1、- 1 -光合作用和呼吸作用的相关曲线图归纳总结一、影响关合速率的环境因素：1.光照强度对光合作用速率的影响（1）图中纵坐标代表总（实际或真正）光合作用速率还是净光合作用速率？光合总产量和光合净产量常用的判定方法：总（实际或真正）光合速率净光合速率呼吸速率。表观(净)光合速率通常用 O2的表观释放量、CO 2的表观吸收量或有机物积累量来表示。总 (实际或真正)光合速率通常用 O2产生量、CO 2固定量或有机物制造（合成）量来表示。呼吸速率只能在黑暗条件下测定。通常用黑暗中 CO2释放量、O2吸收量或有机物消耗量来表示。本图纵坐标代表的是净光合速率。（2）相关的点和线段代表的生物学含义如何？A
2、点：A 点时光照强度为 0，光合作用速率为 0，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用。由此点获得的信息是：呼吸速率为OA 的绝对值，因此净光合速率为负值。B 点：实际光合作用速率等于呼吸速率（光合作用与呼吸作用两者处于动态衡），净光合作用速率为 0。表现为既不释放CO2 也不吸收 CO2，此点为光合作用补偿点。C 点：当光照强度增加到一定值时，光合作用速率达到最大值。此点对应的 M 点为光合作用速率达到最大值（CM）时所对应的最低光照强度，此光照强度为光合作用饱和点。AB 段：此时光照较弱，此时呼吸作用产生的 CO2除了用于光合作用外还有剩余，表现为向外界释放CO2。总光合作用速率小于呼吸速率，
3、因此净光合速率为负值。BC 段：此时光照较强，呼吸产生的 CO2 不够光合作用所用，表现为从外界吸收 CO2。总光合作用速率大于呼吸速率，因此净光合速率为正值。AC 段：在一定的光照强度范围内，随着光照强度的增加，光合作用速率逐渐增加。CD 段：当光照强度超过一定值时，光合作用速率不再随光照强度的增加而增加。（3）AC 段、CD 段限制光合作用强度的主要因素有哪些？在纵坐标没有达到最大值之前，主要受横坐标的限制，当达到最大值之后，限制因素为横坐标之外的其它因素AC 段：限制光合作用速率的因素是光照强度。CD 段：限制光合作用速率的环境因素主要有：CO 2 浓度、温度等。内部因素有：色素的含量、
4、酶的活性和数量。（4）在什么光照强度下植物能正常生长？1.只有当净光合作用速率0 时，植物才能正常生长，即白天光照强度至少大于 B 点。2.在一昼夜中，白天的光照强度还要满足白天的净光合产量晚上的呼吸消耗量，植物才能正常生长。- 2 -（5）若该曲线是某阳生植物，那么阴生植物的相关曲线图该如何表示？为什么？阴生植物的呼吸速率一般比阳生植物低，所以对应的 A 点一般上移。阴生植物叶绿素含量相对较多，且叶绿素 a叶绿素 b 的比值相对较小，叶绿素 b 的含量相对较多，在光照比较弱时，光合作用速率就达到最大，所以对应的 C 点左移。阴生植物在光照比较弱时，光合作用速率就等于呼吸速率，所以对应的 B
5、点左移。（6）已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是 25和 30，则温度由 25上升到 30时，对应的 A 点、B 点、M 点分别如何移动？根据光合作用和呼吸作用的最适温度可知，温度由 25上升到 30时，光合作用减弱，呼吸作用增强，所以对应的 A 点下移。光照强度增强才能使光合作用速率等于呼吸速率，所以 B 点右移。由于最大光合作用强度减小了，所需要的光能也应该减少，所以 M 点应该左移。（7）若植物体缺 Mg，则对应的 B 点如何移动植物体缺 Mg，叶绿素合成减少，光合作用效率减弱，但呼吸作用没有变，需要增加光照强度，光合作用速率才等于呼吸速率，所以 B 点右移。（8）A 点、A
6、点之外产生 ATP 的细胞结构是什么？A 点只进行呼吸作用，产生 ATP 的细胞结构是细胞质基质和线粒体。A 点之外既进行光合作用，又进行呼吸作用，产生 ATP 的细胞结构有叶绿体、细胞质基质和线粒体。（9）处于 A 点、AB 段、B 点、BC 段时，右图分别对应发生哪些过程？ A 点：e、f（前者是 CO2，后者是 O2）AB 段：a、b、e、f（a 是 CO2，b 是 O2）B 点：a、bBC 段：a、b、c、d（c 是 O2，d 是 CO2）2CO2 浓度对光合作用速率的影响（1）曲线（一）在一定范围内，光合作用速率随 CO2浓度升高而加快，但达到一定浓度后，再增大 CO2浓度，光合作用
