范文一：影响光合速率的因素

影响光合速率的因素

光合速率是光合作用强度的指标，它是指单位时间内单位面积的叶片合成有机物的速率。影响因素包括植物自身内部的因素，如处在不同生育期等，以及多种外部因素。

(1)单因子对光合作用速率影响的分析

?光照强度(如图所示)

曲线分析:A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放CO量表明2此时的呼吸强度。

AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO的释放量逐渐减少，2

有一部分用于光合作用;而到B点时，细胞呼吸释放的CO全部用于光合作用，2

即光合作用强度=细胞呼吸强度，称B点为光补偿点(植物白天的光照强度在光补偿点以上，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，称C点为光饱和点。

应用:阴生植物的光补偿点和光饱和点比较低，如上图虚线所示。间作套种时农作物的种类搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培避免高温等都与光补

偿点有关。

?光照面积(如图所示)

曲线分析: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点为光合作用叶面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用不再增加，原因是有很多叶被遮挡，光照强度在光补偿点以下。

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

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(BE段

应用: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，造成不必要的浪费。

?CO浓度、含水量和矿质元素(如图所示) 2

曲线分析:CO和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作2

用。在一定范围内，CO、水和矿质元素越多，光合作用速率越快，但到A点时，2

即CO、水、矿质元素达到饱和时，就不再增加了。 2

应用:“正其行，通其风”，温室内充CO，即提高CO浓度，增加产22量的方法。 合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成速率，增加光合作用速率。

?温度(如图所示)

曲线分析: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~E)随温度的升高而逐渐加强，B点(35~E)以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，50,左右光合作用完全停止。

应用:冬天，温室栽培可适当提高温度;夏天，温室栽培可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用:晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证有机物的积累。

?叶龄(如图所示)

曲线分析: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、叶绿体的叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。

BE段为老叶，随着叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。

应用: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，降低其细胞呼吸消耗有机物。

(2)多因子对光合作用速率影响的分析(如图所示)

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，随着因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素，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中的其他因子的方法。

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CO，进一步提高光合速率。当温度适2

宜时，可适当增加光照强度和CO浓度以提高光合速率。总之，可根据具体情2

况，通过增加光照强度，调节温度或增加CO浓度来充分提高光合速率，以达2

到增产的目的。

范文二：影响光合速率的因素教学设计

影响光合速率的因素及应用

授课人:陈福湘 一、考纲要求

影响光合作用速率的环境因素(?)

二、考点分析

光合作用作为生物最基本的物质代谢和能量代谢，其所固定的能量和形成的有机物几乎是所有生物直接或间接的物质和能量来源,在高考中占有十分重要的地位，高考中除了对光合作用过程及原理的基础考察外，更多的是对生理现象分析及影响因素，理解并掌握这部分内容是在高考中光合作用部分得高分的关键，当然也能很好的理解并应用农作物增产的途径和措施。 三、题型及考察能力分析

较多的以曲线、图表等形式出现，主要考察学生的识图、综合分析能力

四、复习目标

1、理解并掌握影响光合作用的主要因素

2、举例说出光合作用在农业生产中的应用

五、复习的重难点

光和CO对光合作用的影响 2

六、课时安排

1课时

七、复习过程

设 计

教 学 活 动

程 序 意 图

教 师 活 动 学 生 活 动

引起学生内容例举增长的途径 的注意,让学展示丰收的图片,分享丰收的喜

引入 生带着问题悦,引出增产的途径,

去学习本节

内容。 考纲 PPT展示光合作用考纲要求,直面高考,有目的有针对性让学生了解解读 分析高考中本节内容的出题类型的学习本节内容 高考,认识到

及比重 本节内容的

重要性

1

回顾通过光合作用的过程图片,回顾完成学案一,光合作用的过新课上完到课本知识 程 现在时间较基础长,回忆基础知识 知识 光合判断是否影响光合作用要有一个积极思考回答, 理解观测指作用观测指标, 1、 标才能很好强度 1、根据指标的大小来判断光合? O2的产生量 的去理解并

