特岗教师招聘生物知识点：细胞的能量供应和利用（五）

　　中小学教师职业道德规范特岗教师待遇 第四节 能量之源光与光合作用（二）

　　1.光合作用的意义

　　(1)制造有机物，实现物质转变，将CO2和H2O合成有机物，转化并储存太阳能；

　　(2)调节大气中的O2和CO2含量保持相对稳定；

　　(3)生物生命活动所需能量的最终来源；

　　【注】光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。

　　2.影响光合作用速率的因素及其在生产上的应用

　　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。

　　【注】环境因素对光合作用速率的影响

　　①空气中C02浓度；②温度高低；③光照强度；④光照长短；⑤光的成分。

　　(1)单因子对光合作用速率影响的分析

　　a.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CO2量表明此时的呼吸强度。

　　AB段表明光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；而到B点时，细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，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。

　　b.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(BC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。

　　c.CO2浓度、含水量和矿质元素(如图所示)

　　曲线分析：CO2和水是光合作用的原料，矿质元素直接或间接影响光合作用。在一定范围内，CO2、水和矿质元素越多，光合作用速率越快，但到A点时，即CO2、水、矿质元素达到饱和时，就不再增加了。

　　应用：正其行，通其风，温室内充CO2，即提高CO2浓度，增加产量的方法。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。

　　d.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℃)随温度的升高而逐渐加强，B点(35℃)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。

　　(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CO2，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。总之，可根据具体情况，通过增加光照强度，调节温度或增加CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的

　　3.总结：光合作用在现实生活中

　　(1)提高农作物产量：延长光合作用时间、增大光合作用面积：合理密植，改变植物种植方式：轮作、间作、套作。

　　(2)提高光合作用速度：使用温室大棚；使用农家肥、化肥；大棚中适当提高二氧化碳的浓度；补充人工光照。

　　4.计算

　　(1)真光合作用速率=净光合作用速率+细胞呼吸作用速率

　　(2)光合作用制造的有机物=光合作用积累的有机物+细胞呼吸消耗的有机物

　　解析：制造的就是生产的总量，其中一部分被储存起来，就是积累的，另一部分被呼吸消耗

　　(3)光合作用利用二氧化碳的量=从外界吸收的二氧化碳的量+细胞呼吸释放的二氧化碳的量

　　解析：光合作用利用CO2的量有两个来源，一个是外界吸收的，另一个是自身呼吸放出的，二者都被光合作用利用。

　　5.比较光合作用和细胞呼吸作用

　　6.化能合成作用

　　自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有色素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中某些无机物氧化时释放的能量来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。例如：硝化细菌、硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌。

　　下图为硝化细菌的化能合成作用：

　　进行光合作用和化能合成作用的生物都是自养型生物；而只能利用环境中现成的有机物来维持自身生命活动的生物是异养型生物。