7、速率不再加快。（图中纵轴代表的是净光合作用速率）A 点：CO2 补偿点，即在光照条件下，叶片进行光合作用所吸收的二氧化碳量与叶片所释放的二氧化碳量达到动态平衡时，外界环境中二氧化碳的浓度。B 点：CO2 饱和点，表示光合作用速率达到最大时所应的最低 CO2浓度。点以后随着 CO2浓度的升高，光合作用速率不再加快，此时限制光合作用速率的环境因素主要是光照强度和温度。若 CO2浓度一定，光照强度减弱，A 点、B 点移动趋势如下：光照强度减弱，光合作用速率增强，由于呼吸速率不变，要使光合作用速率与呼吸作用速率相等，需- 3 -要提高 CO2浓度，故 A 点右移。由于光照强度减弱，光反应减弱，因而光反
8、应产生的H及 ATP 减少，影响了暗反应中 C3 的还原，故 CO2的固定减弱，所需 CO2浓度随之减少，B 点应左移。3温度对光合作用速率的影响：主要通过影响暗反应中酶的活性来影响光合作用的速率。在一定温度范围内，随着温度的升高，光合速率随着增加，超过一定的温度，光合速率不但不增大，反而降低。因温度太高，酶的活性降低。此外温度过高，蒸腾作用过强，导致气孔关闭，CO 2供应减少，从而间接影响光合速率。若表示呼吸速率，则、分别表示实际光合速率和净光合速率，即净光合速率等于实际光合速率减去呼吸速率。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
9、左图所示。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最适温度。在20左右，植物中有机物的净积累量最大。4.水、矿质元素对光合作用速率的影响水是光合作用原料之一，同时也是代谢的必须介质，缺少时会使光合速率下降；矿质元素如：Mg 是叶绿素的组成成分，N 是光合作用有关酶的组成成分，P 是 ATP 的组成成分，缺少也会影响光合速率。5.叶龄对光合作用强度的影响随幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素 1含量不断增加，光合速率不断增加；壮叶时，叶面积、叶绿体都处于稳定状态，光合速率基本稳定； 2老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光合速率下降。 3二、光合作用和细胞呼吸中相
10、关的拓展延伸：有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中 CO2 吸收量和释放量变化曲线图，如图 1 所示：1曲线的各点含义及形成原因分析如图 1a 点：凌晨 3 时4 时，因温度降低，呼吸作用减弱，CO2 释放减少；b 点：上午 6 时左右，太阳出来，开始进行光合作用；bc 段：光合作用小于呼吸作用；c 点：上午 7 时左右，光合作用等于呼吸作用；ce 段：光合作用大于呼吸作用；d 点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象；e 点：下午 6 时左右，光合作用等于呼吸作用；ef 段：光合作用小于呼吸作用；fg 段：太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。- 4 -2
11、有关有机物情况的分析如图 2(1)积累有机物时间段：ce 段；(2)制造有机物时间段：bf 段；(3) 一天中有机物积累最多的时间点：e 点；(4) 一昼夜有机物的积累量表示：SpSMSN3在相对密闭的环境中，一昼夜 CO2 含量的变化曲线如图 3(1)如果 N 点低于 M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加；(2)如果 N 点高于 M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少；(3)如果 N 点等于 M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变；(4)CO2 含量最高点为 c 点，该光合速率等于呼吸速率，CO2含量最低点为 e 点。4在相对密闭的环境下，一昼夜 O2 含量的
12、变化曲线图如图 4(1)如果 N 点低于 M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少；(2)如果 N 点高于 M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加；(3)如果 N 点等于 M 点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变；(4) O2 含量最低点为 c 点，该光合速率等于呼吸速率。O2含量最高点为 e 点。 三、专项检测：1下图表示细胞呼吸作用的过程，其中 13 代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。下列相关叙述正确的是( )A1 和 2 都具有双层生物膜 B1 和 2 所含酶的种类不同C2 和 3 都能产生大量 ATP D甲、乙分别代表丙酮酸、 H2.在一定的 C
