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1、解读光合作用的 双峰曲线 对能力的考察是历年高考的主旋律 据新东方优能中学理综教研组分析 广东实行理科综合考试后一 个明显的变化是 单科题量减少 题目综合性增加 着重考察能力 根据 2010 年广东理科综合 考试说明 在考查的理解能力中有一项是 能用文字 图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方 面的内容 光合曲线 能够定性或定量地反映各种环境因素如光照 CO2 浓度 气温等对光合 速率的影响 是今年来高考中的重要题型 本文将针对光合曲线中的一种较难类型 双峰曲 线 作出分析 以帮助考生更好地理解光合曲线的考点和难点 一 典型例题 某同学为研究自然条件下植物光合作用速率的日变化情况 设
2、计了下图 1 所示的装置 实验中 将该装置置于自然环境中 测定南方夏季某一晴天一昼夜中小室内氧气的增加量或减少量 得到如下 图 2 所示曲线 从图 中可知一天中光合作用开始于 点 结束于 点 光合作用等于呼吸作用在 点 一天 中干重最多的时间点大约在 点 曲线中表明中午12h 左右光照最强 光合作用释放的氧气量反而降低 呈 午休 现象 产生这一 现象的主要原因为 答案 1 6 点 18 点 8 点 点 2 植物由于蒸腾作用增强 气孔关闭 叶肉细胞中CO2供应减少 光合作用减弱 二 题型分析 这道题反映是典型的光合作用的 双峰曲线 题目当中 X轴 时间 Y轴正半部分 O2增加 速率 代表的是表观
3、光合速率 Y轴负半段 O2 减少速率 代表表观呼吸速率 有些时候 Y轴还会 用 CO2的吸收 正轴 和 CO2放出速率 负轴 来表示 其各自代表的意义仍然不变 1 题目 考查了几个关键点 光合作用出现点和消失点 曲线和X轴交点 a 点 第一个峰值 b 点 有机物 积累最大点以及 双峰 出现的原因 2 考查时间因素 光照和温度 对光合作用的影响 这是学生 容易忽视的问题 图 1 图 2 三 解读双峰曲线 1 知识点回顾 光合作用和呼吸作用是绿色植物新陈代谢的两个重要方面 光合作用制造有机物 储存能量 呼吸 作用消耗有机物 释放能量 两者是相互矛盾而又相互协调的关系 在光照条件下 光合作用和呼吸作
4、 用是同时进行 以CO2的变化为例 既有CO2的支出 也有收入 虽然光合作用和呼吸作用并不是逆 反应 但是为了更简明的地说明各物质的净变化 我们可以从化学平衡的角度来看上述反应式 物质变化化学反应进行的方向光合作用和呼吸作用的关系 CO2O2有机物 吸收放出增加 向右光合 呼吸 放出吸收减少 向左光合呼吸作用 曲线在 x 轴以下的部分 表示光合作用呼吸作用 即有机物生成 速率 消耗速率的时候 有机物才会有净积累 容易被考生搞错的概念是有机物积累的最大点问题 我 们可以用面积法来理解 有机物积累的量应当用曲线与X轴围成的面积大小来表示 因此最大点是 G点 而不是 D点 在 G点用碘液染色 颜色最
5、深 4 双峰 出现的原因 曲线之所以会呈现 双峰 是因为存在一个低谷E点 其原因是植物的午休现象 在夏季中午12 左右 太阳光照过于强烈时 植物叶片蒸腾作用剧烈 叶片失水严重 为减少水分散失 植物会关闭气 孔 导致 CO2含量减少 光合作用受到抑制 此现象在夏季南方植物和C3植物中比较显著 另外 光合作用的日变化曲线还会呈现出单峰曲线的形式 在天气晴朗无云 温暖 水分 矿 质营养等都较适宜的条件下 光照成为影响光合作用的主要因素 植物的光合过程一般与一天中太阳辐 射的进程相符合 即从早晨开始 光合作用逐渐加强 中午达到高峰 以后逐渐降低 到日落时为止 四 举一反三 06 年北京卷2 夏季 在青天 阴天 多云 高温干旱四种天气条件下 猕猴桃的净光合作用强度 实际光合速 B5 点光合作用出现开始制造有机物白天 从 B 点开始 CO2吸收增多 C6 点光合作用 呼吸作用有机物不积累 植物 不能生长 CO2 吸收 放出 G18 点光合作用 呼吸作用有机物积累达到最多CO2 吸收 放出 D9 5 点光合速率最大有机物积累速率最大CO2 吸收量最大 E12 点午休现象气孔关闭 H19 点光合作用消失CO2 减少至稳定放出 A B H I19 点 5 点只有呼吸作用有机物消耗夜晚 CO2稳定放出 率与呼吸速率之差 变化曲线不同 表示晴天的曲线图是 答案 B
