【原】【微專題】光合與呼吸曲線題中“關(guān)鍵點”的移動問題（能力篇）

囡波灣生物 2020-09-25

展開全文

【知識梳理】

一、橫坐標是光照強度

1．曲線中各“關(guān)鍵點”的生物學(xué)意義

（1）A點：光照強度為0時,，CO₂的釋放速率,。代表細胞呼吸強度。

（2）B點：光補償點,。此時光照強度下光合作用強度和呼吸作用強度相等,。

（3）C點:光飽和點，此時的光照強度下光合作用達到最大值,。

（4）D點：光飽和點條件下對應(yīng)曲線上的點,，對應(yīng)的CO₂吸收速率代表凈光合作用速率。

2．條件改變時,，各“關(guān)鍵點”如何移動

（1）A點的移動問題

A點代表細胞呼吸強度,，細胞呼吸變強,，A點下移。細胞呼吸變?nèi)酰?/span>A點上移,。

（2）B點的移動問題

①改變CO₂濃度

在其他條件不變的情況下，如果降低CO₂濃度,，會使光合作用減弱,，此時要想滿足光合作用強度等于呼吸作用強度，必須增加光照,，所以B點右移,。如果升高CO₂濃度，則B點左移,。

②礦質(zhì)元素發(fā)生變化（例如：植物缺鎂）

植物缺鎂,，葉綠素形成減少，對光的吸收能力減弱,，而呼吸作用強度不變,，要使光合作用合成的有機物與呼吸作用消耗的有機物相等，則需要更強的光照強度,，B點向右移動,。

③陽生植物與陰生植物的區(qū)別

陽生植物（例如松樹）比陰生植物（例如人參）需要更多的光照，光合作用更強一些,，所以如果上圖表示松樹,，換成人參，B點應(yīng)左移,。

（3）C點和D點的移動問題

①改變CO₂濃度

C點以后,，增加光照強度，光合作用保持不變,，此時的外界限制因素應(yīng)是溫度和CO₂濃度,。當其他條件不變時，如果CO₂濃度增加,，生成的C₃化合物增多,，需要光反應(yīng)提供更多的[H]和ATP才能還原，因而C點應(yīng)右移,，D點上移的同時右移,。條件反之則相反。

②陽生植物與陰生植物的區(qū)別

陽生植物只有在較強的光照下才能長得好,，而陰生植物太強的光照反而不利于其生長,，如果由陽生植物改成陰生植物則C點應(yīng)左移，D點下移的同時左移,。

二,、橫坐標是CO₂濃度

1．曲線中各“關(guān)鍵點”的生物學(xué)意義

（1）圖1中的四個點

a點：只進行呼吸作用,；b點：開始進行光合作用，因為光合作用在CO₂濃度過低時不進行,；A點：CO₂補償點,，即光合作用和呼吸作用速率相等的點；B點：CO₂飽和點,，即光合作用強度達到最大時,，所需的最低CO₂濃度。

（2）圖2中的兩個點

A'點：光合作用開始的點,；圖2中B'點：CO₂飽和點,，即光合作用強度達到最大時，所需的最低CO₂濃度,。

2．條件改變時,，各“關(guān)鍵點”如何移動

（1）A點的移動

①改變光照強度

如果其他條件不變，減弱光照強度,，光合作用強度減弱,，呼吸作用強度基本不變，要達到與呼吸強度相等,，則需要較高的CO₂濃度,，故A點右移，反之左移,。

（2）B點的移動

①改變光照強度

如果其他條件不變,，光照條件減弱，導(dǎo)致光合作用強度減弱,，吸收的CO₂減弱,，所以B點左移。

②陽生植物與陰生植物的區(qū)別

陰生植物的CO₂飽和點比陽生植物低,，常利用此特性間行種植農(nóng)作物,。所以如果此圖代表陽生植物，如果換成陰生植物,，B點應(yīng)左移,。

【例題解析】

例1 已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃。圖1表示該植物在25℃時光合強度與光照強度的關(guān)系,。若將溫度提高到30℃(原來光照強度和CO₂濃度不變),，從理論上分析，圖中相應(yīng)點的移動應(yīng)該是（）

