2019高中生物知识点总结:影响光合作用的因素
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影响光合作用的环境因素
1.光照;
2.二氧化碳;
3.温度;
4.矿质元素;
5.水分。
在适宜的范围内,温度越高,光合作用强度越强,当温度过高时,光合作用强度减低。
二氧化碳浓度越高,光合作用强度越大。
水越丰富,光合作用强度越大。
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光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。
其主要包括光反应、暗反应两个阶段,涉及光吸收、电子传递、光合磷酸化、碳同化等重要反应步骤,对实现自然界的能量转换、维持大气的碳-氧平衡具有重要意义。
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光合作用的过程是一个比较复杂的问题,从表面上看,光合作用的总反应式似乎是一个简单的氧化还原过程,但实质上包括一系列的光化学步骤和物质转变问题。
根据现代的资料,整个光合作用大致可分为下列3大步骤:
①原初反应,包括光能的吸收、传递和转换;②电子传递和光合磷酸化,形成活跃化学能(ATP和NADPH);③碳同化,把活跃的化学能转变为稳定的化学能(固定CO2,形成糖类)。
知识点一、光合作用的过程1.光合作用总反应式 ①CO 2+H 2O ――→光能叶绿体(CH 2O)+O 2 ②注意:光合产物主要是糖类(蔗糖、淀粉),蛋白质、脂肪和有机酸也是光合作用的直接产物;(CH 2O)代表糖类。
2.图解说明光合作用的过程3.光反应和暗反应的区别和联系 项目 光反应暗反应实质 光能转换为化学能,并放出O 2 同化CO 2形成有机物条件 色素、光、酶、H 2O A TP 、[H]、酶(有光无光都可以)、CO 2 场所 类囊体的薄膜上叶绿体基质物质 转化 1.水的光解: 2H 2O ――→光能4[H]+O 2 2.A TP 的合成:ADP +Pi ――→光能酶ATP1.CO 2的固定:CO 2+C 5―→2C 32. C 3的还原:C 3――→A TP 、酶[H](CH 2O)能量 转换光能―→活跃化学能,并储存在A TP 中 A TP 中活跃的化学能―→(CH 2O)中稳定的化学能注意:1.还原剂[H]是指还原型辅酶Ⅱ(NADPH),由氧化型辅酶Ⅱ(NADP +)接受电子和H +形成。
2.光反应生成的A TP 只能用于暗反应。
知识点二、影响光合作用的因素1.光合作用强度表示方法(1)单位时间内光合作用产生有机物的量;(2)单位时间内光合作用吸收CO 2的量 (3) 单位时间内光合作用产生O 2的量 总光合作用:指植物在光照下制造的有机物的总量(吸收的CO 2总量)。
净光合作用:指在光照下制造的有机物总量(或吸收的CO 2总量)中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物(或释放的CO 2)后,净增的有机物的量。
2.影响光合作用的因素光照时间对光合作用的影响在生产上的应用光合速率光照时间越长,产生的光合产物越多。
植物在夏季的一天中:6—10时的光照不断增强,光合强度不断增强;12时左右气温高,蒸腾作用很强,部分气孔关闭,CO 2供应减少,光合强度减弱;14—17时的光照减弱,所以光合强度不断减弱。
生物知识点:光合作用1、光合作用的发现:①1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。
②1864年,德国科学家把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光,另一半遮光。
过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。
证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
③1880年,德国科学家思吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。
证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧是叶绿体释放出来的。
④20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。
第一组相植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2O和C18O,释放的是O2。
光合作用释放的氧全部来自来水。
2、叶绿体的色素:①分布:基粒片层结构的薄膜上。
②色素的种类:高等植物叶绿体含有以下四种色素。