作用强度的强弱。 ? CO2的固定量 识图,是做题

2、怎样去测定,能否直接测定得 ?有机物的合成,产生,量 的关键所在

到数据, 2、实际光合速率 = 净光合

速率 + 呼吸速率

内部1、植物种类不同 分析问题 先从简单的因素 2.同一植物在不同的生长发育阶1、分析阳生植物和阴生植问题入手锻

段 物 炼学生的图

3、同一植物在不同部位的叶片2、曲线中对应的叶龄 表分析能力

,叶龄 3、老叶的光合速率为什么

下降了,

外因分析 这一环境因,光1、A点、AB段、 B点、素是这一知照强BC段 识体系的核

度, 并说明光补偿点和光饱和点 心,引导学生

2、在曲线中光合速率与呼重点分析,为

2

吸速率的关系。 后面的几种

3、改变条件点的移动。 影响因素打

4、限制B、C点的因素 好基础。

5、练习巩固

6、应用

阴生植物的B点前移,C点

较低,如图中虚线所示,间

作套种农作物的种类搭配,

林带树种的配置,可合理利

用光能,适当提高光照强度

可增加大棚作物产量。

外因讨论 对比两幅图,CO图1与图2中A是难点尤其2浓与A′,B和B′点意是A和A′学生度, 义是否相同, 容易理解错

应用,?温室,

误,对比分析

?使用二氧化碳发生器, ?与猪舍鸡舍鸭棚

让知识更形

连通。

练习2014年全象直观

?温室与大田,

国卷考题

?确保良好通风,?增施有机肥料,?深施

“碳铵”

3

外因思考温室栽培农将温度与酶,温作物要注意怎样活性结合,同度, 控制温度。 时在应用中

考虑呼吸作

用 ,矿分析N、P、K、这两种因素质元Mg元素与光合虽然内容较

素, 作用的关系。 少,但会同时

考察对其他,水 通过展示PPT中灌溉图,引出水分对光合思考稻田中为什

生理作用的分, 作用的影响 么要定期排水,

影响,所以也

是不可忽视 小结 回顾本节重点,强调应用 将本节知识系统总结概括

化形成完整的知

识体系。

八、板书设计(略)

4

范文三：影响光合速率的环境因素

影响光合速率的环境因素

一、单因子的影响

(一)光照强度

曲线分析:

(1)描述光照强度对光合作用强度影响的曲线并指出 A 、 B 、 C 三点的生理含义? A 点:

B 点:

C 点:

(2)如果是阴生植物, B 点在横轴上是向左移还是向右移?

(3)如果自然界中某种植物,在白天光照强度较长时间为 B 的条件下能否正常生长?

(4)根据光照强度对光合作用强度影响的曲线,你认为采取什么措施能增加光合产量?

(二) CO 2浓度

曲线分析:

(1)描述 CO 2浓度对光合作用强度影响的曲线并指出关键点的生理含义?

(2)根据 CO 2浓度对光合作用影响的曲线,你认为采取什么措施能增加光合产量?

(三)温度

曲线分析:

(1)描述温度对光合速率影响的曲线并指出关键点的生理含义?

(2)如果想要提高产量,如何控制温度?

(四)水分

水分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 CO 2进入植物体内。缺水时可使光合速率下降。由于光合作用所需的水只是植物所 吸收水分的一小部分,因此,水分缺乏主要是间接影响光合作用下降。 夏季的正午,由于植 物缺水而导致气孔关闭,二氧化碳供应不足,光合速率下降。

在生产上的应用:预防干旱;适时适量灌溉。

(五)矿质元素

矿质元素直接或间接影响光合作用。 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 。

在生产上的应用:合理施肥,适时适量地施肥

二、多因子的影响

讨论:

(1) P 点限制光合速率的变量是什么?

(2) Q 点限制光合速率的变量是什么?

P 点时, 限制光合速率的因素应为 所表示的因子, 随其因子的不断加强, 光合速率不断提高。 到 Q 点时, 所表示的因素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。

对应训练:

1. 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25℃和 30℃。 下图表示该植物在

30

℃ 时光合强度与光照强度的关系。若将温度降低到 25℃的条件下 (原光照强度和 CO 2浓度等不 变 ), 从理论上讲 , 图中相应点的移动应该是( )

A 、 a 点上移 ,b 点左移 ,m 值增加

B 、 a 点不移 ,b 点左移 ,m 值不变

C 、 a 点上移 ,b 点右移 ,m 值下降

D 、 a 点下降 ,b 点不移 ,m 值上升

2. 科学家研究 CO 2浓度、光照强度和温度对同

一植物光合作用强度的影响, 得到实验结果如下

图。请据图判断下列叙述不正确 ...

