光合作用的过程及影响光合作用的环境因素

光合作用是绿色植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气的过程，是地球上生命活动的基本能量来源。光合作用主要分为光反应和暗反应两个阶段，同时受多种环境因素影响，如光照强度、二氧化碳浓度和温度等。

一、光合作用的过程

1. 光反应阶段：光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，需要光照。该阶段利用光能将水分解成氧气和还原氢（NADPH），同时合成ATP。反应式为：12H₂O + 光能 → 6O₂ + 24[H] + ATP。
2. 暗反应阶段：暗反应发生在叶绿体基质中，不直接依赖光照，但需要光反应提供的ATP和NADPH。该阶段通过卡尔文循环固定二氧化碳，生成有机物（如葡萄糖）。反应式为：6CO₂ + 24[H] + ATP → C₆H₁₂O₆ + 6H₂O。

二、影响光合作用的环境因素

1. 光照强度：光照是光合作用的能量来源。在一定范围内，光合速率随光照强度增加而升高；但超过光饱和点后，速率不再增加。光照过强可能导致光抑制，降低光合效率。
2. 二氧化碳浓度：二氧化碳是光合作用的原料。浓度升高可促进光合速率，但达到饱和点后影响减弱。在封闭环境中，补充二氧化碳可提高作物产量。
3. 温度：温度影响酶活性。光合作用的最适温度通常为25-30°C；温度过高或过低会抑制酶功能，导致速率下降。
4. 水分：水分参与光反应的水解过程，并影响植物气孔开闭。缺水时气孔关闭，限制二氧化碳吸收，间接降低光合速率。
5. 矿质元素：如氮、磷、镁等是叶绿素和酶的组成成分，缺乏时会抑制光合作用。

三、应用与总结
理解光合作用过程及环境因素有助于农业生产，如通过调控温室条件优化作物生长。在实际问题中，需综合考虑各因素，避免单一条件的极端变化。本课时达标训练旨在帮助学生掌握这些核心知识，提升分析和应用能力。

附：答案提示

• 光反应产物：O₂、ATP、NADPH。
• 暗反应原料：CO₂、ATP、NADPH。
• 提高光合速率的措施：增加光照、补充CO₂、保持适宜温度。