A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,包括叶绿素a(蓝绿色)和叶绿素b(黄绿色);B、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,包括胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色)3、叶绿体的酶:分布在叶绿体基粒片层膜上(光反应阶段的酶)和叶绿体的基质中(暗反应阶段的酶)。
4、光合作用的过程:①光反应阶段a、水的光解:2H2O→4[H]+O2(为暗反应提供氢)b、ATP的形成:ADP+Pi+光能─→ATP(为暗反应提供能量)②暗反应阶段:a、CO2的固定:CO2+C5→2C3b、C3化合物的还原:2C3+[H]+ATP→(CH2O)+C55、光反应与暗反应的区别与联系:①场所:光反应在叶绿体基粒片层膜上,暗反应在叶绿体的基质中。
②条件:光反应需要光、叶绿素等色素、酶,暗反应需要许多有关的酶。
③物质变化:光反应发生水的光解和ATP的形成,暗反应发生CO2的固定和C3化合物的还原。
④能量变化:光反应中光能→ATP中活跃的化学能,在暗反应中ATP中活跃的化学能→CH2O中稳定的化学能。
光合作用的影响因素影响光合作用的因素可分为内部因素和外部因素。
一、内部因素主要是叶片和光合产物输出(源库流关系)。
叶片的结构和叶片的叶龄。
叶片的结构如叶片厚度、栅栏组织与海绵组织的比例、叶绿体和类囊体的数目等都对光合速率有影响。
它们受遗传因素和环境因素的共同作用。
植物叶片栅栏组织细胞长,排列紧密,叶绿体密度大,叶绿素含量高,光合活性也高,而海绵组织中情况则相反。
阳生植物叶栅栏组织要比阴生植物叶发达,因而阳生叶有较高光合速率。
此外,C4植物因为叶片具有花环结构等特性,光合作用速率通常大于C3植物。
光合作用随叶龄增长出现“低-高-低”的规律。
嫩叶叶片组织发育不健全,叶绿体小,片层结构不发达,光和色素含量低,捕光能力弱,光合酶含量与活性低,因此表观光合速率低。
随着幼叶的成长,光合速率不断提高。
当叶片伸展至叶面积最大和厚度最大时,光合作用速率达最大值。
以后随着叶片衰老,叶绿体含量与Rubisco酶活性下降,以及叶绿体内部结构的解体,光合速率下降。
源库流关系影响光合速率。
光合作用场所的光合产物是“源”,如果源库流受到影响,光合产物就会积累,当积累达一定水平之后,会影响光合速率,其主要原因有:○1反馈抑制。
例如,蔗糖的积累会反馈抑制合成蔗糖的磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性,使F-6-P的积累又反馈抑制果糖-1,6-二磷酸酯酶活性,是细胞质以及叶绿体中磷酸丙糖含量增加,从而影响CO2固定。
○2淀粉粒的影响。
叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中的淀粉合成和淀粉粒的形成,过多的淀粉粒一方面会压迫和损伤叶绿体,另一方面,由于淀粉粒对光有遮挡,从而阻碍光合膜对光的吸收。
二、外部因素有光照、CO2、温度、水分和矿质营养等。
光照光强-光合曲线,也称光响应曲线。
在暗中无光合作用,CO2(图中OA段为呼吸速率)。
随CO2扩散和固定速率的影响。
有很大差别。
光补偿点高的植物一般光饱和点也高,草本植物的光补偿点与光饱和点通常要高于木本植物;阳生植物的光补偿点与光饱和点要高于阴生植物。
光合作用影响因素笔记光合作用影响因素笔记一、光照强度光合作用是植物通过光能转化成化学能存储在光合产物中的过程。
光照强度是影响光合作用速率的重要因素。
在光照充足的情况下,光合作用能够持续进行,植物的生长和发育也得到保障。
但是光照过于强烈,会造成植物光合作用产物的热散失,影响光合作用的进行。
因此,光照强度是影响光合作用的一个重要因素。
二、CO2浓度二氧化碳是进行光合作用必不可少的物质。
一次合成1克葡萄糖需要消耗6分子二氧化碳。
植物在进行光合作用的过程中,能够吸收空气中的二氧化碳,将其转化为有机物质进行储存。
因此,CO2浓度是影响光合作用速率的重要因素。
如果环境中的CO2浓度过低,将会限制植物的光合作用速率。
三、温度温度是影响植物生长和发育的重要因素之一。
温度的变化会对光合作用带来明显的影响。
当温度过高时,植物体内的酶活性受到明显的影响,使得光合作用受到限制。
当温度过低时,生物体内的化学反应速度减缓,也会限制光合作用的进行。
植物的最适生长温度因植物品种不同,可有所不同。
四、水分供应水分是植物进行光合作用的必要条件之一,同时还是植物生长和发育的必备条件之一。
通过水分的吸收和输送,植物能够进行光合作用和构建自身组织。
在水分供应不足的情况下,根系吸水不足会导致植物水分严重缺乏,从而破坏光合作用的进行,影响植物生长发育。
五、光合色素光合色素是光合作用进行的必要因素之一。
在光合作用中,光合色素通过吸收光能,将其转化为化学能,进而储存在细胞中。
其中,叶绿素是最常见的光合色素,也是完成光合作用所必须的关键因素。
光合作用影响因素,一定程度上决定了植物的生长和发育,也是决定植物产量的重要因素。
因此,在进行植物的栽培或养护时,应该注意以上影响因素对植物的影响,合理调节各个因素,从而达到最优的生长繁殖效果。
影响光合作用的因素光合作用的生理指标有光合速率和光合生产率。