的是( ) A 、光照强度为 a 时,造成曲线 II 和 III 光

合作用强度差异的原因是 CO 2浓度不同

B 、光照强度为 b 时,造成曲线 I 和 II 光

合作用强度差异的原因是温度的不同

C 、光照强度为 a ~b ,曲线 I 、 II 光合作用强度随光照强度升高而升高

D 、光照强度为 a ~c ,曲线 I 、 III 光合作用强度随光照强度升高而升高

3. 科学家研究小麦 20℃时光合作用强度与光照强度的关系,得到如下曲线,下列有关叙述 不正确的是 ( )

A .随着环境温度的升高, cd 段位置不断上移

B. a 点时叶肉细胞产生 ATP 的细胞器只有线粒体

C.其他条件适宜,当植物少量缺 Mg 时, b 点将向右移动

D.外界条件均适宜时, c 点之后小麦光合作用强度不再

增加可能与叶绿体中酶的数量有关

4. 右图示某植物光合作用速度与

环境因素之间的关系,据图分析,

下列不正确的是( )

A. 甲图表示在光线弱的情况下,光

合作用速率受光强度的限制

B. 甲图可见,强光照下因光反应阶

段受到限制光合作用速率不再增加

C. 乙图中 C 点表示光照强度为甲图的 B 时,植物光合作用的最适温度 D .乙图出现 CD

段的原因是温度过高影响光合作用有关的酶的活性

5.

分析下列甲、乙、丙三图,说法正确的是( )

A .若图甲曲线表示的是喜阴植物的光合速率受光照强度的影响,则喜阳植物的曲线与此比 较, b 点向左移, c 点向左移

B .在图乙中光照强度相同时, t 2℃植物表观光合作用最大

C .若图丙代表两类色素的吸收光谱,则 f 代表类胡萝卜素

D .用塑料大棚种植蔬菜时,最好选用紫色的塑料大棚

6. 下图曲线表示农田中Ⅰ昼夜温度变化;Ⅱ光照强度;Ⅲ植物吸收 CO 2的变化,请判断下 列说法中不正确的是( )

A. 在Ⅲ曲线与时间轴交点 c 和 e 时,光合作用

吸收的 CO 2和呼吸作用释放的 CO 2量相等。

B. a点的形成是由夜间的低温造成的

C. 在从时间轴上的 c 点开始合成有机物,到 e

点有机物的合成终止。

D. 增大曲线Ⅲ与时间轴所围成的正面积措施

包括增大光照强度, CO 2浓度和充足的水分供应

7.将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节

小室 CO 2浓度, 在适宜光照强度下测定叶片光合作用的强度

(以 CO 2吸收速率表示) ,测定结果如右图。

下列相关叙述,正确的是( )

A . 如果光照强度适当降低, a 点左移, b 点左移

B . 如果光照强度适当降低, a 点左移, b 点右移

C . 如果光照强度适当增强, a 点右移, b 点右移

D . 如果光照强度适当增强, a 点左移, b 点右移

8. 图中甲、 乙、 丙分别表示几种环境因素对小麦光合作用强度的影响, 除各图中所示因素外, 其他因素均控制在小麦生长的适宜范围。请据图回答以下问题:

(1) 甲图 P 点, 限制小麦光合作用强度的因素为 。乙图 Q 点, 高 CO2浓度条 件下, 若要进一步提高光合作用应注意满足植物生活的 条件 (请依 据上述三图作答) 。预计丙图 Q 点之后 3条曲线的变化趋势

为 。

(2) 夏天中午光照强烈时, 小麦光合作用强度低的主要原因可以用 图来说明, 具体 解释为 。

(3)在气候寒冷时,即使在全日照下小麦也不能以最快的速度生长,可以用 图 来说明, 这是因为 。

范文四：影响光合作用速率的因素曲线归类

影响光合作用速率的因素曲线归类 (原创 )

例题:

