www.3edu.netwww.3edu.net影响光合作用的环境因素阅读教材P66并分析相关曲线，探究回答下列问题：1根据光照强度与光合作用速率的关系图像，试探讨：（1）结合光合作用的过程，解释出现以上曲线变化的原因。提示：光照是光合作用光反应的条件，主要影响光反应。光照强度增加，H和ATP浓度增大，增加光合作用速率，当达到饱和点后，光合作用速率不再增加。（2）正常进行光合作用的棉花植株，突然停止光照，其叶绿体内的三碳化合物、五碳化合物的含量将发生怎样的变化？为什么？提示：三碳化合物含量上升，五碳化合物含量下降。突然停止光照，光反应产生的H和ATP减少，使三碳化合物的还原速率降低，而由于二氧化碳浓度未发生变化，三碳化合物的生成速率未变，故三碳化合物的含量上升；五碳化合物的含量则下降。（3）结合光照强度与光合作用速率的关系曲线，分析生产中有哪些措施可以提高作物产量。提示：延长光合作用时间：通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间，提高有机物合成的时间，从而增加产量；增加光合作用面积：合理密植，提高单位时间的光能利用率，从而提高农作物产量。2.根据CO2浓度与光合作用速率之间的关系图像，试探讨：（1）若为植物提供高浓度的CO2，其光合作用速率情况将会怎样？提示：在CO2饱和点之前，增加CO2浓度，光合作用速率提高；在CO2饱和点之后，增加CO2浓度，光合作用速率不再增加。（2）正常进行光合作用的棉花植株，突然停止CO2供应，其叶绿体中三碳化合物和五碳化合物的含量将发生什么变化？为什么？提示：三碳化合物含量减少，五碳化合物含量增加。因为CO2是暗反应的原料，在暗反应中，CO2和五碳化合物反应生成三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的ATP提供能量的条件下，被H还原为五碳化合物和糖类。由于停止CO2供应时光照并未发生变化，所以CO2和五碳化合物的反应停止，而三碳化合物的还原仍在继续进行，所以三碳化合物含量会减少，五碳化合物含量会增加。（3）结合CO2浓度与光合作用速率的关系曲线，分析在实际生产生活中如何提高作物产量。提示：“正其行，通其风”或将蔬菜大棚与养鸡棚等相连来提高CO2浓度，提高植物光合作用速率，从而增加作物产量。3.结合如图温度与光合作用速率之间的关系图像，思考下列问题：（1）分析温度对光合作用速率影响的实质。提示：光合作用是在酶的催化下进行的，温度通过影响酶的活性而影响光合作用速率。（2）分析图像中AB段、BC段的形成原因。提示：AB段表示随温度升高，酶的活性升高，光合作用速率逐渐增加，至B点时达到最大；B点对应的温度表示光合作用最适温度；BC段表示随温度升高，酶的活性下降，甚至失活，光合作用速率快速下降，直至完全停止。（3）结合温度与光合作用速率之间的关系图像，分析该曲线在实际生产生活中有何应用。提示：冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培又可适当降低温度。白天适当提高温度，以提高光合作用速率，晚上适当降低温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。4.如图是多因素对光合作用速率影响的变化趋势图，试分析P点前、PQ点、Q点后分别影响光合作用速率的因素。提示：P点前，限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因素，随其因素的不断加强，光合作用速率不断提高。P点到Q点之间，限制因素既有横坐标因素，也有其他因素。Q点后，横坐标所表示的因素，不再是影响光合作用速率的因素，要想提高光合作用速率，可采取适当提高图示中其他因素的方法。1光合作用速率（1）表示方法：通常用单位时间单位叶面积上的CO2固定量表示，或用O2、（CH2O）等产物的生成量来表示。（2）净光合速率和真正光合速率净光合速率：即表观光合作用速率，常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。真正光合速率：即实际的光合作用速率，常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量来表示。真正光合速率=净光合速率+呼吸消耗。2.光合作用曲线中的“午休”和“晴转阴”现象（1）午休现象炎热夏季的中午，外界环境温度过高，植物的蒸腾作用过于旺盛，为减少水分散失，叶片气孔关闭。同时，大气中CO2进入受阻，导致暗反应减弱，合成有机物减少。（2）“晴转阴”时影响光合作用的关键因素是光照强度，此时光照减弱，光合作用光反应阶段受到抑制，产生的H、ATP减少，影响了暗反应，有机物的产量也减少。3.矿质元素对光合作用速率的影响N、P、K等矿质元素参与合成与光合作用有关的物质，在一定范围内，增大矿质元素的供应量可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物失水、萎蔫。水分的供应对光合作用速率的影响(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用速率。(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。【特别提醒】对温室大棚采用无色透明玻璃以提高作物产量；若要降低光合作用强度，则用有色玻璃，如用红色玻璃，则透红光、吸收其他波长的光，光合能力比白光弱，但比其他单色光强；CO2达到一定浓度时，光合效率不再增加。如果CO2浓度继续升高，光合效率不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影响植物正常的生长发育。典例 (2010安徽高考)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_的条件下施肥效果明显。除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取_措施能提高玉米的光能利用率。