光能被光合色素吸收，通过激发态色素到低能态发生一系列的传递过程，最终将光能转化为化学能，并且结合二氧化碳进行固定。

二、光合作用的影响因素光合作用的效率受到多种因素的影响，下面将重点介绍光照强度、二氧化碳浓度和温度这三个主要因素。

1. 光照强度：光照强度是影响光合作用效率的重要因素之一。

适宜的光照强度可以促进叶绿体内反应的进行，提高光合作用速率。

但过强的光照强度则会导致光破坏，使叶绿体受损，影响光合作用效率。

2. 二氧化碳浓度：二氧化碳是光合作用中固定碳的主要来源。

适宜的二氧化碳浓度可提高光合作用的速率，而低浓度则会限制碳源供给，降低光合作用效率。

3. 温度：温度是影响光合作用速率的另一个重要因素。

适宜的温度可以促进酶的活性，提高光合作用效率；而过高或过低的温度则会导致光合作用过程受抑制或损伤细胞结构，降低光合作用速率。

除了以上主要因素外，光合作用的效率还受到其他因素的综合影响，比如光合色素的种类和含量、水分供应、植物物种等。

这些因素的不同组合会对光合作用的速率和效率产生不同程度的影响。

光合作用是自然界一项重要的代谢过程，它不仅为植物自身提供能量和有机物质，也为整个生态系统提供氧气和食物。

第7课时 光合作用的影响因素及其应用 课标要求 探究光照强度、CO 2浓度等对光合作用强度的影响；关注光合作用与农业生产及生活的联系。

考点一 探究光照强度对光合作用强度的影响1．实验原理：叶片含有气体，上浮――→抽气叶片下沉――――→光合作用产生O 2充满细胞间隙，叶片上浮。

2．实验变量分析(1)自变量的设置：光照强度是自变量，通过调整台灯与烧杯之间的距离来调节光照强度的大小。

(2)因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的圆形小叶片上浮的数量或者是浮起相同数量的叶片所用的时间长短来衡量光合作用的强弱。

3．实验流程4．实验结果分析光照越强，烧杯内圆形小叶片浮起的数量越多，说明一定范围内，随着光照强度的不断增强，光合作用强度不断增强。

5．注意事项(1)叶片上浮的原因是光合作用产生的O2大于有氧呼吸消耗的O2，释放氧气，使叶肉细胞间隙充满了气体，浮力增大，叶片上浮。

(2)打孔时要避开大的叶脉，因为其中没有叶绿体，而且会延长圆形小叶片上浮的时间，影响实验结果的准确性。

(3)为确保溶液中CO2含量充足，圆形小叶片可以放入NaHCO3溶液中。

考向光合作用影响因素的实验探究1．如图表示测定金鱼藻光合作用强度的密闭实验装置，氧气传感器可监测O2量的变化。

已知光饱和点是指植物光合速率达到最大时的最小光照强度。

下列叙述错误的是( )A．NaHCO3溶液可以为金鱼藻光合作用提供CO2B．单色光照射时，相同光照强度下一定时间内用红光比用绿光测到的O2量多C．氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻光合作用产生的O2量D．拆去滤光片，改变光照强度，并将所得数据绘制成曲线可推知其光饱和点答案 C解析氧气传感器测到的O2量就是金鱼藻净光合作用产生的O2量，即总光合作用产生的O2量与呼吸作用消耗的O2量的差值，C错误。

2．(2022·昆明高三期末)某实验小组为验证KHCO3对某植物幼苗光合作用的影响，进行了甲、乙两组不同处理的实验，甲组用差速离心法制备叶绿体悬液进行实验，乙组将等量植物幼苗叶片切割成1mm2的叶小片进行实验，然后在适宜光照、20℃恒温条件下用氧电极测量这两组植物的O2释放速率，结果如图所示。

《影响光合作用的因素》讲义光合作用是植物、藻类和某些细菌将光能转化为化学能，并将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。

