高中生物 影响光合作用的因素 (2)
光合作用的反应物
光合作用的反应物1.光合作用分为光反应和暗反应两种：光反应（2H2O →(光) 4[H]+O2，ADP+Pi(光能，酶)ATP），暗反应（CO2+C5→(酶)C3 2C3→([H])(CH2O)+C5+H2O）总方程：6CO2+6H2O( 光照、酶、叶绿体)C6H12O6(CH2O)+6O2二氧化碳+水→(光能，叶绿体)有机物(储存能量)+氧气2.反应条件: 光和叶绿体是不可缺少的条件，其中光能供给能量，叶绿体提供光合作用的场所。
3.影响光合作用的因素：(1)光照强度：光照增强，光合作用随之加强。
但光照增强到一定程度后．光合作用不再加强。
夏季中午，由于气孔关闭，影响二氧化碳的进入，光合作用强度反而下降，因而中午光照最强的时候，并不是光合作用最强的时候。
(2)二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的原料，其浓度影响光合作用的强度。
温室种植蔬菜，可以适当提高温室内二氧化碳的浓度，以增加产量。
(3)温度：植物在10℃～35℃、条件下正常进行光合作用，其中25℃～30℃最适宜，35℃以上光合作用强度开始下降，甚至停止。
4.①活的植物体的所有绿色部分都能够进行光合作用，但叶片是光合作用的主要器官。
4.易错点：①活的植物体的所有绿色部分都能够进行光合作用，但叶片是光合作用的主要器官。
②有的植物不呈现出绿色，但含有叶绿素，也能进行光合作用。
如海带。
③光是叶绿素形成的条件，植物体见光部分能形成叶绿素。
如萝卜见光部位是绿色的，而埋在土壤里的部位是白色的；蒜黄见光后会变成绿色。
④叶片见光部分遇到碘液变蓝，说明叶片的见光部分产生了有机物——淀粉。
⑤误认为光照越强，光合作用越强影响光合作用的外界条件主要是光照强度和二氧化碳浓度，在一定限度内，光照越强，光合作用越强；若光照过强，气孔会关闭，从而影响光合作用的进行。
5.光合作用的运用：①绿色植物是生物圈中有机物的制造者及生物圈中的碳—氧平衡：②绿色植物是食物之源：绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能，储存在植物体的有机物中。
高中生物光合作用知识点总结
高中生物光合作用知识点总结光合作用是生物体中发生的一种重要的生化过程，通过光合作用，植物可以利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，同时释放出氧气。
光合作用是维持地球上所有生物生存的关键过程之一，它不仅为植物提供能量和营养物质，还为其他生物提供氧气，并且调节着地球上的气候。
光合作用的主要步骤包括光能捕捉、光化学反应和暗反应三个过程。
下面将对这三个过程进行详细的介绍。
1. 光能捕捉光合作用的第一步是光能捕捉，植物通过叶绿素等色素分子吸收光能。
叶绿素是光合作用中最重要的色素之一，它可以吸收光谱中的红光和蓝光，而绿光则被反射出来，所以植物叶子呈现绿色。
光能捕捉发生在植物叶子的叶绿体中，叶绿体是一种专门用来进行光合作用的细胞器。
2. 光化学反应在光能捕捉后，光化学反应开始进行。
光化学反应发生在叶绿体的脉络膜上，其中包含许多色素分子。
在光化学反应中，吸收到的光能被转化为化学能，同时释放出了氧气。
在光化学反应中，水分子被分解成氧气、氢离子和电子。
氢离子和电子会被用于下一个过程——暗反应。
3. 暗反应暗反应也被称为Calvin循环，它发生在叶绿体的基质中。
在暗反应中，利用光化学反应产生的氢离子和电子，植物将二氧化碳转化为有机物（例如葡萄糖）。
暗反应是光合作用的核心步骤，它需要通过一系列酶的催化作用完成。
暗反应不依赖光能，因此可以在黑暗中进行。
此外，光合作用中还有一些其他重要的知识点：1. 光合作用对环境的影响：光合作用通过吸收二氧化碳和释放氧气，调节了地球上的气候。
光合作用还是地球上所有食物链的起点，提供了所有生物的能量源。
2. 光合作用与呼吸作用的关系：光合作用和呼吸作用是相互依赖的。
光合作用产生的有机物可以被用于呼吸作用产生能量，而呼吸作用产生的二氧化碳则可以被光合作用利用。
3. 光合作用的影响因素：光合作用的速率受到光强度、温度和二氧化碳浓度等因素的影响。
光强度越高、温度适宜以及二氧化碳浓度越高，光合作用的速率也越快。
高中生物第四章 第二节(二)
A. 甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶 的数量 B. 乙图中d点与c点相比, 相同时间内叶肉细 胞中C3的生成量多 C. 图中M、N点的限制因素是光照强度, P点 的限制因素是温度
D. 丙图中, 随着温度的升高, 曲线走势将稳定
不变
解析: 选D. 甲图中a点的限制因素是光照强度 之外的其他因素, 因此可能是叶绿体中酶的 数量; 乙图中d点比c点光照强度强, 光合速率 大, 因此相同时间内d点比c点叶肉细胞中C3
