光合呼吸的典型曲线

1、光合作用和细胞呼吸光合作用和细胞呼吸中典型曲线的分析中典型曲线的分析【典例典例1】 已知已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和和30，下图表示，下图表示25时光合作用与光照强度的关系。若温度升到时光合作用与光照强度的关系。若温度升到30(原光照强度和二氧化碳浓度不变原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点，理论上图中相应点a、b、d移动方向分别为移动方向分别为A下移、右移、下移下移、右移、下移 B下移、左移、下移下移、左移、下移 C上移、左移、上移上移、左移、上移 D上移、右移、上移上移、右移、上移【解析解析】选选A A 在在3030

2、时光合作用速率降低，呼时光合作用速率降低，呼吸作用速率升高，因此吸作用速率升高，因此a a点下移、点下移、b b点右移、点右移、d d点点下移。下移。（1）在光补偿点时，限制光合作用强度的因素是：）在光补偿点时，限制光合作用强度的因素是： 在光饱和点时，限制光合作用强度的因素是：在光饱和点时，限制光合作用强度的因素是：（2）、当外界条件变化时，）、当外界条件变化时，C02（光）补偿点移动规律如下：（光）补偿点移动规律如下：a、若呼吸速率增加，、若呼吸速率增加，C02（光）补偿点应右移。（光）补偿点应右移。b、若呼吸速率减小，、若呼吸速率减小，C02（光）补偿点应左移。（光）补偿点应左移。c、若

3、呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，、若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，C02（光）补偿点应右移；条件的改变使光合速率增加时，（光）补偿点应右移；条件的改变使光合速率增加时，C02（光）（光）补偿点应左移。补偿点应左移。暗反应系统中酶的活性和暗反应系统中酶的活性和CO2浓度的。浓度的。主要是受光反应产物的限制主要是受光反应产物的限制【典例典例2 2】(2013(2013杭州模拟杭州模拟) )将一植物放在密闭的玻璃罩内将一植物放在密闭的玻璃罩内, ,置于室置于室外进行培养外进行培养, ,用用COCO2 2浓度测定仪测得了该玻璃罩内浓度测定仪测得了该玻璃罩内COCO2 2浓

4、度的变化情况浓度的变化情况, ,绘成如下图曲线。下列有关说法正确的是绘成如下图曲线。下列有关说法正确的是( () )BCBC段较段较ABAB段段COCO2 2浓度增加减慢浓度增加减慢, , 是因为低温使植物呼吸作用减弱是因为低温使植物呼吸作用减弱COCO2 2浓度下降从浓度下降从DEDE段开始段开始, ,说明说明 植物进行光合作用是从植物进行光合作用是从D D点开始的点开始的FGFG段段COCO2 2浓度下降不明显浓度下降不明显, ,是因为气孔关闭是因为气孔关闭, ,叶片对叶片对COCO2 2的吸收减少的吸收减少H H点点COCO2 2浓度最低浓度最低, ,说明此时植物对说明此时植物对COCO

5、2 2的吸收最多的吸收最多, ,光合作用最强光合作用最强A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】选选C C。BCBC段是夜间段是夜间2 2点到点到4 4点点, ,气温较低气温较低, ,植物呼吸作用植物呼吸作用较弱较弱, ,产生的二氧化碳较少产生的二氧化碳较少, ,玻璃罩内二氧化碳浓度增加较慢玻璃罩内二氧化碳浓度增加较慢, ,故正确。故正确。D D点指早晨点指早晨6 6点点, ,光合作用速率等于呼吸作用速率光合作用速率等于呼吸作用速率, ,错误。错误。FGFG段指中午段指中午1212点左右点左右, ,阳光很强阳光很强, ,为减少水分散失为减少水分散失, ,气孔气孔关闭关闭, ,叶片对叶片对C

