影响光合作用速度的曲线分析及应用
因素 图像 关键点的含义 在生产上的应用 单因子影响 光照强度 A点光照强度为0，此时只进行呼吸作用，释放CO2的量，表明此时的呼吸强度。AB段表明随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；到B点时，呼吸作用释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度=呼吸作用强度，称B点为光补偿点(植物白天光照强度应在光补偿点以上，植物才能正常生长)。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。C点为光合作用的饱和点。 (1)适当提高光照强度
(2)延长光合作用时间(例：轮作)
(3)对温室大棚用无色透明玻璃
(4)若要降低光合作用则用有色玻璃。如用红色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合能力较白光弱。但较其他单色光强。 光合面积 OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点，随叶面积的增大，光合作用不再增强，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。OB段干物质量随光合作用增强而增加，而由于A点以后光合作用量不再增加，而叶片随叶面积的不断增加OC段呼吸量不断增加，所以干物质积累量不断降低如BC段。植物的叶面积指数不能超过C点，若超过C点，植物将入不敷出，无法生活下去。 适当间苗、修剪，合理施肥、浇水，避免陡长，封行过早，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，造成不必要的浪费。温室栽培植物时，可增加光合作用面积，合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。 二氧化碳浓度 CO2是光合作用的原料，在一定范围内，CO2越多，光合作用速率越大，但到A点时，即CO2达到饱和时，就不再增加了 温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度，如释放一定量的干冰或多施有机肥，使根部吸收的CO2增多。大田生产“正其行，通其风”，即为提高CO2浓度、增加产量 温度 光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在10℃～35℃下正常进行光合作用，其中AB段(10℃～35℃)，随温度的升高而逐渐加强，B点(35℃)以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，40℃～50℃光合作用几乎完全停止 (1)适时播种
(2)温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温
(3)植物“午休”现象的原因之一 叶龄 OA段为幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。BC段为老叶，随叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降 农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理。又可降低其呼吸作用消耗有机物 矿质元素 矿质元素是光合作用的产物——葡萄糖进一步合成许多有机物时所必需的物质。如缺少N，就影响蛋白质(酶)的合成；缺少P就会影响ATP的合成；缺少Mg就会影响叶绿素的合成 合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率 多因子影响 图像 含义 P点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因子，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可采取适当提高图示的其他因子 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，也可同时适当充加CO2，进一步提高光合速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度，调节或增加CO2浓度来充分提高光合效率，以达到增产的目的 总结：作用的环境因素有哪些？
（1）光照强度：在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强；但光照增强到一定程度时，光合作用强度就不再增加。温度：暗反应酶促反应光合作用；在一定范围内随温度的提高，光合作用加强；温度过高时也会影响酶的活性，使光合作用强度减弱。O2浓度：二氧化碳是光合作用的原料。在一定浓度范围内，适当提高二氧化碳的浓度，光合作用加强。但浓度提高到一定程度，光合作用不再增强。
（4）水分：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2
（5）矿质元素：如Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是ATP分子的组成成分等等。(2)同一植物在不同的生长发育时期呼吸速率不同，如幼苗在开花期呼吸速率升高，成熟期呼吸速率下降。
(3)同一植物的不同器官呼吸速率不同，如生殖器官大于营养器官。
2．环境因素
（1）温度呼吸作用在最适温度(25℃～35℃)时最强；超过最适温度酶活性降低，甚至变性失活，呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，呼吸受抑制。
(2)O2的浓度O2浓度直接影响呼吸作用的性质。O2浓度为零时只进行无氧呼吸；浓度为10％以下时，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；浓度为10％以上时，只进行有氧呼吸。
(3)CO2浓度从化学平衡的角度分析：CO2浓度增加，呼吸速率下降。
三、从光合作用和呼吸作用分析物质循环和能量流动
1．从反应式上追踪元素的来龙去脉
①光合作用总反应式：②有氧呼吸反应式：
2．从具体过程中寻找物质循环和能量流动
四、有关光合作用强度的计算：
一般以光合速率和呼吸速率（即单位时间单位叶面积吸收和放出CO2的量或放出和吸收O2的量）来表示植物光合作用和呼吸作用的强度，并以此间接表示植物合成和分解有机物的量的多少。
（1）光合作用实际产氧量=实测的氧气释放量+呼吸作用吸耗氧量
（2）光合作用实际二氧化碳消耗量=实测的二氧化碳消耗量+呼吸作用二氧化碳释放量
（3）光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄糖生产量﹣呼吸作用葡萄糖消耗量
（呼吸速率可在黑暗条件下测得）件下，测得的气体体积如图乙所示。图丙为叶肉细胞中有关细胞器的结构模式图。植物叶片的呼吸速率不变。（1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由0渐变为2.5千勒克斯时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位置应在实验初始标记的位置处。
（2）对叶片来说，光照强度为10千勒克斯时对应图丙中存在的箭头有（填字母）。
（3）在图乙中，光照强度为15千勒克斯时，植物1小时光合作用产生的气体量为毫升（假设随光照的增强，植物体的温度不变）。
（4）为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应设置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是。如果对照组在相同光照情况下,刻度管中的红色液滴向右移了5毫米,其原因。
（5）如果将试管中的CO2缓冲液改为水，则实验测得的数据指标是。
Ⅱ.丙图表示某C3植物的部分细胞结构和相关代谢情况，a~f代表O2或CO2，丁图表示温度对该植物光合作用与呼吸作用的影响（以测定的CO2吸收量与CO2释放量为指标），请据图回答下列问题：
（1）丙图中可表示O2的字母是，图中c（可以、不可以）表示葡萄糖的去向，原因是。
（2）在夏季晴天的正午，丙图a~f过程中可以发生的是。
（3）丁图中在5℃时光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的倍。
答案:Ⅰ．（1）左侧（2）a、b、c、d（3）200（4）新鲜叶片改为经消毒的叶片环境物理因素（如温度变化等）对实验的影响（5）释放的二氧化碳量与吸收氧气量的差值
Ⅱ．（1）a、c、f不可以葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸，再进入线粒体继续分解（2）a、b、c、d（3）3
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