“光合作用”有关的曲线

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1、“携手2008二轮复习”“光合作用”有关的曲线一、影响光合作用的因素光合作用是在植物有机体的内部和外部的综合条件的适当配合下进行的。因此内外条件的改变也就一定会影响到光合作用的进程或光合作用强度的改变。影响光合作用强度的因素主要有光照强度、CO2浓度、温度和矿质营养等。（1）光照强度：植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增强，同化CO2的速率也相应增加，但当光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增强。植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用：当植物在某一光照强度条件下，进行光合作用所吸收的CO2与该温度条件下植物进行呼吸作用所释放的CO2量达到平衡时，这一光照

2、强度就称为光补偿点，这时光合作用强度主要是受光反应产物的限制；当光照强度增加到一定强度后，植物的光合作用强度不再增加或增加很少时，这一光照强度就称为植物光合作用的光饱和点，此时的光合作用强度是受暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的限制。（如图1所示）图1光补偿点在不同的植物是不一样的，主要与该植物的呼吸作用强度有关，与温度也有关系。一般阳生植物的光补偿点比阴生植物高。光饱和点也是阳生植物高于阴生植物。所以在栽培农作物时，阳生植物必须种植在阳光充足的条件下才能提高光合作用效率，增加产量；而阴生植物应当种植在阴湿的条件下，才有利于生长发育，光照强度大，蒸腾作用旺盛，植物体内因失水而不利于其生长发育，

3、如人参、三七、胡椒等的栽培，就必须栽培于阴湿的条件下，才能获得较高的产量。注意区分以下表述：总光合作用是指植物在光照下制造的有机物的总量（吸收的CO2总量）。净光合作用是指在光照下制造的有机物总量（或吸收的CO2总量）中扣除掉在这一段时间中植物进行呼吸作用所消耗的有机物（或释放的CO2）后，净增的有机物的量。（2）温度：植物所有的生活过程都受温度的影响，因为在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速率。光合作用也不例外，在一定的温度范围内，在正常的光照强度下，提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促进呼吸作用。（如图2所示）所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的

4、最适温度。图2（3）CO2浓度：CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。植物能够进行光合作用的最低CO2浓度称为CO2的补偿点，即在此CO2浓度条件下，植物通过光合作用吸收的CO2与植物呼吸作用释放的CO2相等。环境中的CO2低于这一浓度，植物的光合作用就会低于呼吸作用，消耗大于积累，长期如此植物就会死亡。一般来说，在一定的范围内，植物光合作用的强度随CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度就不再增加或增加很少，这时的CO2浓度称为CO2的饱和点。如CO2浓度继续升高，光合作用不但不会增加，反而要下降，甚至引起植物CO2中毒而影响

5、植物正常的生长发育。如图3所示：图3（4）必需矿质元素的供应：绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素。氮是催化光合作用过程各种酶以及NADP+和ATP的重要组成成分；磷也是NADP+和ATP的重要组成成分。科学家发现，用磷脂酶将离体叶绿体膜结构上的磷脂水解掉后，在原料和条件都具备的情况下，这些叶绿体的光合作用过程明显受到阻碍，可见磷在维持叶绿体膜的结构和功能上起着重要的作用。绿色植物通过光合作用合成糖类，以及将糖类运输到块根、块茎和种子等器官中，都需要钾。镁是叶绿体的重要组成成分，没有镁就不能合成叶绿素等。二、光合速率、光能利用率与光合作用效率的辨析光合速率：光合作用的指标，是指植物在

6、一定时间内将光能转化为化学能的多少。通常以每小时每平方分米叶面积吸收CO2毫克数表示。它由植物在单位时间内吸收光能的多少及它对光能的转化率决定。光能利用率：植物将一年中投射到该土地上的光能转化成化学能的效率。指植物光合作用所累积的有机物所含能量，占照射在同一地面上的日光能量的比率。它由该土地上植物的多少、进行光合作用时间的长短及植物吸收利用光能的能力决定。提高的途径有延长光合时间（如轮作）、增加光合面积（如间作、套种），提高光合作用效率。光合作用效率：是指植物将照射到植物上的光能转化为化学能的效率。植物通过光合作用制造有机物中所含有的能量与光合作用中吸收的光能的比值，它由植物叶片吸收光能的能力