6、OCO2 2的吸收减少的吸收减少, ,光合作用减弱光合作用减弱, ,故故COCO2 2浓度下降不明浓度下降不明显显, ,正确。经过白天正确。经过白天COCO2 2的吸收的吸收,H,H点点COCO2 2浓度最低浓度最低, ,此时光合作此时光合作用强度等于呼吸作用强度。用强度等于呼吸作用强度。DEDE段段COCO2 2的吸收速率最快的吸收速率最快, ,光合作用光合作用最强最强, ,错误。错误。【例例3】 下下图曲线表示农田中几组变化数据，图曲线表示农田中几组变化数据，昼夜昼夜温度变化；温度变化；光照强度变化光照强度变化;植物吸收植物吸收CO2的变化的变化,请判断下列说法中不正确的是请判断下列说法中

7、不正确的是 A.在在曲线与时间轴交点曲线与时间轴交点c和和e时时，光合作用吸收的，光合作用吸收的 CO2和呼吸作用释放的和呼吸作用释放的CO2量相等量相等 B.a点的形成是由夜间的低温造成的点的形成是由夜间的低温造成的 C.在从时间轴上的在从时间轴上的c点开始合成有机物点开始合成有机物,到到e点有机物点有机物 的合成终止的合成终止 D.增大曲线增大曲线与时间轴所围成的正面积措施包括提与时间轴所围成的正面积措施包括提 高光照强度高光照强度,增加增加CO2浓度和充足的水分供应浓度和充足的水分供应C C【方法归纳方法归纳】( (1 1) ) 曲线曲线上各点的分析上各点的分析: :有关光合作用和细胞呼

8、吸关系的变化曲线图中有关光合作用和细胞呼吸关系的变化曲线图中, ,最典型最典型的就的就是夏季的一天中是夏季的一天中COCO2 2的吸收和释放变化曲线图的吸收和释放变化曲线图, ,如下图如下图1 1所示。所示。分析以下各点及段的含义和形成原因：分析以下各点及段的含义和形成原因：a, b, bc, c, ce, d, e, ef, fg曲线的各点含义及形成原因分析如下曲线的各点含义及形成原因分析如下: :a a点点: :凌晨凌晨3 3时时4 4时时, ,温度降低温度降低, ,细胞呼吸强度减弱细胞呼吸强度减弱,CO,CO2 2释放减少释放减少; ;b b点点: :上午上午6 6时左右时左右, ,太阳

9、出来太阳出来, ,开始进行光合作用开始进行光合作用; ;bcbc段段: :光合作用强度小于细胞呼吸强度光合作用强度小于细胞呼吸强度; ;c c点点: :上午上午7 7时左右时左右, ,光合作用强度等于细胞呼吸强度光合作用强度等于细胞呼吸强度; ;cece段段: :光合作用强度大于细胞呼吸强度光合作用强度大于细胞呼吸强度; ;d d点点: :温度过高温度过高, ,部分气孔关闭部分气孔关闭, ,出现出现“午休午休”现象现象; ;e e点点: :下午下午6 6时左右时左右, ,光合作用强度等于细胞呼吸强度光合作用强度等于细胞呼吸强度; ;efef段段: :光合作用强度小于细胞呼吸强度光合作用强度小于

10、细胞呼吸强度; ;fgfg段段: :太阳落山太阳落山, ,光合作用停止光合作用停止, ,只进行细胞呼吸。只进行细胞呼吸。(2)(2)有机物产生与消耗情况的分析有机物产生与消耗情况的分析( (见下图见下图2):2):积累有机物时间积累有机物时间段段: :制造有机物时间段制造有机物时间段消耗有机物时间段消耗有机物时间段一天中有机物积累最多的时间点一天中有机物积累最多的时间点一昼夜有机物的净积累量表示一昼夜有机物的净积累量表示cece段段bfbf段段OgOg段段e e点点S SP P-S-SM M-S-SN N制造有机物时间段制造有机物时间段:bf:bf段。段。b b点大约为早上点大约为早上6 6点