例 1、 (2006广东卷)材料 1:1642年,比利时科学家海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。他在一 个花盆里栽种了一棵 2.3kg 的柳树。栽种前,花盆里的泥土经过高温烘烤干燥后称重为 90.8kg 。以后的 5年中,海尔蒙特除了只给柳树浇水外,没有在花盆里添加任何物质,每年秋天柳树的落叶也没有称重和计 算。 5年后,他将柳树和泥土分开称重,发现柳树的重量变成了 76.7kg ,泥土烘干后的重量为 90.7kg ,比 原来只减少 0.1kg 。于是他得出结论:柳树获得的 74.4kg 物质只是来源于水。

材料 2:科学家将一盆绿色植物放在不同波长的光下照射,然后测量该植物对不同光质的吸光率,结 果列于下表:

(1)根据你所掌握的生物学知识,判断海尔蒙特的结论是否确切 ? 为什么 ?

(2)花盆内的泥土减少了 0.1kg ,其原因是 。

(3)请用上表数据在指定方格纸内绘出植物叶片光吸收变化曲线,并分析得出结论

。

(4)CO2浓度对植物光合作用强度影响的规律如下图。当外界 CO 2浓度处于 A 时,植物叶

片光合作用所固定的 CO 2量与 相等;为提高封闭大棚内作物产量,棚内人工释放 CO 2应控制在 浓度为宜 (填图中字母 ) 。

答案:(1)不确切。因为柳树干重增加来自于光合作用产生的有机物。

(2)土壤中的矿质离子被柳树吸收。 (3)横坐标应标出波长(nm ) ,每一格表示 50nm ,

从原点 400— 900,纵坐标标出吸率 %) ,每一格表示 10,从 10— 100。然后按照表格数据描出曲线。结论:光合作用时主要吸收红光和蓝紫光。 (4)呼吸释放 CO 2的量 CD

例 2、 (2005年上海卷)回答有关光合作用的问题。

下图表示当影响光合作用的因素 X 、 Y 和 Z 变化时,光合作用合成量和光强度的关系。

(1)图中 X 1、 X 2、 X 3的差异是由于某种原因 ______________影响了光合作用的 ___________所导致。要提 高 大 棚 作 物 的 光 合 作 用 合 成 量 , 由 X3增 加 为 X1, 最 常 采 取 的 简 便 而 有 效 的 措 施 是 __________________________________。

(2)图中 Y 1、 Y 2、 Y 3的差异是由于 _____________影响了光合作用的 ________所致。

(3)图中 Z 1、 Z 2、 Z 3的差异表现在光合作用中 ________反应的不同,如果 Z 因素代表植物生长发育期,则 代表幼苗期、营养生长和现蕾开花期的曲线依次是 ______________。

解析:光合作用的过程分光反应和暗反应两阶段,影响光合作用的因素有内因和外因。内因是:光 合作用的强度随着绿色植株生长发育的进程而逐渐增加,一般于现蕾开花阶段达到最高值,过后随着植物 的衰老而趋减弱。外界环境因素如光照强度、温度、 CO 2 浓度、水和其他因素,也都会对光合作用产生影 响。其中,光照强度主要影响光反应的进行,而温度和 CO 2 浓度主要影响暗反应的进行。

(1) 据图判断:X 1、 X 2、 X 3 的差异与光照强度无关, 是由于温度和 CO 2浓度影响了光合作用的暗反应所导 致。要提高大棚作物的光合作用产量最常用的简便而有效的措施是增加 CO 2的浓度和适当提高温度。 (2)从图 2可知:光合作用产量与光强度有关, Y 1、 Y 2、 Y 3的差异的由于不同光谱影响了光反应的进 行。因为,叶绿素对不同光谱的吸收具有选择性,主要吸收红光和蓝紫光。

(3)从图文中所提供的信息可知:出现 Z 1、 Z 2、 Z 3的差异是植物内部因素决定的,在不同的生长发育 阶段其光合作用的能力有差异,在幼苗期最弱,现蕾开花期最强。所以, Z 1代表现蕾开花期, Z 2代表营养 生长期, Z 3代表幼苗期。

答案:(1) CO 2浓度和温度 暗反应 施放干冰, 增加 CO 2浓度 (适当升温) 或 (燃烧柴草) (2) 光波波长 光反应 (3)光反应和暗反应 Z3、 Z 2、 Z 1。