光合速率(photosynthetic rate)是指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量。
单位:μmolCO2/m2/s和μmolO2/dm2/h。
表观光合速率(apparent photosynthetic rate)或净光合速率(net photosynthetic rate),即一般测定光合速率时没有减去呼吸作用。
如果把表观光合速率加上呼吸速率,则得到总(真正)光合速率。
光合生产率(photosynthetic produce rate),又称净同化率(net assimilation rate, NAR),指植物在较长时间(一昼夜或一周)内,单位叶面积生产的干物质量。
常用g/m2/d表示。
光合生产率比光合速率低,因为已去掉呼吸等消耗。
一、外部因素对光合作用的影响1、光照光是光合作用的能量来源,是形成叶绿素的必要条件。
此外,光还调节着碳同化许多酶的活性和气孔开度,因此光是影响光合作用的重要因素。
(1)光强①光强-光合曲线:也称需光量曲线,在暗中叶片无光合作用,只有呼吸作用释放CO2(图中的OD为呼吸速率),随着光强的增高,光合速率相应提高。
当叶片的光合速率与呼吸速率相等(净光合速率为零)时的光照强度,称为光补偿点(light compensation point)。
在一定范围内,光合速率随着光强的增加而呈直线增加;但超过一定光强后,光合速率增加转慢。
在一定条件下,使光合速率达到最大时的光照强度,称为光饱和点(light saturation point)。
这种现象称为光饱和现象(light saturation)。
出现光饱和点的原因:强光下暗反应跟不上光反应从而限制了光合速率。
一般来说,光补偿点高的植物其光饱和点也高。
如,草本植物的光补偿点与光饱和点>木本植物;阳生植物的>阴生植物;C4植物的>C3植物。
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高中生物知识点:影响光合作用的因素
影响光合作用的因素有光照(包括光照的强度、光色和光照的时间长短)、二氧化碳浓度、温度和水等。
这些因素中任何一种的改变都将影响光合作用过程。
如在一定范围内增强光照可提高光合作用效率。
在农业生产上还可以通过延长光合作用的时间,来提高农作物产量。
又如温度能影响酶的活性,(一般说温度变化对暗反应的影响更明显)。
在大棚蔬菜等植物栽种过程中,可采用白天适当提高温度、夜间适当降低温度(减少呼吸作用消耗有机物)的方法,来提高作物的产量。
再如,二氧化碳是光合作用不可缺少的原料,在一定范围内提
高二
氧化碳浓度,有利于增加光合作用的产物。
水是光反应的原料;植物过分缺少水分,生理功能受到严重影响,光合作用也将受阻。
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影响光合作用的因素
光照,二氧化碳,温度,矿质元素,水分是影响光合作用的因素。
光合作用是一个光生物化学反应,所以光合速率随着光照强度的增加而加快。
二氧化碳浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。
光合作用暗反应是一系列酶促反应,明显地受温度变化影响和制约。
内部影响因素
1.不同部位
在一定范围内,叶绿素含量越多,光合越强。
以一片叶子为例,最幼嫩的叶片光合速率低,随着叶子成长,光合速率不断加强,达到高峰,随后叶子衰老,光合速率就下降。
2.不同生育期
株作物不同生育期的光合速率不尽相同,一般都以营养生长期为最强,到生长末期就下降。
以水稻为例,分蘖盛期的光合速率较快,在稻穗接近成熟时下降。
但从群体来看,群体的光合量不仅决定于单位叶面积的光合速率,而且很大程度上受总叶面积及群体结构的影响。
2019高中生物知识点总结:影响光合作用
的因素
(1)光对光合作用的影响
①光的波长
叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。
②光照强度
植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度
的增加而增加,但光照强度达到一定时,光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加
③光照时间
光照时间长,光合作用时间长,有利于植物的生长发育。
(2)温度
温度低,光和速率低。
随着温度升高,光合速率加快,温度过高时会影响酶的活性,光和速率降低。
生产上白天升温,增强光合作用,晚上降低室温,抑制呼吸作用,以积累有机物。
(3)CO2浓度
在一定范围内,植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加,但达到一定浓度后,光合作用强度不再增加。
生产上使田间通风良好,供应充足的CO2
(4)水分的供应
当植物叶片缺水时,气孔会关闭,减少水分的散失,同时影响CO2进入叶内,暗反应受阻,光合作用下降。
生产上应适时灌溉,保证植物生长所需要的水分。