11、点, ,太阳升起太阳升起, ,有有光照光照, ,开始进行光合作用开始进行光合作用;f;f点大约为下午点大约为下午6 6点点, ,太阳落山太阳落山, ,无光无光, ,停止光合作用。停止光合作用。消耗有机物时间段消耗有机物时间段:Og:Og段。一天段。一天2424小时小时, ,细胞的生命活动时刻细胞的生命活动时刻在进行在进行, ,即不停地消耗能量即不停地消耗能量, ,故细胞呼吸始终进行。故细胞呼吸始终进行。积累有机物时间段积累有机物时间段:ce:ce段。段。c c点和点和e e点时点时, ,光合作用强度与细胞光合作用强度与细胞呼吸强度相等呼吸强度相等,c,ce e由于光照强度的增强由于光照强度的增

12、强, ,光合作用强度大于细光合作用强度大于细胞呼吸强度胞呼吸强度, ,故不断积累有机物。故不断积累有机物。一天中有机物积累最多的时间点一天中有机物积累最多的时间点:e:e点。白天点。白天, ,光合作用强度光合作用强度大于细胞呼吸强度大于细胞呼吸强度, ,积累有机物积累有机物;e;e点后点后, ,随着光照的减弱随着光照的减弱, ,细胞细胞呼吸强度大于光合作用强度呼吸强度大于光合作用强度, ,故故e e点时积累的有机物最多。点时积累的有机物最多。一昼夜有机物的净积累量表示一昼夜有机物的净积累量表示:S:SP P-S-SM M-S-SN N。S SP P表示白天的净积表示白天的净积累量累量,S,SM

13、 M和和S SN N表示夜晚的净消耗量表示夜晚的净消耗量, ,故故S SP P-(S-(SM M+S+SN N) )为一昼夜的净积为一昼夜的净积累量。累量。【易错提醒易错提醒】(1)(1)注意区分图注意区分图1 1与典例图中纵坐标的含义与典例图中纵坐标的含义, ,前者前者表示细胞吸收或释放二氧化碳的量表示细胞吸收或释放二氧化碳的量, ,后者表示容器内二氧化碳后者表示容器内二氧化碳浓度浓度, ,两者变量不同。两者变量不同。(2)(2)曲线的坡度表示反应速率的大小曲线的坡度表示反应速率的大小, ,坡度越大坡度越大, ,表明光合作用表明光合作用或呼吸作用速率越大。或呼吸作用速率越大。(3)(3)典例

14、图中的点典例图中的点D D、H H是曲线的拐点是曲线的拐点, ,表明光合作用强度等于细表明光合作用强度等于细胞呼吸强度胞呼吸强度, ,分别对应于图分别对应于图1 1中的中的c c、e e点。点。【变式训练变式训练】某生物兴趣小组在密闭某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验玻璃温室内进行植物栽培实验, ,他们他们对温室内对温室内COCO2 2含量、含量、O O2 2含量及含量及COCO2 2吸收吸收速率进行了速率进行了24 h24 h测定测定, ,得到如右图所得到如右图所示曲线示曲线, ,则以下说法中正确的是则以下说法中正确的是( () )A.cA.c、e e两点的光合速率为零两点的光合

15、速率为零B.cB.c、d d之间的区段光合速率大于呼吸速率之间的区段光合速率大于呼吸速率C.deC.de段光合速率小于呼吸速率段光合速率小于呼吸速率D.D.进行细胞呼吸的区段只有进行细胞呼吸的区段只有abab段和段和fgfg段段【解析解析】选选B B。c c、e e两点的净光合速率为零两点的净光合速率为零, ,即光合速率等于呼即光合速率等于呼吸速率吸速率;c;c、e e之间的区段光合速率大于呼吸速率之间的区段光合速率大于呼吸速率;ag;ag区段均进行区段均进行细胞呼吸。细胞呼吸。4 4、多多因子与光合速率因子与光合速率光合速率光合速率光强光强302010P Q R光合速率光合速率光强光强高高CO