高中的生物章节中比较有难度的是光合作用的过程的理解,这个章节的知识点的多,并且其中的一些相关的曲线的解读基本上高考每年都会涉及。因此掌握好光合作用章节相关的知识点的重要和关键。本次伊顿教育高中生物辅导老师就将这一个章节的考点给大家做一梳理和分析。我们重点需要掌握的是影响光合作用的因素,以及多因子因素对光合作用的影响相关的问题!一起来学习!
光合曲线问题,一直是这里的难点,较关键的是区分真净光合问题。
影响光合作用的因素及其在生产上的应用
1.单因子因素
(1)光照强度
①原理分析:光照强度影响光合速率的原理是通过影响光反应阶段,制约ATP和[H]的产生,进而制约暗反应阶段。
②图像分析:A点时只进行细胞呼吸;AB段随着光照强度的增强,光合作用强度也增强,但是仍然小于细胞呼吸强度;B点时代谢特点为光合作用强度等于细胞呼吸强度;BC段随着光照强度的增强,光合作用强度也不断增强;C点对应的光照强度为光饱和点,限制C点的环境因素可能有温度或二氧化碳浓度等。
在下面的四幅图中标出A点、AB段、B点和B点之后的氧气和二氧化碳转移方向。
③应用分析:欲使植物正常生长,则需要使光照强度大于B点对应的光照强度;适当增强光照强度可增加大棚作物产量。
(2)光照面积
①图像分析: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,光合作用强度不再增加,原因是有很多叶被遮挡,光照不足。OB段表明干物质量随光合作用增加而增加,而由于A点以后光合作用强度不再增加,但叶片随叶面积的不断增加,呼吸量(OC段)不断增加,所以干物质积累量不断降低(BC段)。
②应用分析:适当间苗、修剪,合理施肥、浇水,避免徒长。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,造成不需要的浪费。
(3)CO2浓度
①原理分析:CO2浓度影响光合作用的原理是通过影响暗反应阶段,制约C3生成。
②图像分析:图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点,而图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的较低浓度;两图中的B和B′点都表示CO2饱和点,两图都表示在范围内,光合作用速率随CO2浓度增加而增大。
③应用分析:大气中的CO2浓度处于OA′段时,植物无法进行光合作用;在农业生产中可通过“正其行,通其风”和增施农家肥等措施增加CO2浓度,增强光合作用速率。
(4)温度
①原理分析:是通过影响酶活性进而影响光合作用。
②图像分析:低温导致酶的活性降低,引起植物的光合作用速率降低,在范围内随着温度的升高酶活性升高进而引起光合速率也增强;温度过高会引起酶活性降低,植物光合速率降低。
③应用分析:温室中白天调到光合作用较适温度,以增强光合作用速率;晚上适当降低温室的温度,以降低细胞呼吸,增加植物有机物积累。
(5)需要矿质元素
①图像分析:在浓度范围内,增大需要矿质元素的供应,可增强光合作用速率,但当过浓度后,会因土壤溶液浓度过高而导致植物光合作用速率下降。
②应用分析:在农业生产上,根据植物的需肥规律,适时、适量地增施肥料,可以增强作物的光能利用率。
多因子因素对光合作用的影响
(1)曲线分析: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,光合速率不断增强。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素,要想增强光合速率,可采取适当增强图示中的其他因子的方法。
(2)应用:温室栽培时,在光照强度下,白天适当增强温度,增加光合作用酶的活性,增强光合速率,也可同时充入适量的CO2进一步增强光合速率,当温度适宜时,要适当增强光照强度和CO2浓度以增强光合速率。
【易错警示】光合作用影响因素中的2个易忽略点
(1)易忽略温度改变对光合作用的影响。温度改变时,不管是光反应还是暗反应均会受影响,但主要影响暗反应,因为参与暗反应的酶的种类和数量都比参与光反应的多。
(2)易忽略CO2浓度对光合作用的影响。CO2浓度很低时,光合作用不能进行;当CO2浓度大于某值时,光合作用才能进行。对于植物来说,也存在CO2的补偿点和饱和点,CO2浓度过大时,会抑制植物的呼吸作用,进而影响到光合作用。