有關(guān)光合作用的曲線圖的分析

1、有關(guān)光合作用的曲線圖的分析1. 光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響（1）、縱坐標(biāo)代表實(shí)際光合作用強(qiáng)度還是凈光合作用強(qiáng)度？光合總產(chǎn)量和光合凈產(chǎn)量常用的判定方法： 如果CO2 吸收量出現(xiàn)負(fù)值，則縱坐標(biāo)為光合凈產(chǎn)量；（光下）CO2 吸收量、O2釋放量和葡萄糖積累量都表示光合凈產(chǎn)量；光合作用CO2 吸收量、光合作用O2釋放量和葡萄糖制造量都表示光合總產(chǎn)量。因此本圖縱坐標(biāo)代表的是凈光合作用強(qiáng)度。（2）、幾個(gè)點(diǎn)、幾個(gè)線段的生物學(xué)含義：A點(diǎn)：A點(diǎn)時(shí)光照強(qiáng)度為0，光合作用強(qiáng)度為0，植物只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用。凈光合強(qiáng)度為負(fù)值由此點(diǎn)獲得的信息是：呼吸速率為OA的絕對(duì)值。B點(diǎn)：實(shí)際光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度（

2、光合作用與呼吸作用處于動(dòng)態(tài)衡），凈光合作用強(qiáng)度凈為0。表現(xiàn)為既不釋放CO2也不吸收CO2（此點(diǎn)為光合作用補(bǔ)償點(diǎn)）C點(diǎn)：當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定值時(shí)，光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大值。此值為縱坐標(biāo)（此點(diǎn)為光合作用飽和點(diǎn)）N點(diǎn)：為光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大值（CM）時(shí)所對(duì)應(yīng)的最低的光照強(qiáng)度。（先描述縱軸后橫軸）AC段：在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度的增加，光合作用強(qiáng)度逐漸增加AB段：此時(shí)光照較弱，實(shí)際光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度。凈光合強(qiáng)度仍為負(fù)值。此時(shí)呼吸作用產(chǎn)生的CO2除了用于光合作用外還有剩余。表現(xiàn)為釋放CO2。BC段：實(shí)際光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，呼吸產(chǎn)生的CO2不夠光合作用所用，表現(xiàn)為吸收CO2。

3、CD段：當(dāng)光照強(qiáng)度超過一定值時(shí)，凈光合作用強(qiáng)度已達(dá)到最大值，光合作用強(qiáng)度不隨光照強(qiáng)度的增加而增加。（3）、AC段、CD段限制光合作用強(qiáng)度的主要因素在縱坐標(biāo)沒有達(dá)到最大值之前，主要受橫坐標(biāo)的限制，當(dāng)達(dá)到最大值之后，限制因素主要是其它因素了AC段：限制AC段光合作用強(qiáng)度的因素主要是光照強(qiáng)度。CD段：限制CD段光合作用強(qiáng)度的因素主要是外因有：CO2濃度、溫度等。內(nèi)因有：酶、葉綠體色素、C5（4）、什么光照強(qiáng)度，植物能正常生長？ 凈光合作用強(qiáng)度> 0，植物才能正常生長。BC段（不包括b點(diǎn)）和CD段光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，所以白天光照強(qiáng)度大于B點(diǎn)，植物能正常生長。在一晝夜中，白天的

4、光照強(qiáng)度需要滿足白天的光合凈產(chǎn)量 > 晚上的呼吸消耗量，植物才能正常生長。（5）、若該曲線是某陽生植物，那么陰生植物的相關(guān)曲線圖如何？為什么？陰生植物的呼吸作用強(qiáng)度一般比陽生植物低，所以對(duì)應(yīng)的A點(diǎn)一般上移。陰生植物葉綠素含量相對(duì)較多，且葉綠素a葉綠素b的比值相對(duì)較小，葉綠素b的含量相對(duì)較多，在光照比較弱時(shí)，光合作用強(qiáng)度就達(dá)到最大，所以對(duì)應(yīng)的C點(diǎn)左移。陰生植物在光照比較弱時(shí)，光合作用強(qiáng)度就等于呼吸作用強(qiáng)度，所以對(duì)應(yīng)的B點(diǎn)左移。（6）、已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別是25和30，則溫度由25上升到30時(shí)，對(duì)應(yīng)的A點(diǎn)、B點(diǎn)、N點(diǎn)分別如何移動(dòng)？根據(jù)光合作用和呼吸作用的最適溫度可知，溫

