第三講能量之源——光與光合作用

1、條件條件 C5C3（CH2O） 光照由強(qiáng)到弱，光照由強(qiáng)到弱，CO2供應(yīng)不變供應(yīng)不變H和和ATP光照由弱到強(qiáng)，光照由弱到強(qiáng)，CO2供應(yīng)不變供應(yīng)不變光照不變，光照不變，CO2由充足到不足由充足到不足光照不變，光照不變，CO2由不足到充足由不足到充足減少減少增加增加增加增加減少減少減少減少減少減少減少減少減少減少減少減少減少減少增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加光照或二氧化碳的改變對相關(guān)物質(zhì)的影響分析：光照或二氧化碳的改變對相關(guān)物質(zhì)的影響分析：2光合作用和細(xì)胞呼吸關(guān)系圖解光合作用和細(xì)胞呼吸關(guān)系圖解3光合作用與細(xì)胞呼吸過程中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系光合作用與細(xì)胞呼吸過程中物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系

2、(1)(1)內(nèi)部因素內(nèi)部因素對光合作用速率的影響對光合作用速率的影響陽生植物和陰生植物陽生植物和陰生植物曲線分析：陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較低。曲線分析：陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較低。應(yīng)用：間作套種時農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，冬應(yīng)用：間作套種時農(nóng)作物的種類搭配，林帶樹種的配置，冬季溫室栽培等都與光補(bǔ)償點(diǎn)有關(guān)。季溫室栽培等都與光補(bǔ)償點(diǎn)有關(guān)。影響光合作用的因素及其生產(chǎn)上的應(yīng)用影響光合作用的因素及其生產(chǎn)上的應(yīng)用同一植物的不同生長發(fā)育階段同一植物的不同生長發(fā)育階段曲線分析：在外界條件相同的情況下，光合作用速率由弱到曲線分析：在外界條件相同的情況下，光合作用速率由弱到強(qiáng)依次是幼苗期、

3、營養(yǎng)生長期、開花期。強(qiáng)依次是幼苗期、營養(yǎng)生長期、開花期。應(yīng)用：根據(jù)植物在不同生長發(fā)育階段光合作用速率不同，適應(yīng)用：根據(jù)植物在不同生長發(fā)育階段光合作用速率不同，適時、適量地提供水肥及其他環(huán)境條件，以使植物茁壯成長。時、適量地提供水肥及其他環(huán)境條件，以使植物茁壯成長。同一葉片的不同生長發(fā)育時期同一葉片的不同生長發(fā)育時期曲線分析：隨幼葉發(fā)育為壯葉，葉面積增大，葉綠體不斷增曲線分析：隨幼葉發(fā)育為壯葉，葉面積增大，葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合速率增大；老葉內(nèi)葉綠素被多，葉綠素含量不斷增加，光合速率增大；老葉內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率隨之下降。破壞，光合速率隨之下降。應(yīng)用：農(nóng)作物、果樹管理后期適

4、當(dāng)摘除老葉、殘葉及莖葉蔬應(yīng)用：農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉，都是根據(jù)其原理，可降低其細(xì)胞呼吸消耗的菜及時換新葉，都是根據(jù)其原理，可降低其細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物。有機(jī)物。（外因）（外因）（2）(4)(4)必需礦質(zhì)元素必需礦質(zhì)元素曲線分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，曲線分析：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作用速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會因土壤溶液可提高光合作用速率，但當(dāng)超過一定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導(dǎo)致植物光合作用速率下降。濃度過高而導(dǎo)致植物光合作用速率下降。應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時、適量地應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生

5、產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可以提高作物的光能利用率。增施肥料，可以提高作物的光能利用率。 提醒提醒 礦質(zhì)元素影響與光合作用有關(guān)的化合物的形成礦質(zhì)元素影響與光合作用有關(guān)的化合物的形成, ,從而從而對光合作用造成直接或間接影響。如對光合作用造成直接或間接影響。如MgMg2 2影響葉綠素的合成影響葉綠素的合成, ,K K對光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和積累有影響。對光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和積累有影響。(5) 水水P點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，點(diǎn)：限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨著因隨著因子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。子的不斷加強(qiáng)，光合速率不斷提高。 Q點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示

