2023年高中生物必修光合作用知识点全面总结

第三单元之—光合作用叶绿体的结构与功能(一）叶绿体的结构模型．（二）相关知识1、.叶绿体是真核细胞进行光合作用的场合２、叶绿体由两层膜(内膜和外膜）包围而成，内部有许多基粒,基粒和基粒之间充满了基质。3、每个基粒都有许多个类囊体构成，类囊体薄膜上具有吸取、传递和转化光能的色素以及光反映所需的酶，是光反映的场合。4、基质中具有暗反映所需的酶,是进行暗反映的场合。５、光合色素的相关知识。叶绿体色素的种类及含量:叶绿素a叶绿素（３/4)叶绿素b叶绿体色素胡萝卜素类胡萝卜素(1／４)叶黄素叶绿体色素的分布:叶绿体类囊体薄膜上。（3）叶绿体色素的功能:吸取，传递(4种色素），转化光能（只有少量的叶绿素ａ把光能转为电能）(4)影响叶绿素合成的因素:=1\＊ＧＢ3\*MＥRGEFＯRMAT①光照:光是影响叶绿素合成的重要条件，一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，因而叶片发黄。（例如韭黄,蒜黄)=2\*GB3\＊ＭＥRGEＦOＲMAT②温度：温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性，进而影响叶绿素的合成。低温（秋末)时,叶绿素分子易被破坏,而使叶子变黄。=3\*GB3\＊MＥＲGＥFORMAT③必需元素：叶绿素中含N、Mg等必需元素，缺少N、Mg将导致叶绿素无法合成,叶变黄。此外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,叶变黄。叶绿体色素的吸取光谱：=1＼＊GB3\＊ＭERＧEFORMＡＴ①叶绿体中的色素只吸取可见光,而对红外光和紫外光等不吸取。=2\*ＧB３\*MERＧＥFＯRMＡT②叶绿素a和叶绿素b重要吸取红光和蓝紫光,类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)重要吸取蓝紫光。色素对绿光吸取最少。对其他波段的光并非不吸取，只是吸取量较少。通过色素吸取后，光谱出现两条黑带。说明:叶绿体中的色素重要吸取红光和蓝紫光。叶绿体色素的性质:易溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂，不溶于水，叶绿素的性质不稳定，易被破坏，类胡萝卜素性质相对稳定。(７)植物叶片的颜色与所含色素的关系：正常绿色正常叶片的叶绿素和类胡萝卜素的比例约为3∶1,且对绿光吸取最少,所以正常叶片总是呈现绿色叶色变黄寒冷时,叶绿素分子易被破坏，类胡萝卜素较稳定,显示出类胡萝卜素的颜色，叶子变黄叶色变红秋天降温时，植物体为适应寒冷，体内积累了较多的可溶性糖,有助于形成红色的花青素,而叶绿素因寒冷逐渐降解,叶子呈现红色6、色素的提取和分离实验。(１)原理解读：=1\*ＧB３\*ＭEＲGEＦORMAT①色素的提取：叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，可以用无水乙醇（或丙酮）作溶剂提取绿叶中的色素,而不能用水，由于叶绿体中的色素不能溶于水。=２\*GＢ３\*MERGＥＦOＲMＡT②色素的分离原理：运用色素在层析液中的溶解度不同进行分离,溶解度大的在滤纸上扩散得快，反之则慢。从而使各种色素分离。(2)选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证具有较多的色素。(3)过程:省略。(4)结果分析:=１\*ＧB3\*MERGＥFORMAＴ①从色素带的宽度可知色素含量的多少依次为：叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝卜素＝２\*GＢ3\*MERGEＦOＲＭAT②从色素带的位置可知色素在层析夜中溶解度大小依次是：胡萝卜素＞叶黄素＞叶绿素a>叶绿素b=3＼＊GB３\*ＭERGEFORＭＡT③在滤纸上距离最近的两条色素带是叶绿素ａ与叶绿素b，距离最远的两条色素带是胡萝卜素与叶黄素。=4\*GB3\＊MEＲＧEＦＯＲMAT④.实验创新:在本实验中在圆形滤纸中央点上叶绿体色素的提取液进行层析，会得到近似同心的四个色素环,由内到外依次是黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色。【核心考点】（1）叶绿体中色素的提取与分离实验有关事项=1＼*GB3\＊MERＧEFORMAT①色素分离和提取的原理经常考察，易混淆。