7、、及将吸收了的光能转化为化学能的能力决定。提高的途径有光照强弱的控制，温度的控制，CO2的供应，必需矿质元素的供应。光能利用率和光合作用效率这“两率”的比例式中，主要是分母不同。光能利用率比例式中分母是指照射在同一时期同一地面上太阳辐射能，而光合作用效率比例式中分母是同一时期同一土地面积农作物光合作用所接受的太阳能；两比例式中分子都是作物光合作用积累的有机物中所含能量。光能利用率与复种指数、合理密植、作物生育期、植株株型、CO2浓度、光照强度、温度、矿质元素等都有密切关系；农作物的光合作用效率与光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素等有密切关系。提高光能利用率，主要是通过延长光合作用时间、增加光

8、合作用面积和加强光合作用效率等途径。阳光、温度、水分、矿质元素和CO2等都可以影响单位绿叶面积的光合作用效率。三、影响光合作用速率的曲线分析及应用因素图像关键点的含义在生产上的应用单因子影响光照强度A点光照强度为0，此时只进行呼吸作用，释放CO2的量，表明此时的呼吸强度。AB段表明随光照强度加强，光合作用逐渐加强，CO2的释放量逐渐减少，有一部分用于光合作用；到B点时，呼吸作用释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度=呼吸作用强度，称B点为光补偿点（植物白天光照强度应在光补偿点以上，植物才能正常生长）。BC段表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了。C点为光合作

9、用的饱和点。（1）适当提高光照强度（2）延长光合作用时间（例：轮作）（3）对温室大棚用无色透明玻璃（4）若要降低光合作用则用有色玻璃。如用红色玻璃，则透红光吸收其他波长的光，光合能力较白光弱。但较其他单色光强。光合面积OA段表明随叶面积的不断增大，光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点，随叶面积的增大，光合作用不再增强，原因是有很多叶被遮挡在光补偿点以下。OB段干物质量随光合作用增强而增加，而由于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段呼吸量不断增加，所以干物质积累量不断降低如BC段。植物的叶面积指数不能超过C点，若超过C点，植物将入不敷出，无法生活下去。适当间苗

10、、修剪，合理施肥、浇水，避免陡长，封行过早，使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物，造成不必要的浪费。温室栽培植物时，可增加光合作用面积，合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。二氧化碳浓度CO2是光合作用的原料，在一定范围内，CO2越多，光合作用速率越大，但到A点时，即CO2达到饱和时，就不再增加了温室栽培植物时适当提高室内CO2的浓度，如释放一定量的干冰或多施有机肥，使根部吸收的CO2增多。大田生产“正其行，通其风”，即为提高CO2浓度、增加产量。温度光合作用是在酶催化下进行的，温度直接影响酶的活性。一般植物在1035下正常进行光合作用，其中AB段（1035），随温度的

11、升高而逐渐加强，B点（35）以上光合酶活性下降，光合作用开始下降，4050光合作用几乎完全停止（1）适时播种（2）温室栽培植物时，白天适当提高温度，晚上适当降温（3）植物“午休”现象的原因之一叶龄OA段为幼叶，随幼叶的不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加。AB段为壮叶，叶片的面积、叶绿体和叶绿素都处于稳定状态，光合速率也基本稳定。BC段为老叶，随叶龄的增加，叶片内叶绿素被破坏，光合速率也随之下降。农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶，都是根据其原理。又可降低其呼吸作用消耗有机物矿质元素矿质元素是光合作用的产物葡萄糖进一步合

12、成许多有机物时所必需的物质。如缺少N，就影响蛋白质（酶）的合成；缺少P就会影响ATP的合成；缺少Mg就会影响叶绿素的合成合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，提高光合作用速率四、试题分析1下列相关叙述，正确的是 （ ）A如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点左移 B如果光照强度适当降低，a 点左移，b 点右移 C如果光照强度适当增强，a 点右移，b 点右移 D如果光照强度适当增强，a 点左移，b 点右移【解析】光合作用强度受光照强度和CO2浓度的综合影响。分析曲线图可知：a点时，CO2吸收速率为0，此时叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，b点时，CO2吸收速率最大，CO2浓度达到饱和点。

