影響光合作用的因素的有關(guān)曲線歸納與例析精

1、影響光合作用的因素的有關(guān)曲線歸納與例析茹一寧（紹興縣豫才中學(xué) 312000）光合作用是綠色植物的物質(zhì)與能量代謝的基礎(chǔ)，其強(qiáng)度受到植物自身和外界環(huán)境等多方面因素的影響。本文主要通過曲線的形式總結(jié)了幾個外部因素（如光照、二氧化碳濃度、溫度及礦質(zhì)元素等）與光合作用強(qiáng)度間的關(guān)系，并結(jié)合典型例題進(jìn)行分析。一、光照強(qiáng)度對光合作用影響的分析曲線含義：在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，光合速率隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而增大；當(dāng)達(dá)到C強(qiáng)度時，光合速率達(dá)到最大；繼續(xù)增加光照強(qiáng)度，光合速率不再增加。在該變化曲線中，A點(diǎn)時完全沒有光照，此時光合作用強(qiáng)度為0，A至C段隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度逐漸增大，到C點(diǎn)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大，即C點(diǎn)為

2、光飽和點(diǎn)。B點(diǎn)是該階段的一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在該光照強(qiáng)度下，光合作用強(qiáng)度正好等于呼吸作用強(qiáng)度，該點(diǎn)稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。C點(diǎn)后，光照繼續(xù)增強(qiáng)，并沒有影響光合作用強(qiáng)度，此時主要受到二氧化碳濃度等條件的限制。不同植物光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)差異很大，特別是對于陰生植物和陽生植物之間，這種差異尤為明顯，主要原因是兩者在相同條件下呼吸作用與光合作用強(qiáng)度不同。應(yīng)用：為了使生產(chǎn)中的產(chǎn)量提高，往往在白天提供良好的光照，可以在白天積累更多的有機(jī)物，而晚上則盡量降低溫度，降低呼吸作用強(qiáng)度，減少消耗，即在圖中A點(diǎn)使其更接近O點(diǎn)，如吐魯番的葡萄較甜，原因就是因?yàn)楫?dāng)?shù)赝砩蠝囟鹊?，呼吸作用消耗少，有機(jī)物積累多的結(jié)果。例1、下圖表示的是光照強(qiáng)

3、度與光合作用強(qiáng)度之間關(guān)系的曲線，該曲線是通過實(shí)測一片葉子在不同光照條件下CO2吸收和釋放的情況。能代表細(xì)胞中發(fā)生的情況與曲線中AB段（不包括A、B兩點(diǎn)）相符的一項是（ ）光照強(qiáng)度吸收ABC釋放CO2ACO2BCO2CCO2CO2D解析：隨光照增強(qiáng)，光合作用增強(qiáng)，B點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，C點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，AB段呼吸速率大于光合速率，CO2來源為線粒體，且有部分釋放到細(xì)胞外；BC段光合速率大于呼吸速率，CO2來源于線粒體和細(xì)胞外；B點(diǎn)則線粒體釋放的CO2完全進(jìn)入葉綠體。答案：A。二、CO2濃度對光合作用影響的分析曲線含義：在一定的CO2濃度范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨CO2濃度的增大而增大，當(dāng)達(dá)到某種CO2濃度時

4、，光合速率達(dá)到最大，繼續(xù)增加CO2濃度，光合速率不再增加，此濃度為CO2飽和點(diǎn)，此時是光照等其他因素的限制。A和B表示兩種不同光照強(qiáng)度下的光合作用強(qiáng)度曲線，A的光照強(qiáng)度大于B的光照強(qiáng)度，在相同的CO2濃度下，適當(dāng)增強(qiáng)光照強(qiáng)度，可提高光合速率，兩者與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)為CO2補(bǔ)償點(diǎn)，即光合速率等于呼吸速率時的CO2濃度。但CO2濃度不宜過高，否則還會抑制光合作用的進(jìn)行。應(yīng)用：CO2作為光合作用重要原料之一，對光合作用的影響較為明顯。在生產(chǎn)中為了促進(jìn)促進(jìn)植物進(jìn)行光合作用，往往會把CO2作為農(nóng)作物的氣體肥料，即增加CO2濃度，從而提高植物積累有機(jī)物的效率。例2、光合作用受光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度等影響，

5、下圖中4條曲線（a、b、c、d）為不同光照強(qiáng)度和不同CO2濃度下，馬鈴薯凈光合速率隨溫度變化而變化的曲線。a：光照極弱，CO2很少（遠(yuǎn)小于0.03%）b：全光照的1/25，CO2濃度為0.03%c：全光照，CO2濃度為0.03%d：全光照，CO2濃度為1.22%請據(jù)圖回答下列有關(guān)問題：（1）隨著光照強(qiáng)度和CO2濃度的提高，植物光合作用（以凈光合速率為指標(biāo)）最適溫度變化趨勢是 。（2）當(dāng)曲線b凈光合速率為零時，真光合速率是否為零？為什么？（3）在大棚作物管理中，采取下列哪些措施可以提高凈光合速率？A通風(fēng) B增施有機(jī)肥 C延長生育期 D施碳酸氫銨解析：曲線的差異在于光照強(qiáng)度或CO2濃度，光照強(qiáng)度增

