1、- 1 -光合作用系列坐标图剖析永川区第九中学校 402160 蒋大英关键词：光合作用摘 要： “光合作用”一节基础知识、基本技能检测的重要方式是以五花八门的图形形式呈现，从有关光合作用众多图形中擒出“图首”光合作用日变化图形进行全面剖析，再变式、拓展，便可使学生对光合作用知识的应用游刃有余。全日制高中生物第一册“光合作用”一节中对光合作用过程的描述版面并不多，过程看起来也并不复杂，但知识的渗透力极强，是检验学生的识图能力，理解能力、分析综合能力的重要切入点，是历届高考重点考查内容之一，单与之有关的坐标图就千变万化。面对众多图形，如何以不变应万变，笔者做了如下层层推进的教学尝试：光合作用基本图
2、形教材 P56 页 “习题三”中“白天光合作用强度图”是光合作用众多图形中最基本的图形，教师一定要将此图向学生讲透。实际剖析过程中，常常是把题中的时间由白天延展为一昼夜（假设呼吸作用速度不变） ，即：1夯实概念：实际光合作用量：用 CO2 固定量、CO 2 利用量、O 2 的产生量、有机物合成量等表示。净光合作用量：用 CO2 吸收量、O 2 的释放量、有机物积累量等表示。光合作用强度指实际光合作用强度。实际光合作用量= 净光合作用量+ 呼吸作用量。如图中 C、D 两点的净光合作用量分别为 0、d，实际光合作用量分别为 a、(d+a) 。2图形剖析：- 2 -1） 曲线上主要点的含义：A 点对
3、应值 a 是无光条件下 CO2 的释放量，表示呼吸强度。C、 G 点对应时刻光合作用强度等于呼吸作用强度，即净光合作用强度为0。E 点成因是气温太高，气孔关闭，直接导致暗反应减弱，光合作用减弱，E 点在晴朗的夏季明显，阴天、春冬季节一般不存。一天中光合作用从 b 时刻开始， h 时刻停止。故一昼夜中 G 点对应时刻时有机物积累量最多。D 点对应时刻单位时间内有机物合成量最大。曲线上任意一点值（分正负）加上 A 点值（正值）表示此时实际光合作用强度大小。2） 曲线上主要区间含义：AB、HI 对应时间段只进行呼吸作用，BH 对应时间段才有光合作用的进行，其中 CG 对应时间下光合作用大于呼吸作用，
4、农作物积累有机物。BC、GH 对应时间下光合作用小于呼吸作用。故若是大棚种植作物，棚内 6 时许 CO2 含量最高，O 2 含量最低；18 时许时CO2 含量最低，O 2 含量最高。3） 四个面间含义：S 1+S3+S4 可表示一昼夜呼吸作用消耗的有机物量；S2+S3 可表示一昼夜实际光合作用量。S 2 可表示白天有机物积累量；S 2（S 1+S4）表示一昼夜有机物积累量，此值大于 0 植物才能正常生长发育。3.知识应用大棚种植农作物，夜间适当降温，使 S1、S 4 减小，或白天采取适当增加人工光照、增加 CO2 浓度等措施，使 S2 增大，以增加农产品产量。基本图形变式1一昼夜 O2 的释放
5、量图。光合作用过程中由于 CO2 的吸收量与 O2 的释放量相等，故图形与图 1 一致，各点、线、面含义与图 1 相当。2光合作用强度、CO2 吸收速度与光照强度关系- 3 -图形剖析：图 2 中依据光照强度为 C 时，CO 2 吸收量为 0，即净光合量为 0，此光照条件下光合作用速度等于呼吸作用速度；或据无光时，CO 2 的释放速度表示呼吸作用速度，可知 a 值可表示呼吸作用速度，与图 1 中的 a 值相当。相同光照强度下，两曲线上两点值的差值表示此光照下的呼吸作用速度。图 2 中 C 点与图 1 中 C、G 时刻含义相当。当光照强度在 0C 之间时，光合作用速度小于呼吸作用速度，与图 1
6、中 BC 相当。3密闭大棚内一昼夜 O2、CO 2 浓度变化曲线图形剖析：依据 06 点图 3 中曲线呈下降趋势，图 4 中曲线呈上升趋势，知图 3 为一昼夜棚内 O2 浓度变化曲线，图 4 则为一昼夜棚内 CO2 浓度变化曲线。B（ B1）点、 C（C 1）点对应时刻，光合作用强度均与呼吸作用强度相等，分别相当于图 1 中 C、G 点，故光合作用开始于 B（B 1）对应时刻之前，终止于 C（ C1）对应时刻之后。植物正常生长情况下， D 点应比 A 高，同时 D1 点比 A1 低，即一昼夜净光合量大于 0。 AB（A 1B1）段对应图 1 中 AC 段，BC（ B1C1）段对应图 1 中 C
7、G 段，CD（C 1D1）段对应图 1 中 GI 段。图形拓展1. 光合作用与呼吸作用关系图图形剖析：- 4 -1） 在环境温度逐渐升至 B 过程中，CO 2 固定量（实际光合作用量） 、CO 2产生量（呼吸作用量）都随环境温度的增加而加强，且 CO2 固定量增幅大于CO2 产生量的增幅，故 CO2 吸收量增加。B 温度下 CO2 吸收量达最大值，该温度是农作物生长的最适温度。当环境温度逐渐超过 B 温度时，CO 2 固定量缓慢增加至最大值，而 CO2 产生量快速增加，致使 CO2 吸收量越来越小。C 温度是光合作用最适温度。可见，相对高温更有利于呼吸作用酶活性发挥。2） D 温度下，CO 2
8、 固定量等于 CO2 产生量，植物既不吸收 CO2， 也不释放 CO2，农作物有机物积量为 0。当环境温度超过 D 温度时，CO 2 固定量小于CO2 产生量，植物向环境中释放 CO2，故要想植物正常生长发育，环境温度不能长期高于 D 温度。2CO 2 吸收速度、光合作用强度与环境中 CO2 浓度关系图形剖析：1）图 6 中的 a、b 、c 点分别表示启动光合作用所需的最低 CO2 浓度、光合作用等于呼吸作用时所需 CO2 浓度、净光合作用和实际光合作用达最大值时所需最低 CO2 浓度（假设呼吸作用速度不变） 。2）在环境温度较低的情况下，若适当提高温度使呼吸作用速度增加，则图中则 a 点左移、b 点右移、c 点右移、d 1、d 2 点上移上移；适当降低光照强度（假设呼吸作用速度不变） ，则图中 a 点、 b 点右移、c 点左移、d 1、d 2 点下移。3）在其他条件相同的情况下，相同 CO2 浓度下两曲线上两点值间的差值表示呼吸作用速度。参考文献：全日制普通高级中学教书（必修） 生物第一册黑龙江教育出版社步步高 生物2010 年 2 月第 4 版