6、的因素不再是影響光合速率的因點(diǎn)：橫坐標(biāo)所表示的因素不再是影響光合速率的因子，影響子，影響因素主要為各曲線所表示的因子。因素主要為各曲線所表示的因子。 2.綠色綠色組織在有光條件下光合作用與細(xì)胞呼吸同時進(jìn)組織在有光條件下光合作用與細(xì)胞呼吸同時進(jìn)行，測得的行，測得的數(shù)據(jù)為凈光合速率。數(shù)據(jù)為凈光合速率。 注：注：1.綠色綠色組織在組織在黑暗黑暗條件下或條件下或非綠色非綠色組織測得的數(shù)值為組織測得的數(shù)值為呼吸速率呼吸速率(A點(diǎn)點(diǎn)) 。 4.4.補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)并不是固定不變的補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)并不是固定不變的 呼吸速率增加呼吸速率增加，其他條件不變時，其他條件不變時，CO2(或光或光)補(bǔ)償點(diǎn)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)右移，

7、反之左應(yīng)右移，反之左移。移。 呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的呼吸速率基本不變，相關(guān)條件的改變使光合速率下降改變使光合速率下降時，時，CO2(或光或光)補(bǔ)償點(diǎn)補(bǔ)償點(diǎn)B應(yīng)右移，反之左移。應(yīng)右移，反之左移。光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)提高CO2濃度左移右移降低CO2濃度右移左移土壤缺Mg2右移左移舉例：舉例： 光合速率的測定：光合速率的測定：(1)(1)裝置中溶液的作用：在測細(xì)胞呼吸速率時裝置中溶液的作用：在測細(xì)胞呼吸速率時NaOHNaOH溶液可吸收溶液可吸收容器中細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的容器中細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的COCO2 2；在測凈光合速率時；在測凈光合速率時NaHCONaHCO3 3溶液溶液可提供可提供COCO2 2，保證

8、了容器內(nèi)，保證了容器內(nèi)COCO2 2濃度的恒定。濃度的恒定。(2)(2)測定原理：甲裝置在測定原理：甲裝置在黑暗條件黑暗條件下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，下植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，由于由于NaOHNaOH溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的溶液吸收了細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的COCO2 2，所以單位時間內(nèi)，所以單位時間內(nèi)紅色液滴左移的距離為細(xì)胞呼吸的紅色液滴左移的距離為細(xì)胞呼吸的O O2 2吸收速率，可代表呼吸吸收速率，可代表呼吸速率；乙裝置在速率；乙裝置在光照條件光照條件下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，下植物進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸，由于由于NaHCONaHCO3 3溶液保證了容器內(nèi)溶液保證了容器內(nèi)COCO2 2濃度的恒定，所以單

9、位時濃度的恒定，所以單位時間內(nèi)紅色液滴右移的距離為植物的間內(nèi)紅色液滴右移的距離為植物的O O2 2釋放速率，可代表凈光釋放速率，可代表凈光合速率；真光合速率凈光合速率呼吸速率。合速率；真光合速率凈光合速率呼吸速率。(3)(3)測定方法測定方法將植物將植物( (甲裝置甲裝置) )置于黑暗中一定時間，記錄紅色液滴移動的置于黑暗中一定時間，記錄紅色液滴移動的距離，計(jì)算呼吸速率。距離，計(jì)算呼吸速率。將同一植物將同一植物( (乙裝置乙裝置) )置于光下一定時間，記錄紅色液滴移動置于光下一定時間，記錄紅色液滴移動的距離，計(jì)算凈光合速率。的距離，計(jì)算凈光合速率。根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計(jì)算得到真光合速率。根據(jù)呼吸速率和凈光合速率可計(jì)算得到真光合速率。(4)(4)物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等因素所引起的誤差，物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等因素所引起的誤差，應(yīng)設(shè)置對