5、度由25上升到30時(shí)，光合作用減弱，呼吸作用增強(qiáng)，所以對(duì)應(yīng)的A點(diǎn)下移。光照強(qiáng)度增強(qiáng)才能使光合作用強(qiáng)度等于呼吸作用強(qiáng)度，所以B點(diǎn)右移。由于 最大光合作用強(qiáng)度減小了，制造的有機(jī)物減少了，所需要的光能也應(yīng)該減少，所以N點(diǎn)應(yīng)該左移。（7）若實(shí)驗(yàn)時(shí)將光照由白光改為藍(lán)光（光照強(qiáng)度不變），則B點(diǎn)如何移動(dòng)？把白光改為藍(lán)光（光照強(qiáng)度不變），相當(dāng)于把其它顏色的光都替換為藍(lán)光，植物全部能被吸收，則光合作用效率提高，但呼吸作用基本沒有變，所以光照強(qiáng)度相對(duì)較弱時(shí)光合作用強(qiáng)度就等于呼吸作用強(qiáng)度，即b點(diǎn)左移，而A點(diǎn)不變。若把白光改為藍(lán)光，過濾掉其它顏色的光（光照強(qiáng)度減弱），則光合作用效率減弱，對(duì)應(yīng)b點(diǎn)右移。（8）

6、若植物體缺Mg，則對(duì)應(yīng)的了B點(diǎn)如何移動(dòng)植物體缺Mg，葉綠素合成減少，光合作用效率減弱，但呼吸作用沒有變，需要增加光照強(qiáng)度，光合作用強(qiáng)度才等于呼吸，所以B點(diǎn)右移（9）、A點(diǎn)、B點(diǎn)產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是什么？a點(diǎn)只進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。B點(diǎn)既進(jìn)行光合作用，又進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是葉綠體基粒、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。（10）、處于A點(diǎn)、AB段、B點(diǎn)、BC段時(shí)，右圖分別發(fā)生哪些過程？A點(diǎn)：ef    （前者是CO2  ，后者是O2）     

7、0; AB段：abef（a是CO2，b是O2）B點(diǎn)：abBC段 ：abcd（c是O2，d是CO2）（11）、C4植物光合作用的曲線怎么畫？在P點(diǎn)之前，不管是C3植物還是C4植物都隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，但達(dá)到各自的光飽和點(diǎn)后都不再增強(qiáng)，其限制因素主要是溫度和CO2濃度。在Q點(diǎn)造成兩曲線差異的原因主要是C4植物比C3植物光能利用率高，C3植物比C4植物更容易達(dá)到光飽和點(diǎn)。注意與CO2濃度對(duì)光合強(qiáng)度影響的區(qū)別：在同光照、較適宜、高濃度的CO2的情況下，C3植物的光合強(qiáng)度反而比C4植物高。（11）、光質(zhì)對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響的曲線怎么畫？開始時(shí)光合強(qiáng)度就不同，最后達(dá)到了相同，這

8、說明與溫度、CO2濃度沒有關(guān)系，除了這兩個(gè)因素和光強(qiáng)度外重復(fù)的因素只有光質(zhì)，不同的光質(zhì)影響光反應(yīng)，因此最初光合強(qiáng)度就有差異，但隨光強(qiáng)度的增強(qiáng)，最終都能達(dá)到光的飽和點(diǎn)。2CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響（1）曲線（一）在一定范圍內(nèi)，光合作用速率隨CO2濃度升高而加快，但達(dá)到一定濃度后，再增大CO2濃度，光合作用速率不再加快。 CO2補(bǔ)償點(diǎn)：A點(diǎn)，外界CO2濃度很低時(shí)，綠色植物葉不能利用外界的CO2制造有機(jī)物，只有當(dāng)植物達(dá)到CO2補(bǔ)償點(diǎn)后才利用外界的CO2合成有機(jī)物。B點(diǎn)表示光合作用速率最大時(shí)的CO2濃度，即CO2飽和點(diǎn)，B點(diǎn)以后隨著CO2濃度的升高，光合作用速率不再加快，此時(shí)限制光合作用速率的因素