例 3. (06年四川)将川芎植株的一叶片置于恒温的密闭小室,调节小室 CO 2浓度,在适宜光照强度 下测定叶片光合作用的强度(以 CO 2的吸收速率表示) ,测定结果如下图。下列相关叙述,正确的是:

A.如果光照强度适当降低, a 点左移, b 点左移 B.如果光照强度适当降低, a 点左移, b 点右移 C.如果光照强度适当增强, a 点右移, b 点右移 D.如果光照强度适当增强, a 点左移, b 点右移

[解析 ]本题考查的 CO 2浓度和光照强度对光合作用的影响, 二者的变动都会影响光合作用的补偿点和 最大光合作用强度。本题涉及光合作用的 CO 2浓度和光照强度两个基本条件。假定光照强度降低,要达到 补偿点 a ,则需要更高的 CO 2浓度, a 点应右移, A 、 B 选项不正确;假定光照强度升高, CO 2利用率升高, 要达到光补偿点 a ,在 CO 2浓度低一些的时候即可达到, a 点应左移, C 选项不正确,故 D 项正确。另外, 光照强度升高,则需要更高浓度的 CO 2才能达到最大光合作用强度, b 点应右移。

例 4. (06年黄冈质检)下图表示植物放在不同浓度的 CO 2环境条件下,其光合作用速率受光照强度 影响的变化曲线。与 a 点相比较, b 点时叶肉细胞内 C 3的含量;与 c 点相比较, b 点时叶肉细胞内 C 3的含 量,其变化情况是( )

1% 0.3%

A 、高、基本一致 B、低、基本一致 C、高、高 D、低、高 答案:D

例 5、 (06年上海)请回答下列有关光合作用的问题。在一定浓度的 CO 2和适当的温度条件下,测定某 双子叶植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度,结果如下表。表中负值表示二氧化碳释放量,正值表 示二氧化碳吸收量。

(1)在下面坐标系上绘出光照强度与该植物叶片光合作用速度的关系图。

(2)该植物叶片的呼吸速度是 ________(CO2mg/l00cm2

叶·小时 ) 。

(3)在光照强度为 ________千勒克司时,该植物叶片光合成量和呼吸消耗量相等。

(4)在一天中,将该植物叶片置于 10千勒克司光照下 10小时,其余时间置于黑暗中,则每 100cm 2

叶片 产生的葡萄糖中有 ________mg将转化为淀粉。 (取小数点后一位 )

(5)据图分析,在 0~8千勒克司范围内,光合作用速度受 ________因素影响;超过 8千勒克司时,光 合作用速度受 ________因素影响。

[解析 ]本题考查的是植物的光合作用、呼吸作用及相关计算。在高考能力测试中,主要考查呼吸作用 的实验分析与实验设计,可通过光合作用、呼吸作用反应式,结合一次函数进行定量的分析和计算,同时 多注意光合作用和呼吸作用的影响因素在实践中的应用。

(1) 根据表格中的数据绘制出曲线,要注意横、纵坐标单位的标注。

(2) 从绘制的曲线图中可知:该植物呼吸速率是 4 CO2mg/l00cm2

叶·小时。 (3) 在光照强度为 2千勒克司时,该植物叶片光合成量和呼吸消耗量相等。

(4) 一天 CO 2的净吸收量为 16(CO2mg/l00cm2叶·小时 ) 10小时— 4

( CO2mg/l00cm2

叶·小时) 24

小时 =64(CO2mg/l00cm2) , 若剩余的 64(CO2mg/l00cm2

) 全部转化为葡萄糖, 根据光合作用反应式,

则生物的葡萄糖 =[64(CO2mg/l00cm2

)/44/6] 180 =43.6mg

(5) 据图分析,在 0至 8千勒克司时,未达到光饱和点之前,光合速率受光照强度影响,达到光饱

和点后受温度和 CO 2浓度影响。

答案:(2) 4 (3) 2 (4) 43.6 (5)光照强度 温度和 CO 2浓度

范文五：关于环境因素对光合速率影响的探讨

关于环境因素对光合速率影响的探讨

生物学教学2ol2年(第37卷)笫1

关于环境因素对光合速率影响的探讨

楼仙娟(浙江省宁波市鄞州区姜山中学315191) 摘要本文从光合速率的相关曲线出发,以曲线上的几个关键点为研究对象,分析教

学重点,化解教学难点.

