1、第 1 页 共 5 页光合作用和细胞呼吸中相关曲线的题型分析高频考点突破【常见类型研析】1有关光合作用与呼吸作用的变化曲线的分析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吸收和释放变化曲线图，如图 1 所示： 曲线的各点含义及形成原因分析a 点：凌晨 3 时4 时，温度降低，呼吸酶酶活性低，呼吸作用减弱，CO2释放减少；b 点：上午 6 时左右，太阳出来，开始进行光合作用消耗 CO2；bc 段：光合作用小于呼吸作用，空气中 CO2仍在增加；c 点：上午 7 时左右，光合作用等于呼吸作用，空气中 CO2含量不变；ce 段：光合作用大于呼吸作用，空气中 CO2含量下
2、降；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。 2有关有机物情况的分析(见图 2) (1)积累有机物时间段：ce 段（净光合0） ；(2)制造有机物时间段：bf 段(有光照时)；(3)消耗有机物时间段：og 段（有呼吸作用时） ；(4)一天中有机物积累最多的时间点：e 点（第二个补偿点） ；(5)一昼夜有机物的积累量表示：S PS MS N。3在相对密闭的环境中，一昼夜 CO2含量的变化曲线图(见图3) (1)如果 N 点低于 M 点，说明经过一昼夜，植物体
3、内的有机物总量增加；(原因是植物光合作用合成的有机物呼吸作用消耗的有机物或植物光合作用吸收的 CO2呼吸作用释放的 CO2)(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(原因是植物光合作用合成的有机物呼吸作用消耗的有机物或植物光合作用吸收的 CO2呼吸作用释放的 CO2)；（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(原因是植物光合作用合成的有机物 =呼吸作用消耗的有机物 或植物光合作用吸收的 CO2=呼吸作用释放的 CO2)；(4)CO2含量最高点为 c 点，CO 2含量最低点为 e 点。 4在相对密闭的环境下，一昼夜 O2含量的变化曲
4、线图(见图 4)第 2 页 共 5 页(1)如图 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(原因是植物光合作用合成的有机物呼吸作用消耗的有机物或植物光合作用产生的 O2呼吸作用消耗的 O2)；(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(原因是植物光合作用合成的有机物呼吸作用消耗的有机物或植物光合作用产生的 O2呼吸作用消耗的 O2)；(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(原因是植物光合作用合成的有机物 =呼吸作用消耗的有机物 或植物光合作用产生的 O2=呼吸作用消耗的 O2)；(4)O2含量最高点为 e 点，
5、O 2含量最低点为 c 点。 5用线粒体和叶绿体表示两者关系 图 5、图 6 中表示 O2的是；图中表示 CO2的是。图 6 中：ob 段：只有呼吸作用应有；bc 段：呼吸作用大于光合作用应有；c 点：呼吸作用等于光合作用应有；ce 段：呼吸作用小于光合作用应有；e 点：呼吸作用等于光合作用应有；ef 段：呼吸作用大于光合作用应有；fg 段：只有呼吸作用应有。 6植物叶片细胞内三碳化合物含量变化曲线图(见图 7)AB 段：夜晚无光，光反应不能进行，叶绿体中不产生ATP 和H，三碳化合物不能被还原，含量较高。BC 段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生 ATP 和H逐渐增加，三碳化合物不断被还原，含
6、量逐渐降低。CD 段：由于发生“午休”现象，部分气孔关闭，CO 2进入减少，三碳化合物合成减少，含量最低。DE 段：关闭的气孔逐渐张开，CO 2进入增加，三碳化合物合成增加，含量增加。EF 段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生 ATP 和H逐渐减少，三碳化合物被还消耗的越来越少，含量逐渐增加。FG 段：夜晚无光，光反应不能进行，叶绿体中不产生 ATP 和H，三碳化合物不能被还原，含量较高。7植物叶片细胞内五碳化合物含量变化曲线图(见图 8) AB 段：夜晚无光，光反应不能进行，叶绿体中不产生 ATP和H，三碳化合物不能被还原成五碳化合物，五碳化合物含量较低。BC 间段：随着光照逐渐增强，叶绿体中
7、产生 ATP 和H逐渐增加，三碳化合物不断被还原成五碳化合物，五碳化合物含量逐渐增加。CD 段：由于发生“午休”现象，部分气孔关闭，CO 2进入减少，五碳化合物固定合成三碳化合物减少，含量最高。 第 3 页 共 5 页DE 段：关闭的气孔逐渐张开，CO 2进入增加，五碳化合物固定生成三碳化合物合成增加，五碳化合物含量减少。EF 段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生 ATP 和H逐渐减少，三碳化合物还原成五碳化合物越来越少，五碳化合物含量逐渐减少。FG 段：夜晚无光，叶绿体中不产生 ATP 或H，三碳化合物不能被还原成五碳化合物，五碳化合物含量较低。典例 1如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，
8、图乙表示一株小麦叶片细胞内 C3相对含量在一天 24 小时内的变化，请据图分析：(1)图甲中 A、B、C、D 分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则 A、B、C、D 依次是_。(2)在中发生的过程称为_，在中含有的参与此过程的物质是_。(3)在中发生的反应与中发生反应的物质联系是_。(4)图乙中，从_点开始合成有机物，至_点有机物合成终止。(5)AB 段 C3含量较高，其主要原因是_。(6)E 点 C3含量较少，其原因是_。(7)E 点与 D 点相比，叶绿体中H含量较_(填“高”或“低”)。答案 (1)H2O、CO2、C3、C5 (2)光反应 色素和酶(3)光反应为暗反应提供H和 ATP
