第5章 细胞的能量供应和利用 阅读・创新
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光合作用与粮食产量的关系
影响光合作用的因素与生产实践有着极大关系，对此我们要给予足够重视。影响植物光合作用的因素很图552多，主要的有光照强度和光照时间、环境中二氧化碳的浓度、温度以及土壤中的水肥条件等。这些因素中，任何一种因素的改变都将影响光合作用的进行。例如，当光照强度提高时，光合速率也随之增加；当光照强度减弱时，光合速率也随之下降。两者的关系如右图所示。
在a点时，植物进行光合作用所吸收的二氧化碳与它呼吸时所释放的二氧化碳相等，此时植物的光合速率=呼吸速率，二者处于动态平衡；如果光照强度低于a时，光合速率＜呼吸速率，植物不仅不能积累有机物，相反还要消耗体内原有的有机物；只有当光照强度高于a点时，植物的光合速率随光照强度的增强而提高。但当光照强度到达一定程度时，光合速率的提高幅度减缓，最后达到一定限度（b时），就不再提高。（虚线表示真正光合速率；实线表示表观光合速率，它是真正光合速率与呼吸速率之差。）
耐阴植物的最大光照强度为5 000～10 000 lx；阳生植物中的c3植物需要的最大光照强度大约是30 000～50 000 lx；而c4植物甚至达到100 000 lx时，光照强度还未达到最高。
温度和光合作用的关系也非常密切，不过温度对光反应影响小，而暗反应明显地受温度的影响和制约，这主要是因为暗反应是一系列的酶促反应。
温度和光合作用强度的关系如图553所示：a点为植物进行光合作用的最低温度，不同植物的最低温度不同，如热带植物大约为5～7 ℃，高粱和玉米大约为5～10 ℃，而地衣为-20 ℃。在最低温度时，植物的光合作用几乎不能进行。从a→b，随温度的升高，植物的光合作用不断增强，但当温度升高到一定程度时（如b），植物的光合作用强度不再提高，则此时的b点温度为植物进行光合作用的最适温度。不同植物的最适温度不一样，通常c4植物比c3植物有较高的最适温度范围，如 c4植物中的高粱最适温度为40～45 ℃，而c3植物水稻的最适宜的温度为18～32 ℃。当温度从b→c时，光合作用迅速下降，c点为植物光合作用的最高温度。c3植物光合作用的最高温度范围比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表示最低温度，b表示最适温度，c表示最高温度。）
【探究】
1.探究影响酶催化效率的因素
设计实验，探究（酶浓度、温度、ph或底物）对酶催化效率的影响。尝试绘出以上各种不同因素影响酶催化效率的坐标曲线图。
2.探究影响光合作用的因素
设计实验，探究（光、二氧化碳浓度或温度等）影响光合作用的因素。根据探究实验的有关要求，写出实验设计方案及相应的结果预测。