关键词环境因索光合速率光合速率曲线光补偿点光饱和点 .

"环境因素影响光合速率"这一教学内容为浙江 科技版高中生物学教材《分子与细胞》第三章"细胞的 代谢"的第五节"光合作用"中的重点和难点知识.影 响光合速率的环境因素有光照,温度,CO2浓度,必需 矿质营养,水分等多种,其实各种环境因素是综合影响 光合速率的,且影响过程本身是一个极其复杂的过程, 因此,学生在学习时有一定的困难.本文结合教学实 践,重点探讨改变环境因素对光合速率的影响曲线上 的几个关键点位置的变化规律.

1相关概念

1.1光舍速率光合作用的指标是光合速率.光合 速率通常以每小时单位叶面积吸收二氧化碳毫克数表 示,一般测定光合速率的方法都没有把叶子的细胞呼 吸考虑在内,所以测定的实际结果是光合速率减去细 胞呼吸速率的差数,叫做表观光合速率或净光合速率. 如果同时测得其细胞呼吸速率,让其与表观光合速率 相加,则可得到真正光合速率.即:

真正(总)光合速率=表观(净)光合速率+细胞

呼吸速率

1.2光合速率曲线图中各关键点光合作用是一个 光生物化学反应,以下以"光照强度与光合速率的关系 的曲线图"(图1)为例解析相关曲线中的几个关键点 的含义.

图1光照强度与光合速率的关系

如图1,在一定范围内光合速率随着光照强度的 增强而加快,几乎是呈正相关.但超过一定范围之后, 光合速率的增加减慢;当达到某一光照强度时,光合速

),这时的现象称为光饱和现象, 率就不再增加(达d点

达到最大光合速率时的最小光照强度称为光饱和点 (图l,c).光饱和点的数值是在某种植物的单片叶上 ?

25-

测得的,对一个植株,群体或其他各类植物均不适用. 同一一叶子在同一时间内,光合过程中吸收的CO2 和细胞呼吸过程中放出的CO,等量时的光照强度,称 为光补偿点(图1,b).植物在光补偿点时,有机物的 合成和消耗速率相等,干物质积累量为零.因为晚间 没有光合作用却还要因呼吸消耗物质,因此从全天来 看,植物所需的最低光照强度,必须高于光补偿点,植 物才能正常生长.

在黑暗下,植物不能进行光合作用,因此在光照强 度为0的a点,植物只进行细胞呼吸,该点表示该种植 物在该温度下的细胞呼吸强度.因此,凡对绿色植物 测定呼吸速率,通常在黑暗条件下进行,但种子因不会 光合作用可直接测呼吸速率.

2改变某一环境因素后光合速率曲线中几个关键点 的位置变化分析

为了让学生能较好地理解并撑握"环境因素对光

合速率有何影响"这一重点知识,可探讨在其他因素适 宜且不变的条件下,就某一因素的改变引起光合速率 曲线图(图1)中的各关键点将如何移动进行规律分 析,为了叙述方便,在以下内容分析中用a,b,c,d分别 表示图1中的呼吸速率,光补偿点,光饱和点,最大光 t

合速率.

2.1光质光质是指阳光中各种不同波长的光.光 质不同所含的能量也不同,且在自然条件下,植物的光 合色素(叶绿素和类胡萝卜素)通常会更多地吸收红 橙光和蓝紫光,而对绿光几乎不吸收.变换不同波长 的光会影响植物的光合速率.

改变光质,其他条件不变,若变后光质更有利于被 植物吸收,则图1中的_a点不移动,b点向左移,c点向 右移,d点向右上方移;若变后光质不利于被植物吸 收,如改成绿光,则图1中的a点不移动,b点向右移,C 点向左移,d点向左下方移.

2.2温度温度是影响光合速率的重要因素,光合过 程中的暗反应(碳反应)是由酶所催化的化学反应,而 温度主要通过影响酶的生物活性来影响光合速率的. 除了少数的例子以外,一般植物可在l0?,35?下正 常地进行光合作用,其中以25?,30c【二最适宜,在 35?以上时光合作用就开始下降,40?,50~E时即完 全停止.温度对于细胞呼吸是一个主要影响因素,但 ?