2. CO2浓度 (1)图解: A点: 进行光合作用所需的最低CO2 浓度.
B点: CO2饱和点, B点以后随着CO2浓度的增
加光合作用强度不再增加.
(2)应用: 温室中适当提高CO2浓度, 如投入干
冰等, 大田中“正其行, 通其风”, 多施有机肥
来提高CO2浓度.
3. 温度 (1)图解: B点是最适温度, 此时光合作用最强, 高于或低于此温度光合作用强度都会下降, 因为温度会影响酶的活性. (2)应用: 温室栽培时白天适当提高温度, 夜间 适当降低温度.
致气孔关闭, 限制CO2进入叶片.
例2
为探究影响光合作用强度的因素,
将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养, 实验结果如图所示, 请回答:
(1)与D点相比, B点条件下限制玉米CO2吸收 量的因素是_________, C点条件下限制玉米 CO2吸收量的主要因素是________.
(2)实验结果表明, 在________的条件下施肥
b点时叶肉细胞中C5的含量依次是(
)
A. 低、基本一致
B. 高、高
C. 高、基本一致
D. 低、高
【解析】
a点与c点相比较, 光照强度相同,
二氧化碳浓度不同, c点二氧化碳浓度高, 与 C5结合生成的C3量多, 而a、c两点产生的[H] 和ATP是相同的, 还原的C3量相同, 所以c点 叶 肉细胞中C3的含量高. b点与c点相比较, 二氧
光合作用的影响因素
措施：增大光照强度，延长光照时间等
应用：农业上采取间种，套种农作物，合 理利用光能增大光合作用
3、下图是在一定的CO2浓
度和温度下，某阳生植物 CO2的吸收量和光照强度的
25 20
CO2吸收量mg/dm2·c h
d
关系曲线，据图回答： 15
（1）该植物的呼吸速率为 10 5
每小时释放CO2 5 mg/dm2。0 b
三、光合作用的指标
1、净光合速率:单位时间内O2释放量
或CO2吸收量或有机物的积累量
2、实际光合速率:单位时间内O2产生量
或CO2固定量或有机物的产生量
植物组织细胞光合速率的测定
NaHCO3
灭活的植物 NaHCO3
测定条件：在光照下测定光合速率
例如、某生物兴趣小组开展了对转基因作物光合作用 强度测试的研究课题，设计如下装置。
下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2 的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某
一睛天，乙图是在盛夏的某一睛天，请据图回答
问题：
“午休”现象
（4）乙图中E点CO2吸收率降低，可能是因 为 温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO
吸 收
CO2饱和点（光合速率达到最大）
关曲线分析 3、光合速率的测定
AB段：呼吸速率＞光合速率 B点：呼吸速率＝光合速率
BC段：光合速率＞呼吸速率
1、光照强度
植物叶肉细胞
光合＞呼吸
光合=呼吸 AO2
CBO2
呼吸＞光合
吸收 CO2
放出O2
放出CO2
呼吸作用与光合作用的联系
吸收
O2
CO2
吸
C光饱和点 阳生植物
收
阴生植物
探究环境因素对光合作用强度的影响 (2)
创设情景提出问题同学们，我们刚学习了光合作用的过程，了解了光合作用的原理，学习这些生物学理论的价值，在于学以致用，利用相关生物学理论指导生产、生活实践。
例如，提高农作物产量的关键，就是提高作物的光合作用强度。
影响光合作用强度的有外界因素和内部因素。
今天我们就来研究环境因素对光合作用强度的影响。
自主学习一、影响光合作用强度的外界因素？二、测定光合作用强度的指标有哪些？三、参考案例：探究光照强度对光合作用强度的影响1 打孔器取叶片时为什么要避开大的叶脉？让小圆形叶片内的气体逸出的方法？让气体逸出的目的是？真空渗水法三只小烧杯分别倒入20毫升富含二氧化碳的清水，怎样保证含有的二氧化碳相同？怎么调整光照强弱？怎样判断放出氧气的多少？本实验中的自变量、无关变量和因变量？画出本实验的简图（画其中一个装置的简图）3、在台灯的照射下，会发热，会影响实验装置内水的温度吗？如何解决这个问题？3、在实验中，每隔一段时间（大约5分钟），就用注射器吸掉一些温度发生变化的清水，并加入适量相应温度的清水，使水温维持在一定值。
1、本实验是通过哪个指标来判断光合作用强弱的？1、氧气的释放量一、探究“光照强度对光合作用的影响”⑴提出问题：影响光合作用强度的外界因素有：，，，，等。