9、，暗反 应为光反应提供 ADP 和 Pi 等(4)B H (5)无光不 进行光反 应， C3 不能被还原(6)气孔关闭，叶肉细胞内 CO2 含量低，CO 2 的固定减弱 (7)高典例 2(2011南京二模)下图 1 表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，代表各种物质，A、B 代表两种细胞器。图 2 表示该植物叶片 CO2吸收量随光照强度的变化曲线。据图回答下列问题。(1) 图 1 中 B 是_。卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给植物 CO2后的60 s 内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物，通过研究发现 7s 后的代谢产物中有多达 12
10、 种产物含有放射性，而 5 s 内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质最可能是_(填图中序号)。(2)若该绿色植物长时间处于黑暗状态时，则图中的循环_(能/不能)进行，原因是_。第 4 页 共 5 页(3) 当光照强度处于图 2 中的 D 点时，图 1 中的去向有_ 。(4) 图 2 中 OD 间此幼苗呼吸作用消耗的有机物量为_；光合作用有机物的净积累量为_。(用S1、S 2、S 3表示)(5) 若图 2 为植物 25时 CO2吸收量随光照强度的变化曲线。已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为 25和 30，请在图中画出 30时(原光照强度和 CO2浓度不变)相应的 CO2吸收量随光照
11、强度的变化曲线(要求在曲线上标明与图中 A、B、C 三点对应的 a、b、c 三个点的位置)。解析 (1)图 1 中 B 是叶绿体。在光合作用过程中二氧化碳最终转化为葡萄糖。(2)若该绿色植物长时间处于黑暗状态时，则图中 的循环不能进行，原因是没有光反应提供的 ATP 与H，暗反 应不能进 行。(3)当光照强度处于图 2 中的 D 点时，图 1 中 的去向有 扩散到线粒体和外界。 (4)图 2 中 OD 间此幼苗呼吸作用消耗的有机物量为 S1S 3，光合作用有机物的 净积累量为S2S 1。(5)光合作用的最适温度为 25，超 过最适温度后，趋势右移。答案 (1)叶绿体 (2)不能 没有光反应提供
12、的 ATP 与H，暗反应不能进行 (3)扩散到线粒体和外界 (4)S1S 3 S2S 1(5)见右上图典例 3(2011广东卷)观赏植物蝴蝶兰可通过改变 CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收 CO2并贮存在细胞中。图 1 正常和长期干旱条件下蝴蝶兰 CO2吸收速率的日变化(1)依图 1 分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在 04 时_(填“有”或“无”)ATP 和H的合成，原因是_；此时段_(填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生，原因是_；1016 时无明显 CO2吸收的直接原因是_。(2)从图 2 可知，栽培蝴蝶兰应避免_，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，
13、栽培时还需适当_。(3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的_，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是_。答案 (1)有 细胞呼吸过程中能产生 ATP 和H 无 光反应无法进行，叶绿体中缺乏 ATP 和H，所以暗反 应无法进行 气孔关闭 (2)干旱 遮光 (3)全能性 基因的选择 性表达典例 4(2011四川卷)有人通过实验探究某海藻的最佳培养条件，以获得最大生物量(注：生物量指单位体积的藻体干重)。(1)在有光条件下培养海藻时，培养液中必须含有_，还需定时向培养液通入空气，目的是提供_。海藻光合速率随不同光第 5 页 共 5 页照强度的变化曲线如下图，图中 B 点表示最佳的_培
14、养条件。(2)该海藻在无光条件下仍能生长，但需在培养液中添加葡萄糖等有机物，目的是提供_。(3)向培养液中添加葡萄糖配成不同浓度的培养液，在一定光照条件下培养该海藻，测定海藻的生物量如下表：葡萄糖浓度(g/L) 0 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0海藻生物量(g/L) 0.84 0.93 1.00 1.03 0.79 0.67要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度，还需设计_的实验。(4)综合上述实验，获得该海藻最大生物量的培养条件是_。答案 (1)各种必需矿质元素 CO2 光照 (2)碳源和能源 (3)在 0.20.6 g/L 之间更细分的浓度梯度 (4)适宜光照、添加适宜浓度的葡萄糖典例 5
15、(2012广州普通高中毕业班综合测试)研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验 1、2 的结果分别用图中的(1)、(2)表示，请据图回答问题：(1)实验 1 除满足植物对水和无机盐的需要外，还必须在适宜的_ _等外界条件下进行。(2)实验 1 的自变量是_，图(1)中 a 点条件下番茄植株相对生长速率低于 b 点的主要原因是_。日温 26 、夜温 20 一定是番茄植株生长的最适温度组合吗？_，理由是_。(3)图(2)表示在一个种植有番茄植株的密闭容器内 O2含量的变化，据图分析：番茄植株光合作用产生的 O2量和呼吸作用消耗的 O2量相等的点是_。该番茄植株经过一昼夜，是否积累了有机物？_，理由是_。根据图(2)在图(3)中以 A 为起点画出该密闭容器内 CO2含量变化的曲线。答案 (1)光照强度和 CO2浓 度(2)夜温 a 点的夜温过低导致植物夜间新陈代谢过弱，不利于物质合成、细胞分裂等生理活动的进行 不一定 没有在其他日温和夜温条件下 对番茄植株的生长速率进行实验 (3)B、C 否 24 h 后密闭容器内的 O2 含量比实验前低，说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物 总量多于光合作用合成的有机物总量，因此没有积累有机物 如图