26?

最适细胞呼吸的温度比最适光合作用的温度要高5:【二 左右,细胞呼吸比光合作用能耐更高的高温.因此,改 变温度图1曲线中的几个关键点有以下的变化.

2.2.1在最适温度以下升高温度如图1所示,如在 光合作用和细胞呼吸最适温度以下升高温度,会引起 光合速率和细胞呼吸速率均增强,但呼吸速率强度的 增加量往往低于光合速率,则a点向下移动;b点向左 移动(在相对较弱的光照强度时就能产生与细胞呼吸 消耗量相当的有机物);d点则向右上方移动,c点右移 (温度升高,光反应与暗反应的酶活性都升高,则植物 可利用更强的光照).

2.2.2温度超过最适温度另一种升温对图像各点 移动的影响,则是光合作用与细胞呼吸最适温度不同, 而且升高温度,会使其中之一超过最适温度如下题: 812

吸

收

量

.

6

一

25~C.一

.

如c

光照强度

j

i

,

智

图2

例1.若已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适 温度分别为25?和30cI:,如图曲线表示该植物在25cI:

时光合速率与光照强度的关系,若将温度提高到30? 的条件下(其他条件不变),理论上分析曲线b,d点位 置如何变化?

解析:光合作用与细胞呼吸最适温度不同,该题中 温度由25?升高到30?,呼吸速率在增大,且达到呼 吸的最适温度,而光合速率却是下降,且超过最适温 度,因而出现a点因细胞呼吸加强而往下移,b点往右 移有两个方面的原因,一方面是细胞呼吸加强,需较强 的光照强度才能产生细胞呼吸消耗量相当的有机物; 另一方面的原因是光合速率下降,产生有机物速率也 下降,也需较强的光照强度才能产生与原来相等的有 机物量.d点则因温度超过最适温度,酶活性下降,最 大光合速率下降而下移.答案:b点往右移d点往下 移(如图2中虚线所示).

2.3CO2浓度大气中的二氧化碳含量,如以容积表 示,仅为330mg/L,而光合作用所需的最适CO2浓度为 lO00mg/L,故而co2浓度是影响光合作用的重要因素 之一.研究CO,浓度对光强与光合作用速率关系曲 线图的影响,一般认为是在CO2浓度不影响细胞呼吸 的前提下进行的,CO浓度与光合作用速率的关系曲 生物学教学2012年(第37卷)第1期

线图如图3所示.从该图可知,一定范围内提高CO, 浓度,可以促进光合作用.因此,在一定范围内提高 CO,浓度,光合作用速率与光照强度关系曲线图(图 1)中各点位置应如图4虚线所示.因此,如果适当提 高CO,浓度,则图1中的关键点移动情况如下:a点 (暗呼吸速率):不移动(因为CO2浓度的适当提升,不 会抑制细胞呼吸);b点(光补偿点):不移动(因为b点 限制因子是光照强度,升高CO2浓度不影响该点的位

置);d点:向右上方移动,c点(光饱和点)向右移动 (限制因子不再是光照强度,适当提高CO2浓度,c点 时可吸收更多的cO,,也就可促进植物利用更强的光 照强度来进行光合作用).

测

H

0

U

图3

/,一一一高cO:浓度

低?度

一

/光照强度/

幽4

另外,植物对二氧化碳的利用与光照强度有关,在 弱光情况下,只能利用较低的二氧化碳浓度,光合速率 慢;随着光照的增强,植物就能吸收利用较高的二氧化 碳浓度,光合速率加快.弱光照下,光合速率降低比呼 吸显着,所以要求较高的二氧化碳水平才能维持光合 与呼吸速率相等,也即是二氧化碳补偿点高.当强光 照时,光合速率显着大于呼吸速率,二氧化碳补偿点就 低..