13、当光照强度适当增强时，光合作用增强，由于呼吸作用强度不变，此时CO2浓度只有小于a点时的浓度才能使叶片光合作用强度等于呼吸作用强度，故a点左移。光照强度增强，光能增多，光反应增强，CO2浓度成为限制光合作用达到最大值的主要因素，因此CO2浓度只有大于b点时的浓度，光合作用强度才能达到最大值，故b点右移。此题的答案为D。2图一是八月份某一晴天，一昼夜中棉花植株CO2的吸收和释放曲线；图二表示棉花叶肉细胞两种细胞器的四种生理活动状态。请分指出图一中表示时间的字母与图二中（1）、（2）、（3）、（4）所发生的生理活动相对应的选项是 （ ）Ad e f gBd c b aCe g a hDf c b

14、d光照强度（Lx）光合作用速率abcd1%CO20.03%CO2【解析】分析图二中（1）图可知此时植株光合作用大于呼吸作用；分析图二中（2）图可知此时植株光合作用等于呼吸作用；分析图二中（3）图可知此时植株呼吸作用大于光合作用；分析图二中（4）图可知此时植株无光合作用，只进行呼吸作用。分析图一可知：a时前、h时后，植株只进行呼吸作用（试卷中a时前曲线不应上翘）；ac段、gh段植株既进行呼吸作用又进行光合作用，但呼吸作用大于光合作用；c时、g时植株呼吸作用等于光合作用；cg段植株光合作用大于呼吸作用。两相对照，不难选出正确答案。 此题的答案为B。 3如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合

15、作用速率的影响。下列有关叙述中不正确的是（ ）A曲线中a点转向b点，叶绿体中C3浓度降低B曲线中b点转向d点，叶绿体中C5浓度升高C曲线中b点转向c点，叶绿体中C5浓度几乎不变Dd点时，影响光合作用的环境因素主要有光照强度、CO2浓度、温度等等【解析】曲线中a点转向b点，光照强度增强，光反应增强，C3还原得多，故叶绿体中C3浓度降低。曲线中b点转向d点，CO2浓度降低，CO2的固定减弱，消耗的C5减少，故叶绿体中C5浓度升高。曲线中b点转向c点，光照强度不再限制光合速率，二者光合速率几乎相等，故叶绿体中C5浓度几乎不变。d点时，影响光合作用的环境因素主要是CO2浓度，其次是温度（如果这植物是在

16、最适温度下进行的，那温度就不是限制因素了）。此题的答案为D。4下图中的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天。下列叙述中错误的是（）甲 乙A乙图E点CO2的吸收量下降的原因是光照过强，气孔关闭B、两图中的C点都表示光合作用强度等于呼吸强度C、甲、乙两图中A点都表示植物体只进行呼吸足以，但乙图中A点的CO2释放量大于甲图D、在盛夏一昼夜中有机物的积累量大于春季【解析】盛夏的晴天中午气孔关闭，其主要原因是温度过高，蒸腾作用过强。答案为A。5农技员为准确把握蔬菜大棚内CO2的浓度变化情况，在大棚内安装了CO2测量仪，假定6时、1

17、8时分别为日出、日落时间，请据下图预期一天内大棚中CO2变化的最可能情况（）【解析】在一昼夜中，植物在夜间只能进行呼吸作用，吸收O2，释放CO2，所以在夜间CO2浓度一直上升。开始下降的拐点出现在日出后的光合作用强度相等呼吸作用强度（光补偿点1），即图中的6时。超过此时后，由于光合作用强度大于呼吸作用强度，则植物表现为CO2的吸收量大于释放量，CO2浓度一直下降，直到日落强光合作用强度等呼吸作用强度（光补偿点2），即图中的18时。超过此时，CO2浓度开始上升，是其一昼夜变化中的第二个拐点。则一昼夜中，CO2浓度最高点是在光补偿点1，CO2浓度最低点是在光补偿点2。此题答案为A。6以测定的CO2

18、吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（）A光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等B光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等【解析】图中虚线表示的CO2的吸收量，即光合作用净合成量，在光照时间相同的情况下，30时光合作用的总量为3.50（净合成量）+3.00（呼吸消耗量）=6.50mg/h，35时光合作用的总量为3.50（净合成量）+3.00（呼吸消耗量）=6.50mg/h，二者相等。在25时，C