6、大或CO2濃度增大，光合速率增大。答案：（1）逐漸升高 （2）不為零。因?yàn)榇藭r的呼吸速率不為零 （3）A、B、D三、溫度對光合作用影響的分析曲線含義：光合作用是由酶催化下進(jìn)行的，溫度直接影響酶的活性。酶活性在低于A點(diǎn)溫度時，隨溫度的升高而逐漸加強(qiáng)，在高于A點(diǎn)的溫度時，光合作用酶活性下降，光合強(qiáng)度開始下降。A點(diǎn)為光合作用所需酶的最適溫度。應(yīng)用：冬天，溫室栽培可適當(dāng)提高溫度；夏天，溫室栽培又可適當(dāng)降低溫度，保證光合作用在較適宜溫度進(jìn)行。白天調(diào)到光合作用最適溫度，以增強(qiáng)光合作用；晚上適當(dāng)降低室內(nèi)溫度，以減弱呼吸作用消耗，保證植物有機(jī)物的積累。例3、影響綠色植物進(jìn)行光合作用的因素是多方面的，外界因素有

7、光照強(qiáng)度、CO2的含量、溫度等，內(nèi)部因素有酶的活性、色素的數(shù)量、五碳化合物的含量等。根據(jù)上述影響光合作用的因素分析如圖，其中不正確的是（ ）A當(dāng)x代表光照強(qiáng)度時，若a曲線表示陽生植物，則c 曲線最可能代表陰生植物B當(dāng)x代表溫度時，能夠表示凈光合速率的曲線是dC當(dāng)x代表CO2的含量時，若a曲線表示水稻，則b曲線表示玉米D當(dāng)x代表CO2的含量時，能表示水稻在不同光照條件下CO2濃度對植物光合速率影響的曲線是a、b、e 解析：A選項，在相同溫度下，陰生植物呼吸速率小于陽生植物的呼吸速率，c與x的交點(diǎn)比a小，而陽生植物的光飽和點(diǎn)一般都比陰生植物要高，所以a表示陽生植物的話，c可表示陰生植物；B選項，光

8、合作用所需酶的活性受溫度影響，所以在最適溫度時光合速率最大，隨溫度升高或降低向兩邊遞減；C選項，玉米是C-4植物，CO2利用率高，在相同CO2濃度下比水稻（C-3植物）光合速率大，所以a可能為玉米，b為水稻；D選項，在一定范圍內(nèi)，隨CO2濃度升高，光合速率增大。答案：C。四、礦質(zhì)元素對光合作用影響的分析：某些礦質(zhì)元素對光合作用有直接或間接的作用，如N、Mg、Fe、Mn等是葉綠素生物合成所必需的元素；K、P等參與碳水化合物代謝，缺乏時會影響糖類的轉(zhuǎn)變和運(yùn)輸；P參與葉綠體膜的構(gòu)成及光合作用中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)變和能量的傳遞。例4、若圖1中裝置甲與裝置乙敞口培養(yǎng)相同數(shù)量的小球藻，研究光照強(qiáng)度對小球藻產(chǎn)生氧氣

9、量的影響。繪制成曲線如圖2（凈氧量光合作用產(chǎn)生的氧氣量呼吸作用消耗的氧氣量）。據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是（ ）AP處凈氧量為負(fù)值，是因?yàn)樾∏蛟宀贿M(jìn)行光合作用，且呼吸作用消耗氧氣BQ處凈氧量為零，是因?yàn)镼處小球藻不進(jìn)行光合作用 C甲與乙兩管凈氧量差異的原因是乙管小球藻葉綠體合成受阻，影響光合作用D由圖2可知，光照強(qiáng)度可影響光合作用強(qiáng)度解析：該題的光合作用影響因素主要是光照強(qiáng)度和礦質(zhì)元素，光照強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)增強(qiáng)，光合速率增大，Q點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)。甲和乙的差異在于鎂影響葉綠素的合成，故乙合成葉綠素受阻。由圖可知：Q處的光照強(qiáng)度條件下，小球藻的光合作用釋放出的氧氣等于小球藻有氧呼吸消耗的氧氣。答案：B。實(shí)際上，光合作用往往同時受幾個因素的影響，因此在題目中也需要綜合加以分析。例5、下圖為植物在夏季晴天一晝夜內(nèi)CO2吸收量的變化情況，下列說法正確的是（ ）該植物進(jìn)行光合作用的時間區(qū)段是bg植物在a和h時刻只進(jìn)行呼吸作用，不進(jìn)行光合作用影響bc段光合速率的外界因素只有光照強(qiáng)度ce段與fg段光合速率下降的原因