2.4阴生和阳生根据对光照强度的适应性不同,可 把植物分为阳生植物和阴生植物两类.阳生植物要求 充分直射日光,才能生长或生长良好,如马尾松和白 桦.阴生植物适宜于生长在荫蔽环境中,例如胡椒和 酢浆草,它们在完全日照下反而生长不良或不能生长. 阳生植物和阴生植物之所以适应不同的光照,是与它 们的生理特性和形态特征的不同有关.如图5两曲线

中实线表示阳生植物(如马尾松),虚线则表示阴生植 物(如三七).因此,不论是阴生植物还是阳生植物, 光照强度改变后,各点都会移动(如图5所示). 生物学教学2012年(第37卷)第1期

使用有色导线制作生物学教学用模型

?

27?

徐红玲(上海市格致中学200001)

摘要本文介绍了以有色导线作为材料,制作和使用生物学教学用模型的方法.所介

绍的方法具有取材方便,成本低廉,操作

简便,可以反复使用等特点.

关键词有色导线生物模型制作实验材料

在高中阶段,学生会不断接触到各种类型的模型 构建,现介绍指导学生用有色导线制作的几种生物学 教学用模型制作方法和使用情况【.

1蛋白质二级,三级,四级结构模型的制作和使用 1.1蛋白质的二级结构取1根有色导线,缠绕在笔 竿上,然后将笔抽出,再将螺旋状的导线稍许用力压一 压,可模拟仅一螺旋结构模型(图1上),将导线反复回 折弯曲可模拟B一折叠结构模型(图1下). 1.2蛋白质的三,四级结构蛋白质分子的三级结 构.例如,球蛋白,肽链有几段?一螺旋,每两段之间 的是一个不成螺旋的B一折叠,这些不成形螺旋部分 的折叠方向是决定球蛋白三级结构的关键.取3根有 色导线,每根长约lOOcm左右,将3种有色导线弯曲团 成d一螺旋,某些部位弯曲团成B一折叠,然后将制作 好的导线缠绕团成球形(图2),制作成蛋白质的三级 结构模型.再将各种三级结构的球蛋白缠绕在一起, 图1多肽链的一螺旋结构模型(上),

B一折叠结构模型(下)

形成一个大的球形结构,这就是蛋白质的四级结构模 型(图3).

1.3蛋白质模型的使用在课堂教学中教师注意把 握好引导性和开放性,蛋白质二级,三级结构容易理 解,制作过程较简单,可以让学生分小组动手制作[, 并对学生的作品作出评价,挑选出比较好的三级结构 /

/

l_阳生植物

一-阴生植物

.

;

a'

.

a

图5

2.5矿质元素矿质元素直接或间接影响光合作用. 氮,镁,铁,锰等是叶绿素生物合成所必需的矿质元素,钾, 磷等参与糖类代谢,缺乏时便影响糖类的转变和运输,这 样也就间接影响了光合作用.同时,磷也参与光合作用中 间产物的转变和能量传递,所以对光合速率影响很大.在 一

定范围内,营养元素越多,光合速率就越快. 例2.如果培养环境中缺镁,则上图1中的几个关 键点如何移动?

解析:缺镁,意味着植物缺乏叶绿素,吸收和利用 光能的能力下降,而细胞呼吸的速率未改变,所以a点 位置不变;补偿点b点右移,即需要更强的光照强度下

才能使光合作用与细胞呼吸速率相等;d点向左下方 移动,因为色素含量下降,光饱和点也减小,表观光合 速率减小.

3规律总结

'

改变环境因素后,光照强度与光合速率的关系曲 线图(图1)中各关键点如何移动,可总结出如下规律: 该曲线关注总光合速率与细胞呼吸速率的相对值,各 个关键点在曲线中的位置变化主要看改变环境因素后 是否更有利于总光合速率的增加,只要相对有利于总 光合速率的增加,即会增加bc的宽度,否则就会减小 bc的宽度.例如,在改变环境因素后呼吸速率不改 变,且有利于光合作用时,则图1中a点不移动,b点左 移,C点右移,d点上移,即会增加bc的宽度;在改变环 境因素后呼吸速率不改变,且环境因素的改变不利于 光合作用,则图1中a点不移动,b点右移,c点左移,d 点下移,即会减小bc的宽度;在改变环境因素后更有 利于细胞呼吸,则a点下移,b点右移,c点左移,d点 下移,也会减小bc的宽度等.

(本文获浙江省教育科学重点课题07SB65专项基 金支助)

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