19、O2的吸收量最大，即光合作用净合成量最大。两曲线的交点表示光合作用的净合成量等于呼吸作用消耗量。此题的答案为A。五、练习巩固1如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是（） Aa点叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体Bb点植物光合作用强度与细胞呼吸强度相等C已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25和30，如图表示该植物处于25环境中，则将温度提高到30 时，a点上移，b点左移，d点下移D当植物缺镁时，b点将向右移2在右面曲线图中，有MN、O、P、Q五个点，对它们的含义的叙述正确的是（）M点时，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，且光合作用强度小于呼吸作用强度 N点

20、时，植物体只进行呼吸作用；O点时，植物体的光合作用强度等于呼吸作用强度 Q点时，光照强度不再是影响光合速率的主要因素 P点前，影响光合速率的主要因素是光照强度A B C D3右图表示外界二氧化碳浓度与植物光合作用强度的关系，甲、乙、丙代表三种不同植物，下列叙述正确的是（）（注：净生产量=光合作用合成有机物的量呼吸作用消耗有机物的量）A甲能利用较低浓度的CO2Ba点表示植物不进行光合作用Cb点的数值越小，其对二氧化碳的利用能力就越弱Dd点限制光合作用强度进一步增加的主要原因是暗反应4图中甲、乙两图是光照强度与陆生植物关系图，据图判断下列选项中不正确的是 （ ）A图中a点表示光合作用产生的有机物与

21、呼吸作用消耗的有机物相等B人参、三七等光合速率与光强度的关系可用图乙描述。C图中的阴影部分表示的是植物光合作用有机物的积累量D图中O点表示光合作用产生的有机物与呼吸作用消耗的有机物相等5如图表示在一定范围内，不同环境因素与水稻叶片光合作用强度的关系，对其描述不正确的是（）A如果横坐标是CO2含量，则a为红光，b为白光B如果横坐标是CO2含量，则a为强光，b为弱光C如果横坐标是光照强度，a的CO2含量较高，b的CO2含量较低D如果横坐标是光照强度，a温度较适宜，b温度较低6下图中，如果横坐标改变，则曲线的变化趋势最大的是（）A将横坐标的“光照强度”改为“CO2浓度”B将横坐标的“温度”改为“O2

22、浓度”C将横坐标的“有丝分裂”改为“减数分裂第二次分裂”D将横坐标的“血糖浓度”改为“内环境温度”7下图为一定条件下测得的典型阳生植物和阴生植物在不同的光照强度下CO2吸收（释放）量的曲线，有关说法正确的是（）A代表典型的阴生植物，代表典型的阳生植物Ba1和a2表示植物在黑暗中细胞呼吸放出CO2的量Cb1和b2表示光合作用吸收CO2的量大于细胞呼吸放出CO2的量时的光照强度D光照强度大于c时，典型的阴生植物比典型的阳生植物CO2的吸收量大8某研究性学习小组的同学研究了在适宜的温度条件下，周围环境中某些因素与植物光合作用的关系，并绘出下面各图。请据图分析回答：（1）如图甲所示，即使CO2浓度超过

23、B点，光合作用强度也不再增强，此时若增大 的条件，光合作用强度还可继续增强。（2）如图乙所示，A点为光补偿点，它代表的生物学含义是 ，B点为光饱和点，它代表的生物学含义是 。（3）分析比较图丙和图丁，可以得出的结论是 。9下列曲线表示在4种实验条件下测定的不同光照强度对光合作用速率的影响。010CO2，温度在30010CO2，温度在20003CO2，温度在30 003CO2，温度在20（1）由实验结果得出：在CO2浓度、光照强度一致时，对光合速率影响的关键限制因子是 。（2）由实验结果得出：当温度一定时，对光合速率影响的关键限制因子是；P点的限制因子是_。（3）综上分析，影响作物光合速率的生态因素有等因素。10绿色植物光合作用的影响因素是多方面的，其外界因素有光照强度、CO2的含量、温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。请根据下图影响光合作用的因素分析：（1）如果横坐标代表光照强度，其影响光合速率主要是影响 阶段，此时内部限制性因素最可能是 。若阴生植物的光合作用曲线为c，则阳生植物的光合作用曲线最可能是 。（2）如果横坐标代表温度，温度主要通过影响 来影响光合速率。（3）如果横坐标代表CO2的含量，CO2的含量影响光合作用主要是影响 的产生，此时内部限制性因素最可能是 。