13、O2浓度和适宜的温度下，测得不同光照强度下的番茄叶片光合作用强度，结果如下图。据图分析正确的是( )AA 点产生 ATP 的场所只有线粒体- 5 -B番茄正常生长所需的光照强度应大于 B 点CC 点时真正的光合速率约为 15 mg CO2/ 100 cm2叶小时DC 点后限制光合作用强度的因素是温度和 CO2浓度3在密闭、透光的玻璃钟罩内，放着一株盆栽棉花。下图是夏季晴朗的一天中，钟罩内某物质的变化曲线。该曲线可以表示( )A一昼夜中，棉花呼吸速率的变化B一昼夜中，棉花体内有机物总量的变化C一昼夜中，钟罩内氧气浓度的变化D一昼夜中，钟罩内二氧化碳浓度的变化4.如图甲表示某种植物光合作用强度与光
14、照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构（图中 M 和 N 代表两种气体） 。据图判断，下列说法错误的是（注：不考虑无氧呼吸） （ ）A.甲图中的纵坐标数值即为乙图中的 m3B.在甲图中的 a 点时，乙图中不存在的过程是 m3、m 4、n 3、n 4C.在甲图中 c 点时，乙图中不存在的过程是 m2、m 3、n 2、n 3D.甲图中 e 点以后，乙图中 n4不再增加，其主要原因是 m1值太低5将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内 CO2浓度可出现的变化趋势是( ) A一直降低，直至为零 B一直保持稳定，不变化C降低至一定水平时保
15、持相对稳定D升高至一定水平时保持相对稳定6.夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下 CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）A. 甲植株在 a 点开始进行光合作用- 6 -B.乙植株在 e 点有机物积累量最多C.曲线 bc 段和 de 段下降的原因相同D.两曲线 bd 段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭7下图 1 表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关生理过程，表示物质，甲、乙表示细胞器；图 2 表示在不同温度下，测定该植物叶片 lcm2重量(mg)变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题:(1)从图 1 分析，甲、乙两种细胞器分别是 。在光合
16、作用过程中，光反应为暗反应提供的物质是 (用图中数字表示)。(2)在图 1 中，若物质为 02，则其在细胞器甲中的产生部位是 ，在细胞器乙中被利用的场所是 ；(3)从图 2 分析，该植物在 时呼吸作用最强，15时实际光合速率为 (mg/ cm 2.h)(4)分析图 2 可知，该植物在 14条件下，若经过 12 小时光照和 12 小时黑暗，一昼夜可积累有机物mg。能使有机物积累量增加的措施是 。8某农科所为研究影响植物生长的外界因素，在大棚内种植了大豆等多种植物。请回答下列问题：- 7 -(1)与大豆根尖细胞吸收 NO3-密切相关的生理过程是_，相关的细胞器有_、_，其中 N 元素在叶肉细胞中可
17、参与构成的生物大分子有_。(2)如果密闭大棚内(温度恒定)一昼夜空气中的 CO2含量变化如甲图所示，则植物光合作用强度和呼吸作用强度相等的是_点，积累有机物最多的是_。经过一昼夜后，大棚内植物有机物的含量会_(填“增加” 、 “减少”或“不变”)。据图分析原因是_ 。(3)乙图中曲线代表在一定光照强度下玉米的光合作用强度与 CO2浓度的关系，则若降低光照强度，曲线中 A 点将向_移动。若其他条件不变，乙图中纵坐标含义改为二氧化碳吸收速率，请在坐标系中画出相应的变化曲线。(4)综上所述，请提出两条提高大棚作物产量的措施_ _ 。9金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差，以每克鲜重每小时释放 CO2的微摩尔数表示)。- 8 -请据图分析回答下列问题：(1)该研究探讨了_对金鱼藻 _的影响，其中因变量是_。(2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为_lx。在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气_ 。