这一过程对于地球上的生命至关重要，它不仅为植物自身的生长和发育提供了能量和物质基础，也为其他生物提供了食物和氧气。

而光合作用的效率会受到多种因素的影响，下面我们就来详细探讨一下这些因素。

一、光照强度光照强度是影响光合作用的一个重要因素。

在一定范围内，光合作用的速率会随着光照强度的增加而增加。

这是因为光照强度越强，光能提供的动力就越大，能够激发更多的光合色素分子吸收光能，从而促进光合作用的进行。

然而，当光照强度达到一定程度后，光合作用的速率不再增加，甚至可能会有所下降。

这是因为在强光下，植物会受到光抑制，光合色素会受到损伤，同时光合作用中的一些酶也会受到抑制，从而影响光合作用的效率。

不同的植物对光照强度的需求也有所不同。

有些植物，如阳生植物，需要较强的光照才能达到较高的光合作用速率；而有些植物，如阴生植物，则在较弱的光照条件下就能进行光合作用。

二、温度温度对光合作用的影响也很大。

在一定范围内，温度升高会使光合作用中的酶活性增强，从而加快光合作用的速率。

但是，温度过高或过低都会对光合作用产生不利影响。

温度过高时，酶会失活，光合膜的稳定性也会受到破坏；温度过低时，酶的活性会受到抑制，从而影响光合作用的进行。

每种植物都有其适宜的光合作用温度范围。

一般来说，温带植物在25℃－30℃时光合作用较强，而热带植物则在 30℃－35℃时光合作用较强。

三、二氧化碳浓度二氧化碳是光合作用的原料之一，其浓度的高低会直接影响光合作用的速率。

在一定范围内，增加二氧化碳浓度可以显著提高光合作用的速率。

这是因为更多的二氧化碳可以为卡尔文循环提供充足的底物，促进有机物的合成。

然而，当二氧化碳浓度达到一定程度后，光合作用的速率不再随着二氧化碳浓度的增加而增加。

此时，其他因素，如光照强度、温度等，可能成为限制光合作用速率的因素。

光合作用影响光合作用的因素光合作用是绿色植物和一些细菌利用光能将二氧化碳和水合成有机物质和氧气的过程。

光合作用的速率和效率受到许多因素的影响，以下将详细介绍这些因素。

1.光强度：光强度是影响光合作用速率的重要因素之一、较高的光强度可以提供更多的能量，从而加速光合作用的进行。

然而，光强度过高也会导致食物的主要源泉蒸发，使光合速率下降。

2.温度：温度是影响光合作用速率和效率的关键因素之一、温度过高会导致光合作用酶的变性，从而降低光合作用的速率。

而低温会限制酶的活性，同样会对光合作用产生负面影响。

宜温下，光合速率最高。

3.二氧化碳浓度：二氧化碳是光合作用的底物之一，影响着光合作用速率。

当二氧化碳浓度较低时，光合作用受限于碳酸化酶活性限制，而速率较低。

当二氧化碳浓度较高时，光合作用速率会增加。

4.水的供应：水是光合作用的必需品之一、水供应不足会影响光合作用的进行，使植物出现脱水情况，从而降低光合速率。

5.叶片结构：叶片的结构也会影响光合作用的进行。

光合作用发生在叶片的叶绿体中，叶片的叶绿素含量和排列方式会影响叶片对光的吸收和利用效率。

6.养分供应：养分供应对植物进行光合作用至关重要。

缺乏重要养分如氮、磷和钾等，会导致光合作用速率下降，从而影响植物的生长和发育。

7.光质：光的质量指光的波长和光谱成分。

不同波长的光对光合作用的影响也不同，光合作用对红光和蓝光的吸收较高。

光质可以影响叶片的形态和叶绿素的合成，进而影响光合作用速率和植物的生长。

8.其他环境因素：除了上述因素之外，还有其他环境因素也会对光合作用产生影响，如湿度、气体浓度、风速等。

总结起来，光合作用的速率和效率受到许多因素的影响，包括光强度、温度、二氧化碳浓度、水的供应、叶片结构、养分供应、光质等。

了解并控制这些因素，可以帮助我们更好地理解和利用光合作用，从而增加农作物和植物的产量，改善环境条件及提高资源利用效率。