⑵作出假设：在一定光照强度范围内，光照越强，光合作用越强。
⑶设计实验：材料用具：打孔器、注射器、40W台灯、烧杯、绿叶（如菠菜叶）思考：如何制造强、中、弱三种强度的光照条件？实验用的小圆叶片必须排出，待其沉入水底，放入处盛有清水的烧杯中，水中必须富含，进行不同强度的光照，观察记录同一时间段内。
从上面的实验现象中，我们能得出的结论是。
合作探究：二、请你重新选择一种环境因素，通过实验探究它对光合作用强度的影响。
实验流程：（详细写出相关的内容）提出问题作出假设设计并进行实验实验现象及分析实验结论教学反思1、成功之处①在教师的指导下，学生通过自主、合作、理性的探究性学习，发展科学探究能力，体现了新课程“倡导探究性学习”的理念。
高中生物光合作用知识点总结
高中生物光合作用知识点总结光合作用是高中生物中的一个重要知识点，对于理解生物的能量转换和物质循环具有关键作用。
以下是对高中生物光合作用知识点的详细总结。
一、光合作用的概念光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
从反应式来看：6CO₂＋ 6H₂O → C₆H₁₂O₆＋ 6O₂二、光合作用的场所——叶绿体叶绿体是进行光合作用的细胞器。
它具有双层膜结构，内部含有类囊体堆叠形成的基粒，基粒上分布着与光反应有关的色素和酶。
叶绿体基质中含有与暗反应有关的酶。
三、光合作用的过程光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。
1、光反应（1）条件：光照、色素、酶。
（2）场所：叶绿体的类囊体薄膜上。
（3）物质变化：水的光解：2H₂O → 4H ＋ O₂ATP 的合成：ADP ＋ Pi ＋能量→ ATP（4）能量变化：光能转化为活跃的化学能储存在 ATP 和H中。
2、暗反应（1）条件：多种酶。
（2）场所：叶绿体基质。
（3）物质变化：CO₂的固定：CO₂＋ C₅ → 2C₃C₃的还原：2C₃＋ H ＋ATP → （CH₂O）＋ C₅＋ ADP ＋ Pi （4）能量变化：ATP 中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
光反应为暗反应提供H和 ATP，暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi，二者相互依存，共同完成光合作用的过程。
四、影响光合作用的因素1、光照强度在一定范围内，光照强度增加，光合作用强度增强；当光照强度达到一定值后，光合作用强度不再增加。
2、二氧化碳浓度二氧化碳是光合作用的原料之一。
在一定范围内，二氧化碳浓度增加，光合作用强度增强。
3、温度温度通过影响酶的活性来影响光合作用。
一般来说，在最适温度之前，随着温度升高，光合作用强度增强；超过最适温度后，光合作用强度减弱。
4、水分水是光合作用的原料之一，同时也是体内各种化学反应的介质。
缺水会导致气孔关闭，影响二氧化碳的吸收，从而影响光合作用。
高中生物第二轮复习光合作用和呼吸作用
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
(3)实验预期和结论： ①红叶组与绿叶组相比，若红叶组着重观察的那条色 素带________，则假设成立；否则，假设不成立。 ②若同学们比较结果发现，除绿色的色素带变窄甚至 缺失外，其他色素带的宽窄没有改变。你认为该种叶片变 红最可能的原因与叶片细胞内________中的色素有关，实 验中未检出的原因是________________________。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
思考：(1)产生ATP最多的阶段是什么阶段？ 答案：光反应阶段。 (2)为各种生命活动提供的ATP最多的阶段是什么阶段？ 答案：细胞有氧呼吸阶段Ⅲ。
3．以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系 (1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
3．细胞代谢是生物体进行各项生命活动的基础 (1)当同化作用大于异化作用时生物体才能正常生长发育； (2)激素与神经系统是通过改变细胞代谢而实现调节的； (3)遗传和变异是以细胞内基因的传递和变化为基础的； (4)生物与无机环境间物质和能量的变换是以细胞代谢为基础的。
1.光合作用和有氧呼吸的物质转 变过程
