第5章 細胞的能量供應(yīng)和利用 閱讀·創(chuàng)新
【閱讀】
光合作用與糧食產(chǎn)量的關(guān)系
影響光合作用的因素與生產(chǎn)實踐有著極大關(guān)系，對此我們要給予足夠重視。影響植物光合作用的因素很圖552多，主要的有光照強度和光照時間、環(huán)境中二氧化碳的濃度、溫度以及土壤中的水肥條件等。這些因素中，任何一種因素的改變都將影響光合作用的進行。例如，當光照強度提高時，光合速率也隨之增加；當光照強度減弱時，光合速率也隨之下降。兩者的關(guān)系如右圖所示。
在a點時，植物進行光合作用所吸收的二氧化碳與它呼吸時所釋放的二氧化碳相等，此時植物的光合速率=呼吸速率，二者處于動態(tài)平衡；如果光照強度低于a時，光合速率＜呼吸速率，植物不僅不能積累有機物，相反還要消耗體內(nèi)原有的有機物；只有當光照強度高于a點時，植物的光合速率隨光照強度的增強而提高。但當光照強度到達一定程度時，光合速率的提高幅度減緩，最后達到一定限度（b時），就不再提高。（虛線表示真正光合速率；實線表示表觀光合速率，它是真正光合速率與呼吸速率之差。）
耐陰植物的最大光照強度為5 000～10 000 lx；陽生植物中的c3植物需要的最大光照強度大約是30 000～50 000 lx；而c4植物甚至達到100 000 lx時，光照強度還未達到最高。
溫度和光合作用的關(guān)系也非常密切，不過溫度對光反應(yīng)影響小，而暗反應(yīng)明顯地受溫度的影響和制約，這主要是因為暗反應(yīng)是一系列的酶促反應(yīng)。
溫度和光合作用強度的關(guān)系如圖553所示：a點為植物進行光合作用的最低溫度，不同植物的最低溫度不同，如熱帶植物大約為5～7 ℃，高粱和玉米大約為5～10 ℃，而地衣為-20 ℃。在最低溫度時，植物的光合作用幾乎不能進行。從a→b，隨溫度的升高，植物的光合作用不斷增強，但當溫度升高到一定程度時（如b），植物的光合作用強度不再提高，則此時的b點溫度為植物進行光合作用的最適溫度。不同植物的最適溫度不一樣，通常c4植物比c3植物有較高的最適溫度范圍，如 c4植物中的高粱最適溫度為40～45 ℃，而c3植物水稻的最適宜的溫度為18～32 ℃。當溫度從b→c時，光合作用迅速下降，c點為植物光合作用的最高溫度。c3植物光合作用的最高溫度范圍比c3植物要高，如c4植物一般在50～60 ℃，而c3植物一般在40 ℃以下。(a表示最低溫度，b表示最適溫度，c表示最高溫度。）
【探究】
1.探究影響酶催化效率的因素
設(shè)計實驗，探究（酶濃度、溫度、ph或底物）對酶催化效率的影響。嘗試繪出以上各種不同因素影響酶催化效率的坐標曲線圖。
2.探究影響光合作用的因素
設(shè)計實驗，探究（光、二氧化碳濃度或溫度等）影響光合作用的因素。根據(jù)探究實驗的有關(guān)要求，寫出實驗設(shè)計方案及相應(yīng)的結(jié)果預(yù)測。