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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
2、到平衡时，这一光照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
3、内因失水而不利于其生长发育，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
4、以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。图 2（3 ） CO2 浓度：CO 2 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 C
5、O2 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
6、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
7、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、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，CO 2 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、CO 2 浓度、光照强度、温度、矿质元
8、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、CO 2 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，CO 2 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
9、=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
10、，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、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
11、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，40 50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
12、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
13、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，CO 2 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，CO 2 吸收速率最大，CO 2 浓度达到饱和点。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，CO 2 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
14、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 g Bd c b a Ce g a h Df c b d【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
15、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CO 2浓度对某植物光合作用速率的影响。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、CO 2 浓度、温度等等【解
16、析】曲线中 a 点转向 b 点，光照强度增强，光反应增强，C 3 还原得多，故叶绿体中 C3 浓度降低。曲线中 b 点转向 d 点，CO 2 浓度降低，CO 2 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