2.光照强度、CO2浓度等环境 因素影响光合作用的曲线分析
3.酵母菌的呼吸方式及探究实验 中有氧与无氧条件的控制方法
细胞呼吸
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
细胞质基质
线粒体基质
线粒体内膜
丙酮酸 [H]
2021版高考生物(苏教版)复习：光合作用(Ⅱ)含答案
图1图2
图1表明在农业生产中，可根据作物的需水规律，合理灌溉。
图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，气孔部分关闭，影响了CO2的供应。
③应用：合理灌溉，预防干旱。
(5)矿质元素
①原理：矿质元素是参与光合作用的许多重要化合物的组成成分，缺乏会影响光合作用的进行。例如，N是酶的组成元素，N、P是ATP的组成元素，Mg是叶绿素的组成元素等。
4．若植物长期处于光照强度为光补偿点(植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照强度值)的自然环境中，植物能否正常生长？原因是什么？
[提示]不能。因为光照强度为光补偿点时，植物在白天没有有机物的积累，而且植物在夜间又进行细胞呼吸消耗有机物，植物体内的有机物减少，因此植物将不能正常生长。
5．生长环境中的CO2浓度由1%降低到0.03%时，植物的光饱和点和光补偿点如何变化，原因是什么？
2．在温室大棚生产中，施用农家肥能够提高作物的产量，原理是什么？
[提示]农家肥中的有机物被微生物分解能够产生无机盐和CO2，为大棚作物的生长补充CO2和无机盐，提高大棚作物的产量。
3．在农业生产上，农作物的种植密度过大时，农作物的产量反而会降低，原因是什么？
[提示]农作物的种植密度过大时，会造成作物下部的叶片通风和透光度低；下部的叶片因光照强度和CO2浓度低，光合速率降低，而作物种植密度大又造成整体上作物的细胞呼吸强度的增大，因此作物的净光合速率降低。
(3)甲、乙两种植物中，更适合在林下种植的是________。
(4)某植物夏日晴天中午12：00时叶片的光合速率明显下降，其原因是进入叶肉细胞的________(填“O2”或“CO2”)不足。
[解析](1)由题图可知，乙的光饱和点及光补偿点都比甲低，因此甲、乙两种植物在光照强度较低时乙更具有生长优势。当光照强度大于a时，甲种植物光合作用强度高于乙种植物，因此甲种植物对光能的利用率较高。(2)根据曲线图可知，甲种植物的光饱和点较高，对光照的需求大。当甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，甲种植物净光合速率下降幅度较大。(3)乙种植物的光补偿点较低，所以更适合在光照较弱的林下种植。(4)夏日晴天中午温度过高，气孔部分关闭，因此进入叶肉细胞的CO2不足，叶片的光合速率明显下降。
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光合产物积累到一定的水平后会影响光合速率的原因： (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的活性，使 F6P增加。而F6P的积累，又反馈抑制果糖1，6-二磷酸酯酶活性，使细胞质以
及叶绿体中磷酸丙糖含量增加，从而影响CO2的固定； (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淀粉的合成与淀粉
CO2吸收量
干物质积累量 O2释放量
红外线CO2气体分析仪
改良半叶法 氧电极法
μmol CO2·m-2·s-1
mgDW·dm-2·h-1 μmolO2·m-2·s-1
1μmo有把呼吸作用(光、暗呼吸)以及呼吸释放的CO2被光合作用再 固定等因素考虑在内，因而所测结果实际上是表观光合速率或净光合速率，如把表
粒的形成，过多的淀粉粒一方面会压迫与损伤类囊体，另一方面，由于淀粉粒对 光有遮挡，从而直接阻碍光合膜对光的吸收。
三、外部因素
(一)光照 光是光合作用的动力，也是形成叶绿素、叶绿体以及正常叶片的必要条件，
光还显著地调节光合酶的活性与气孔的开度，因此光直接制约着光合速率 的高低。 光照因素中有光强、光质与光照时间，这些对光合作用都有深刻的影响。
阳生植物的光补偿点与光饱和点要 高于阴生植物；
C4植物的光饱和点要高于C3植物。
图27 不同植物的光强光合曲线
(2)强光伤害—光抑制
当光合机构接受的光能超过它所能利用的量时，光会引起光合速率的降低，这个 现象就叫光合作用的光抑制。