9、主要是光照強(qiáng)度。若CO2濃度一定，光照強(qiáng)度減弱，A點(diǎn)B點(diǎn)移動(dòng)趨勢如下：光照強(qiáng)度減弱，要達(dá)到光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，需較高濃度CO2，故A點(diǎn)右移。由于光照強(qiáng)度減弱，光反應(yīng)減弱而產(chǎn)生的H及ATP減少，影響了暗反應(yīng)中CO2的還原，故CO2的固定減弱，所需CO2濃度隨之減少，B點(diǎn)應(yīng)左移。若該曲線表示C3植物，則C4植物的A、B點(diǎn)移動(dòng)趨勢如下：由于C4植物能固定較低濃度的CO2，故A點(diǎn)左移，而光合作用速率最大時(shí)所需的CO2濃度應(yīng)降低，B點(diǎn)左移，曲線如圖示中的虛線。（2）曲線（二）a-b:CO2太低，農(nóng)作物消耗光合產(chǎn)物；b-c:隨CO2的濃度增加，光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)；c-d:CO2濃度再增加，光合作

10、用強(qiáng)度保持不變；d-e:CO2濃度超過一定限度，將引起原生質(zhì)體中毒或氣孔關(guān)閉，抑制光合作用。（3）曲線（三）由于C4植物葉肉細(xì)胞中含有PEP羧化酶，對(duì)CO2的親和力很強(qiáng)，可以把大氣中含量很低的CO2以C4的形式固定下來，故C4植物能利用較低的CO2進(jìn)行光合作用，CO2的補(bǔ)償點(diǎn)低，容易達(dá)到CO2飽和點(diǎn)。而C3植物的CO2的補(bǔ)償點(diǎn)高，不易達(dá)到CO2飽和點(diǎn)。故在較低的CO2濃度下（通常大氣中的CO2濃度很低，植株經(jīng)常處于“饑餓狀態(tài)”）C4比C3植物的光合作用強(qiáng)度強(qiáng)（即P點(diǎn)之前）。一般來說,C4植物由于“CO2泵”的存在,CO2補(bǔ)償點(diǎn)和CO2飽和點(diǎn)均低于C3植物。3溫度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響：它主要通過

11、影響暗反應(yīng)中酶的催化效率來影響光合作用的速率。在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，光合速率隨著增加，超過一定的溫度，光合速率不但不增大，反而降低。因溫度太高，酶的活性降低。此外溫度過高，蒸騰作用過強(qiáng)，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)減少，從而間接影響光合速率。若表示呼吸速率，則、分別表示實(shí)際光合速率和凈光合速率，即凈光合速率等于實(shí)際光合速率減去呼吸速率。在一定的溫度范圍內(nèi)，在正常的光照強(qiáng)度下，提高溫度會(huì)促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。但提高溫度也會(huì)促進(jìn)呼吸作用。如左圖所示。所以植物凈光合作用的最適溫度不一定就是植物體內(nèi)酶的最適溫度。在20左右，植物中有機(jī)物的凈積累量最大。4.水或礦質(zhì)元素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響水是光合

12、作用原料之一，同時(shí)也是代謝的必須介質(zhì)，缺少時(shí)會(huì)使光合速率下降。礦質(zhì)元素如：Mg是葉綠素的組成成分，N是光合作用有關(guān)酶的組成成分，P是ATP的組成成分，缺少也會(huì)影響光合速率。5.葉齡對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響隨幼葉不斷生長，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合速率不斷增加；壯葉時(shí)，葉面積、葉綠體都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率基本穩(wěn)定；老葉時(shí)，隨葉齡增加，葉內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率下降。5. 葉面指數(shù)對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響OA段表明隨葉面積的不斷增大，光合作用實(shí)際量不斷增大，A點(diǎn)為光合作用面積的飽和點(diǎn)，隨葉面積的增大，光合作用不再增大，原因是有很多葉被遮擋在光補(bǔ)償點(diǎn)以下。OB段干物質(zhì)量隨

13、光合作用增加而增加，而由于A點(diǎn)以后光合作用量不再增加，所以干物質(zhì)的量不斷降低，如BD段。E點(diǎn)表示光合作用實(shí)際量與呼吸量相等,干物質(zhì)量積累為零。植物的葉面積指數(shù)不能超過D點(diǎn)，超過植物將入不敷出，無法生活下去。6多因素對(duì)光合作用的影響從圖中可以解讀以下信息：（1）解讀圖一曲線可知：光照強(qiáng)度較弱時(shí)，光合作用合成量相同，即在一定范圍內(nèi)增加的量均相等，當(dāng)超過這一范圍后，三條曲線增加的量就不相同，說明限制因素不是光照強(qiáng)度，而是CO2濃度和溫度，即x1、x2、x3的差異是由于溫度和CO2濃度影響了光合作用的暗反應(yīng)所致。（2）圖二，三條曲線開始不同，最后達(dá)到相同，這說明與溫度、CO2濃度及光照強(qiáng)度均沒有關(guān)系，