解答本题应注意以下两点：（1）光照强度、温度、土壤含水量、肥料供应情况均可影响植物光合作用强度。（2）若单独改变某一条件，可以使光合作用强度继续增强，则该条件为此时光合作用的限制因素。【规范解答】（1）与D点相比，B点的光照强度较弱，光合作用强度也较弱，因此B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是光照强度；C点土壤含水量较低，光合作用强度较低，因此C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是土壤含水量。（2）根据图示，同一光照条件下，当土壤含水量在40%60%之间时，施肥的效果才能表现出来；从增加光合面积的角度考虑，采取合理密植的措施能提高玉米的光能利用率。答案：（1）光照强度（或光强） 土壤含水量（2）土壤含水量为40%60% 合理密植与光合作用相关的多曲线分析，容易忽视对横、纵坐标的理解，不能抓住关键点进行分析，不能对比分析，是此类试题容易出错的原因。分析此类曲线图示时，要结合题干信息，注意出现平台前和平台后的影响因素。【变式备选】(2009江苏高考)某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如图所示。下列有关分析正确的有(多选)（ ）A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降C.实验24天，光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D.实验24天，光合速率下降可能是由叶片内CO2浓度下降引起的【解析】选A、B、D。由图示曲线信息可知，实验条件下，随干旱时间的延长，叶片的光合速率呈下降趋势；对比甲、乙图示可知，叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降；由于24天光合速率下降早于叶绿素含量下降，因此，光合速率的下降不是叶绿素含量下降引起的；实验条件下，随时间推移，植物缺水严重、叶片失水、气孔关闭，导致CO2吸收量减少，使光合速率下降。1.用一水生植物做如图所示的处理，不影响单位时间内产生气泡数的是（ ）A玻璃容器的容积B台灯与玻璃容器的距离C溶于水中的CO2的量D水生植物的叶片数【解析】选A。台灯与玻璃容器的距离决定了光照强度，溶于水中的二氧化碳是光合作用的原料，水生植物叶片数目决定了叶绿体数目。2.塑料大棚内的黄瓜在适宜的情况下生长，下列哪一项改变会使产量增加（ ）A.O2的含量适当增加B.CO2的含量适当增加C.N2的含量适当增加D.H2O的含量适当减少【解析】选B。影响光合作用的主要因素有：H2O和CO2（原料）、温度（影响光合作用的酶活性）、光照强度（影响光合作用的光反应速率）。根据以上因素，选项中只有CO2的含量增加能够影响黄瓜的产量。3.根据图中的曲线分析，在晴天，大田农作物光合作用的主要限制因素是（ ）A.光照强度 B.CO2浓度C.温度 D.水分【解析】选B。本题考查影响光合作用的环境因素。由图可知当光照充足时，CO2浓度不同会影响光合作用速率。大气中CO2浓度为0.03%时，CO2浓度较低，限制了光合作用。4.（2011昆明高一检测）光照增强，光合作用增强，但在光照最强的夏季中午，由于气孔关闭，光合作用不但不能继续增强，反而下降，主要原因是（ ）A.水分解产生的H的数量不足B.暗反应过程中三碳化合物产生量不足C.叶绿体利用光能合成的ATP的数量不足D.水分含量减少【解析】选B。夏季中午光照强度过大，叶片气孔关闭，二氧化碳进入叶片受阻，导致光合作用的暗反应过程中三碳化合物产生量下降，使光合作用强度下降。光照强度下降会导致水分解产生H量、ATP的合成量下降。5.在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物的含量上升，则改变的条件是（ ）A.停止光照B.停止光照并降低二氧化碳的浓度C.升高二氧化碳的浓度D.降低二氧化碳的浓度【解析】选D。二氧化碳主要影响暗反应中的五碳化合物含量，二氧化碳浓度降低后，消耗的五碳化合物减少，从而使其积累量增加。6.在一个透明的容器中加入适量NaHCO3稀溶液，将杨树叶片迅速封入其中，摇动容器，使容器内空气中的CO2和溶液中的CO2达到动态平衡，在保持温度不变的条件下进行实验。下列有关实验的叙述错误的是（ ）A随着光照时间的延长，溶液的pH的变化速度趋于缓慢B光照几分钟后，容器内溶液的pH将减小C如果将装置置于暗室中，一段时间后，溶液的pH将减小D该装置可以用来研究植物的光合作用【解析】选B。适量NaHCO3起到CO2缓冲剂的作用；光照几分钟后，由于装置中的叶片进行光合作用，吸收CO2，容器内溶液中CO2量减少，pH增大。如果将该装置置于暗室中，此时植物只进行细胞呼吸，CO2量增多，一段时间后，溶液的pH将减小。7.（2011青岛高一检测）玉米是我国北方的主要农作物之一，常用做农业科研的重要材料。图1表示玉米细胞的某一生理状态，图2表示两个环境因素对光合速率的影响情况。请据图回答：（1）图1所示生理状态_（能/不能）在图2曲线中找到对应点；若玉米长期处于图1所示生理状态则不能正常生长，原因是_。（2）请在图1中用箭头标出此状态时氧气的移动方向。（3）图2中M点限制光合速率的主要因素是_，b点以后的主要限制因素是_。（4）图2中两个环境因素影响的光合作用过程分别是_。 【解析】（1）图1所示的含义是细胞呼吸释放的CO2一部分用于光合作用，一部分释放到细胞外，说明光合作用强度小于细胞呼吸强度，所以能在图2中找到对应点，但是长期下去植物不能正常生存，有机物含量越来越少。（2）图示状态下作为需要氧气的有氧呼吸，线粒体不仅吸收了叶绿体产生的氧气而且还要从细胞外吸收氧气才能满足需要。（3）图2中M点时若再提高光照强度则光合速率还会提高，说明此点限制光合速率的主要因素为光照强度，b点以后提高光照强度光合速率不再提高，说明限制因素不是光照强度，而是其他因素，如温度、CO2浓度等。（4）图2中的两个环境因素分别是光照强度和CO2浓度，光照强度影响光反应，CO2浓度影响暗反应。答案：（1）能 光合作用强度小于细胞