晴天中午的光强常超过植物的光饱和点，很多C３植物，如水稻、小麦、棉花、大 豆、毛竹、茶花等都会出现光抑制，轻者使植物光合速率暂时降低，重者叶片变 黄，光合活性丧失。
第七节 影响光合作用的因素
植物的光合作用受内外因素的影响，而衡量内外因素对光合作用影响程度的常用 指标是光合速率。
一、光合速率及表示单位
光合速率通常是指单位时间单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量，也可用单位时 间单位叶面积上的干物质积累量来表示。
CO２+ H２O 光 叶绿体 (CH２O) ＋ O２
叶的横断面
与叶面平行切片
上表皮
栅栏细胞
海绵组织细胞 棉花叶片的结构
(二)光合产物的输出
光合产物(蔗糖)从叶片中输出的速率会影响叶片的光合速率。 例如，摘去花、果、顶芽等都会暂时阻碍光合产物输出，降低叶片特别是邻近叶
的光合速率；反之，摘除其他叶片，只留一张叶片与所有花果，留下叶的光合速 率会急剧增加，但易早衰。对苹果等果树枝条环割，由于光合产物不能外运，会
如处在营养生长期的禾谷类作 物，其心叶的光合速率较低， 倒3叶的光合速率往往最高； 而在结实期，叶片的光合速率 应自上而下地衰减。
2.叶的结构
叶 的 结 构 如 叶 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。叶的结构一方 面受遗传因素控制，另 一方面还受环境影响。
补偿点。
图26 光强-光合曲线图解
A.比例阶段； B.比例向饱和过 渡阶段； C.饱和阶段
在低光强区，光合速率随光强的增 强而呈比例地增加(比例阶段，直线A)； 当超过一定光强，光合速率增加就会 转慢(曲线B)；当达到某一光强时，光 合速率就不再增加，而呈现光饱和现 象。开始达到光合速率最大值时的光 强称为光饱和点，此点以后的阶段称 饱和阶段(直线C)。
观光合速率加上光、暗呼吸速率，便得到总光合速率或真光合速率。
测定光合速率的方法
LI-6200光合作用分析系统
LCA-4光合作用分析系统
这些仪器能单人提着携带到野外工作，能测定光
合速率、呼吸速率、蒸腾速率、气孔导度等植物的生
理参数，同时还能测定环境中光强、温度、湿度等参
数，操作十分方便，用叶室夹一片叶，在操作面板上
C4植物的叶片光合速 率通常要大于C3植物， 这与C4植物叶片具有花 环结构等特性有关。
许多植物的叶 组织中有两种叶肉 细胞，靠腹面的为 栅栏组织细胞；靠 背面的为海绵组织 细胞。栅栏组织细 胞细长，排列紧密， 叶绿体密度大，叶 绿素含量高，致使 叶的腹面呈深绿色， 且其中Chla/b比值 高，光合活性也高， 而海绵组织中情况 则相反。
但随着幼叶的成长，叶绿体的 发 育 ， 叶 绿 素 含 量 与 Rubisco 酶活性的增加，光合速率不断 上升；当叶片长至面积和厚度 最大时，光合速率通常也达到 最大值，以后，随着叶片衰老， 叶 绿 素 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。
依据光合速率随叶龄增长出现 “低—高—低”的规律，可推测 不同部位叶片在不同生育期的 相对光合速率的大小。
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二、内部因素
(一)叶的发育和结构
1.叶龄
新长出的嫩叶，光合速率很低。 其主要原因有： (1)叶组织发育未健全，气孔尚未 完全形成或开度小，细胞间隙小， 叶肉细胞与外界气体交换速率低； (2)叶绿体小，片层结构不发达， 光合色素含量低，捕光能力弱； (3)光合酶，尤其是Rubisco的含量 与活性低； (4)幼叶的呼吸作用旺盛，因而使 表观光合速率降低。
比例阶段中主要是光强制约着光合 速率，而饱和阶段中CO2扩散和固定
速率是主要限制因素。
图26 光强-光合曲线图解
A.比例阶段； B.比例向饱 和过渡阶段； C.饱和阶段
不同植物的光强-光合曲线不同， 光补偿点和光饱和点也有很大的差 异。
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；
拍摄气孔开启的装置和实例
光诱导的气孔开启(每隔5分钟拍1张)
1.光强
(1)光强-光合曲线
图26是光强-光合速率关系的 模式图。
暗中叶片不进行光合作用， 只有呼吸作用释放CO2 (图26中的 OD为呼吸速率)。
随着光强的增高，光合速率 相应提高，当到达某一光强时，叶 片的光合速率等于呼吸速率，即 CO2吸收量等于CO2释放量，表观 光合速率为零，这时的光强称为光