第11讲 影响光合作用的因素

影响光合作用速率的环境因素（Ⅱ）

影响光合作用的因素

1．光照强度

(1)原理：光照强度通过影响植物的光反应进而影响光合速率。光照强度增加，光反应速率加快，产生的[H]和ATP增多，使暗反应中还原过程加快，从而使光合作用产物增加。 (2)曲线分析

①A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸。

②AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少。

③B点：为光补偿点，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度。

④BC段：表明随着光照强度不断增强，光合作用强度不断增强，到C点后不再增强了。 ⑤C点：为光饱和点，限制C点以后光合作用强度不再增加的内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。

(3)应用：①温室生产中，适当增强光照强度，以提高光合速率，使作物增产；②阴生植物的光补偿点和光饱和点都较阳生植物低，间作套种农作物，可合理利用光能。 2．CO2浓度

(1)原理：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成。 (2)曲线分析

图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度，图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B′点都表示CO2饱和点。

(3)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光

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合速率。 3．温度

(1)原理：温度通过影响酶的活性影响光合作用。 (2)曲线分析

AB段 B点 BC段 在B点之前，随着温度升高，光合速率增大 酶的最适温度，光合速率最大 随着温度升高，酶的活性下降，光合速率减小，50 ℃左右光合速率几乎为零 (3)应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。 4．水分

(1)原理：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。 (2)曲线分析

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，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2的供应。 5．光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的综合作用 (1)常见曲线

(2)曲线分析

P点：限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。

Q点：横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素主要为坐标图中所标示出

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的其他因子。

(3)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，也可同时适当增加CO2浓度，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合速率。

考向1 影响光合作用的因素

1．(考查光照强度的影响)(2017·高考天津卷)某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半，但固定CO2酶的活性显著高于野生型。如图显示两者在不同光照强度下的CO2吸收速率。叙述错误的是( )

A．光照强度低于P时，突变型的光反应强度低于野生型 B．光照强度高于P时，突变型的暗反应强度高于野生型

C．光照强度低于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是光照强度 D．光照强度高于P时，限制突变型光合速率的主要环境因素是CO2浓度

解析：选D。光照强度低于P时，突变型的光合作用强度(光反应和暗反应强度)低于野生型，A项正确；光照强度高于P时，突变型的光合作用强度(光反应和暗反应强度)高于野生型，B项正确；光照强度低于P时，限制突变型和野生型光合速率的主要环境因素为横坐标所表示的因素，即光照强度，C项正确；光照强度高于P时，突变型光合速率随光照强度的增大而增加，因此限制其光合速率的主要环境因素仍然为横坐标所表示的因素，即光照强度，D项错误。

2．(考查CO2浓度的影响)(2017·西安八校联考)如图所示，在最适温度和光照强度下，测得甲、乙两种植物的光合速率随环境中CO2浓度的变化情况，下列说法错误的是( )

A．植物乙比植物甲对CO2浓度变化更敏感

B．当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙合成有机物的量相等 C．d点甲植物细胞内的C3含量比b点高

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D．适当降低光照强度，b点将向右移动

解析：选B。环境中CO2浓度升高到一定程度后，植物乙CO2的吸收量降低幅度大，植物甲CO2的吸收量保持不变，因此植物乙对CO2浓度变化更敏感；当CO2吸收量为c时，植物甲与植物乙的净光合速率相等，由于植物甲比植物乙的呼吸速率大，根据实际光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，因此植物甲合成有机物的量比植物乙多；CO2浓度由b点增加到d点时，甲植物细胞内C3的合成量增加而消耗量不变，因此细胞内C3的含量增加；图中曲线是在最适的光照强度条件下测得的，因此光照强度减弱，CO2的吸收量降低，b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，降低光照强度后，在较高浓度的CO2条件下才能使CO2吸收量与CO2释放量相等，因此b点将右移。

3．(考查水分的影响)如图为研究水分与光照强度对铁皮石斛可溶性糖含量的影响结果。下列叙述不正确的是( )

A．本实验的自变量为光照强度和土壤含水量 B．光照强度通过影响光合作用来影响可溶性糖的含量 C．可溶性糖含量随土壤含水量的降低而升高

D．葡萄糖、果糖和麦芽糖在斐林试剂的作用下均可产生砖红色沉淀

解析：选C。由图可知，本实验的自变量为土壤含水量和光照强度，A正确；光照强度为影响光合作用的因素，可溶性糖为光合作用的产物，因此光照强度可通过影响光合作用来影响可溶性糖的含量，B正确；由图可知，在三个光照强度下，随着土壤含水量的降低，可溶性糖含量均升高，但图中仅有土壤含水量为100%、70%、40%时的实验结果，当土壤含水量小于40%时，可溶性糖的含量未知，因此不能得出可溶性糖含量随土壤含水量的降低而升高，C错误；葡萄糖、果糖和麦芽糖均为还原糖，在斐林试剂的作用下均可产生砖红色沉淀，D正确。 4．(考查多因素的影响)(高考新课标全国卷Ⅱ)某植物净光合速率的变化趋势如图所示。

据图回答下列问题：

(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为________。CO2浓度在a～b之间时，

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