光能利用率和光合作用效率课件.ppt

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1、色素分子可见光C52C3ADP+PiATPH2OO2[H]酶酶C6H12O6+H2OCO2吸收光解固定还原酶光反应暗反应光合作用的过程光能利用率和光合作用效率光能利用率：指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与照射到此地的光能总量的比值。光合作用效率：指绿色植物通过光合作用制造的有机物中所含有的能量与照射到此地被植物吸收了的光能总量的比值。从农业生产上看，我们要提高粮食产量就要设法提高农作物的光能利用率，其方法是：1）延长光合作用时间：轮作2）增加光合作用面积：合理密植、间作3）提高光合作用效率①光照

2、强弱的控制（包括光质的不同）②保证必需矿质元素适量供应，即合理施肥③控制好温度（白天适当提高温度，夜晚适当降低温度）④增加CO2浓度⑤合理灌溉高考点拨：植物的光合作用速率光合作用速率是光合作用强度的指标，通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳毫克数表示。由于植物进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用，释放二氧化碳，这些二氧化碳未出植物体又被光合利用，所以，在光照下测定的二氧化碳的吸收量只是光合作用从外界吸收量，称为表观光合速率。真正光合速率是指植物在光下实际把二氧化碳转化成有机物的量，即在单位时间内、

3、叶面积从外界吸收和自身呼吸释放二氧化碳的量。光合作用与细胞呼吸的计算：（一）光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。（二）在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。如图所示：（三）呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量，即表示呼吸

4、速率。（四）一昼夜有机物的积累（用CO2量表示）可用下式表示：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。影响光合速率的因素：1．影响光合速率的内部因素。据研究，植物的种类不同，光合速率不同；同一植物在不同的生长发育阶段、同一植株不同部位的叶片、同一叶片的不同生长发育时期，光合速率都有明显差异。如图：反映叶面积（或叶龄）与光合速率的关系。2.影响光合速率的环境因素。主要有光照强度、光照面积、CO2浓度、含水量和矿质元素、温度等。（l）光照强度光是光合作用的能量来源，光照强度直接影响光合速率。在其它

5、条件都适宜的情况下，在一定范围内，光合速率随光照强度提高而加快。当光照强度高到一定数值后，光照强度再提高而光合速率不再加快，这种现象叫光饱和现象。开始达到光饱和现象的光照强度称为光饱和点（如图C点）。在光饱和点以下，随着光照强度减弱，光合速率减慢，当减弱到一定光照强度时，光合作用吸收二氧化碳量与呼吸释放二氧化碳的量处于动态平衡，这时的光照强度称为光补偿点（如图B点），此时植物制造有机物量和消耗有机物量相等。据研究，不同类型植物的光饱和点和补偿点是不同的。阴生植物的光饱和点和补偿点一般都低于阳生植物（如图虚线所示

6、）。（2）叶面积指数如图，OA段表明随叶面积不断增大，光合作用实际量不断增大。A点为光合作用的饱和点，随叶面积增大，光合作用不再增加，原因是有许多叶被遮挡在光补偿点以下。OB段干物质量随光合作用增加而增加，由于A点以后光合作用量不再增加，而叶片随叶面积的不断增加OC段呼吸量增加，所以干物质积累量降低，如BC段。植物的叶面积指数不能超过C点，若超过C点，植物消耗大于积累，无法生存下去。（3）二氧化碳浓度二氧化碳是光合作用的两种原料之一，因此，环境中二氧化碳的浓度与光合速率有密切关系。在一定范围内，光合速率随CO2

7、浓度增大而加快，但到A点（即CO2饱和点）时，光合速率不再加快。在自然条件下，陆生植物主要从空气中吸收二氧化碳，水生植物或暂时浸泡在水中的植物体，吸收溶于水中的二氧化碳。（4）温度温度对光合作用的影响比较复杂，它一方面可以直接影响光合作用中各种酶的活动、光合结构，还通过影响其它相关的代谢活动而影响光合作用。不同植物对温度反应不同，一般最适温度在25℃。如图，AB段表明光合速率随温度的升高而逐渐加强，B点以后光合酶的活性下降，C点以后光合作用将完全停止。提高光合作用效率影响光合作用的因素在生产实践上的应用：总反应

8、式：①光照强度适当提高②光质白光（复合光）光合作用能力最强红光（单色光）光合作用最强蓝光（单色光）光合作用次之绿光（单色光）光合作用最弱温室大棚用无色透明玻璃或薄膜光叶绿体12H2O+6CO2C6H12O6+6H2O+6O2合理施肥①不能过多，以免“烧苗”②根据土壤的酸碱度，选择合适的化肥③施肥与松土要同时进行矿质元素的吸收与呼吸作用的关系方式：主动运输条件：能量（ATP）载体呼吸作用