14、除這些以外可重復(fù)的因素是光質(zhì)，即y1、y2、y3的差異是由于光質(zhì)影響了光合作用的光反應(yīng)所致。（3）圖三，三條曲線開始時(shí)不同，最后也不同，說明與CO2濃度、溫度、光質(zhì)均有關(guān)，這些因素導(dǎo)致光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)均不同所致。（4）圖四，P點(diǎn)之前，限制光合速率的因素是溫度，隨溫度的升高，其光合速率不斷提高。Q點(diǎn)時(shí)是酶的最適溫度，要提高光合速率，只有提高光強(qiáng)或CO2濃度。Q點(diǎn)后酶的活性隨溫度降低而降低，其光合速率也隨之降低。有關(guān)光合作用和細(xì)胞呼吸中曲線的拓展延伸有關(guān)光合作用和呼吸作用關(guān)系的變化曲線圖中，最典型的就是夏季的一天中CO2吸收和釋放變化曲線圖，如圖1所示：1曲線的各點(diǎn)含義及形成原因分析a點(diǎn)：凌

15、晨3時(shí)4時(shí)，溫度降低，呼吸作用減弱，CO2釋放減少；b點(diǎn)：上午6時(shí)左右，太陽出來，開始進(jìn)行光合作用；bc段：光合作用小于呼吸作用；c點(diǎn)：上午7時(shí)左右，光合作用等于呼吸作用；ce段：光合作用大于呼吸作用；d點(diǎn)：溫度過高，部分氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象；e點(diǎn)：下午6時(shí)左右，光合作用等于呼吸作用；ef段：光合作用小于呼吸作用；fg段：太陽落山，停止光合作用，只進(jìn)行呼吸作用。2有關(guān)有機(jī)物情況的分析(見圖2)(1)積累有機(jī)物時(shí)間段：ce段；(2)制造有機(jī)物時(shí)間段：bf段；(3)消耗有機(jī)物時(shí)間段：og段；(4)一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn)：e點(diǎn)；(5)一晝夜有機(jī)物的積累量表示：SpSMSN。3在相對(duì)密閉的

16、環(huán)境中，一晝夜CO2含量的變化曲線圖 (見圖3)(1)如果N點(diǎn)低于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加；(2)如果N點(diǎn)高于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量減少；(3)如果N點(diǎn)等于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量不變；(4)CO2含量最高點(diǎn)為c點(diǎn)，CO2含量最低點(diǎn)為e點(diǎn)。4在相對(duì)密閉的環(huán)境下，一晝夜O2含量的變化曲線圖(見圖4)(1)如果N點(diǎn)低于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量減少；(2)如果N點(diǎn)高于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量增加；(3)如果N點(diǎn)等于M點(diǎn)，說明經(jīng)過一晝夜，植物體內(nèi)的有機(jī)物總量不變；(4)O2含量最高點(diǎn)為e點(diǎn)，O2含量最低點(diǎn)為

17、c點(diǎn)。5用線粒體和葉綠體表示兩者關(guān)系圖5中表示O2的是；圖中表示CO2的是。6植物葉片細(xì)胞內(nèi)三碳化合物含量變化曲線圖(見圖7)AB時(shí)間段：夜晚無光，葉綠體中不產(chǎn)生ATP和NADPH，三碳化合物不能被還原，含量較高。BC時(shí)間段：隨著光照逐漸增強(qiáng)，葉綠體中產(chǎn)生ATP和NADPH逐漸增加，三碳化合物不斷被還原，含量逐漸降低。CD時(shí)間段：由于發(fā)生“午休”現(xiàn)象，部分氣孔關(guān)閉，CO2進(jìn)入減少，三碳化合物合成減少，含量最低。DE時(shí)間段：關(guān)閉的氣孔逐漸張開，CO2進(jìn)入增加，三碳化合物合成增加，含量增加。EF時(shí)間段：隨著光照逐漸減弱，葉綠體中產(chǎn)生ATP和NADPH逐漸減少，三碳化合物被還消耗的越來越少，含量逐漸增加。FG時(shí)間段：夜晚無光，葉綠體中不產(chǎn)生ATP和NADPH，三碳化合物不能被還原，含量較高7植物葉片細(xì)胞內(nèi)五碳化合物含量變化曲線圖(見圖8)AB時(shí)間段：夜晚無光，葉綠體中不產(chǎn)生ATP和NADPH，三碳化合物不能被還原成五碳化合物，五碳化合物含量較低。BC時(shí)間段：隨著光照逐漸增強(qiáng)，葉