A．a點上移,，b點左移,，m值増加

B．a點下移，b點左移,，m值不變

C．a點下移,，b點右移,，m值下降

D．a點下移，b點不移,，m值上升

解析要想確定各點移動方向,，需弄清楚各關(guān)鍵點代表的含義：a點表示無光照條件下呼吸作用強度；b點表示光補償點,；在b光照強度下光合強度等于呼吸強度,；m點表示凈光合作用最大值；當溫度由25℃升高到30℃時,，酶的活性要發(fā)生變化。a點：下移,。呼吸作用相關(guān)酶達到最適溫度,，酶活性上升，呼吸強度加強,。b點：右移,。想維持光合作用強度等于細胞呼吸強度，必然要加大光照強度提高光合作用強度,。m點：下移,。如果不改變光照強度，則凈光合強度（凈光合作用強度=光合強度-呼吸強度）必然要滅小,，整個變化曲線要下移,。

答案 C

例2 將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調(diào)節(jié)小室CO₂濃度,，在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度（以CO₂吸收速率表示）測定結(jié)果如下圖所示,。下列相關(guān)敘述，正確的是（）

A．如果光照強度適當降低,，a點左移,，b點左移

B．如果光照強度適當降低，a點左移,，b點右移

C．如果光照強度適當增強,，a點右移，b點右移

D．如果光照強度適當增強,，a點左移,，b點右移

解析 a是二氧化碳補償點（光合作用的強度等于呼吸作用的強度），b是二氧化碳飽和點,；如果光照強度降低,，光合作用下降。由于是恒溫的密閉小室,，呼吸作用不變,，要實現(xiàn)光合作用的強度和呼吸作用的強度相等,，則要求較高的二氧化碳濃度水平，才能維持a點的凈量為0,，則a點右移,。光照強度降低，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H] 和NADPH少,，影響暗反應(yīng)的進行,，導(dǎo)致只能吸收利用較低濃度的二氧化碳，b點左移,。

如果光照強度適當增強,，光合作用增強。由于是恒溫的密閉小室,，呼吸作用不變,，要實現(xiàn)光合作用的強度和呼吸作用的強度相等，對CO₂濃度的要求就會降低,，即a點左移,。光合作用增強，光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和NADPH多,，可以吸收利用較高濃度的二氧化碳,，b點右移。

答案 D

【練習(xí)突破】

1．如圖曲線表示在適宜溫度,、水分和一定的光照強度下,，甲、乙兩種植物葉片的CO₂凈吸收速率與CO₂濃度的關(guān)系,。下列分析正確的是（　?。?/span>

A．CO₂濃度小于a時，甲不能進行光合作用

B．適當增加光照強度,，a點將左移

C．CO₂濃度為b時,，甲、乙總光合作用強度相等

D．甲,、乙光合作用強度隨CO₂濃度的增大而不斷增強

2．下圖是一透明的密閉玻璃罩內(nèi)某植物在不同光照強度和CO₂濃度下測得的相關(guān)曲線圖,，請回答下列問題：

（1）若圖甲是在CO₂濃度為G點時，改變光照強度測得的曲線,，則CO₂濃度由曲線中G點增加到H點時,，圖甲中D點移動方向為____________（填“右移”或“不變”）。

（2）若圖甲是在CO₂濃度為H點時,，改變光照強度測得的曲線,，則CO₂濃度由曲線中H點增加到I點時，圖甲中D點移動方向為____________（填“左移”“右移”或“不變”）,。

3．（節(jié)選）圖甲表示某密閉自然光照大棚內(nèi)一晝夜CO2相對含量的變化,，圖乙表示菠菜葉肉細胞的部分結(jié)構(gòu)和相關(guān)代謝情況（標號1-6為相應(yīng)的過程）,。請據(jù)圖回答下列問題。

（5）大棚內(nèi)植物處于圖甲所示狀態(tài),，能否生長,？___________________________，理由是______________________________________________,；若人為延長光照時間,，其他條件保持不變，則e點的位置將________________（“上移”,、“下移”,、“不變”）

【解析與答案】

1．解析 A．a時表明甲植物的凈光合速率為0，此時光合作用等于呼吸作用強度,，說明CO₂濃度小于a時,，甲能進行光合作用，A錯誤,；B．a點時，CO₂濃度一定,，因此此時適當增加光照強度可提高光合作用強度,，因此a點將左移，B正確,；C．CO₂濃度為b時,，甲乙兩植物的凈光合作用強度相等，由于不知道兩植物的呼吸作用強度,，因此不能比較總光合作用強度,，C錯誤；D．在兩條曲線的平臺期可以看出,，當CO₂濃度達到一定值以后,，光合作用強度就達到了飽和點，D錯誤,。