=2\*ＧＢ３\*MEＲGＥＦＯＲMAT②在研磨时加入碳酸钙的作用是防止色素被破坏，加入二氧化硅的作用是有助于研磨。过滤时用的是单层尼龙布。＝3＼*GＢ3\*MERＧEＦORMＡT③画滤液细线时,用力要均匀,速度要适中。=4\*GＢ3\*MＥRＧEFOＲMＡT④研磨要迅速、充足。ａ.由于丙酮容易挥发;b．为了使叶绿体完全破裂，从而能提取较多的色素；c．叶绿素极不稳定，能被活细胞中的叶绿素酶水解而被破坏。=5＼＊GB3＼*MＥRＧEFORMAT⑤制备滤纸条时,要将滤纸条的一端剪去两角，这样可以使色素在滤纸条上扩散均匀,便于观测实验结。=6\＊GB３\*MERGEＦＯＲMAT⑥放置滤纸时,滤液细线必须在层析液上面。(2)提取绿叶中色素的关键=1＼*GB３\*MＥRGEＦORMＡT①叶绿素不稳定,易被破坏,因此研磨要迅速、充足以保证提取较多的色素。=2\*GB3\＊MERGＥFORMＡT②滤液收集后，要及时用棉塞将试管口塞紧,以防止滤液挥发。=3＼*ＧB3\*MEＲGEFOＲMAT③）称取绿叶的质量和加入无水乙醇的体积要适当，以保证提取液的浓度。（3)分离绿叶中色素的关键=1\*GB3\＊MERGEFOＲMAT①滤液细线不仅要细、直，并且要具有较多的色素,因此要在滤液干后,反复画１~2次。=2\*GＢ３＼*MEＲGＥFＯＲＭAT②滤纸上的滤液细线不能触及(或没入)层析液,否则会使滤液中的色素溶解于层析液中，滤纸条上得不到色素带,使实验失败。（4)要提取绿色植物叶肉细胞叶绿体中的色素，至少要破坏1层细胞膜、2层叶绿体膜,共3层生物膜(３层磷脂双分子层或６层磷脂分子)。要将叶肉细胞中色素完全提取，还需加上1层液泡膜。(5）实验中几种化学试剂的作用:＝1\*ＧB3＼*MERＧＥＦＯRＭAT①无水乙醇用于提取绿叶中的色素。=２\*ＧＢ3＼＊MEＲGＥFOＲMAT②层析液用于分离绿叶中的色素。=3\*GＢ3\*MEＲGＥFORMＡT③二氧化硅使研磨充足。=4＼＊GB3\＊MＥＲGEＦORＭAT④碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。(6)注意事项及因素分析过程注意事项操作目的提取色素(1)选新鲜绿色的叶片使滤液中色素含量高(2）研磨时加适量无水乙醇充足溶解色素（3)加少量ＳｉO2和CａCO3研磨充足和保护色素(４)迅速、充足研磨防止乙醇挥发,充足溶解色素(5)盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化分离色素(1)滤纸预先干燥解决使层析液在滤纸上快速扩散(2）滤液细线要直、细、匀使各色素扩散的起点相同，使分离出的色素带平整不重叠(３)滤液细线干燥后再画一两次增长色素的含量使分离出的色素带清楚分明(4)滤液细线不触及层析液防止色素直接溶解到层析液中,滤纸条上得不到色素带)（７）收集到的滤液绿色过浅的因素分析：=1＼*ＧB３\＊MEＲGEＦＯRMＡT①未加石英砂(二氧化硅),研磨不充足,色素未能充足提取出来。＝2\＊GB3\＊MERGEＦＯRMAＴ②称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。=3\*GB3\＊MＥRＧEFORMAT③未加碳酸钙或加入过少,色素分子部分被破坏。=４\*GB３\*ＭＥＲGＥFOＲMAＴ④.使用放置数天的菠菜叶,滤液色素(叶绿素)太少。(8)滤纸条色素带重叠:①滤液细线不直。②滤液细线过粗。(9）滤纸条看不见色素带:①忘掉画滤液细线。②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素所有溶解到层析液中。二光合作用过程(一）光合作用过程概念模型（二）相关知识1、光合作用过程涉及光反映和暗反映两个阶段。光反映在前，暗反映在后。２、光反映的原料、场合和条件;暗反映的原料、场合和条件。３、光反映的物质变化和能量变化；暗反映的物质变化和能量变化。4、光反映的产物及去向；暗反映的产物及去向。（物质转移基于一个原则,即从产生部位移向消耗部位)５、光反映和暗反映同时进行着，[H］、ATP、C3、Ｃ５等中间物质处在动态平衡之中。６、暗反映有光无光都能进行。若光反映停止,暗反映可连续进行一段时间,但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，暗反映不进行。7、相同时间内,光照和黑暗间隔解决比一直光照有机物积累的多，由于[H]、ATP基本不积累,运用充足；但一直光照会导致[H］、ATP的积累，运用不充足。8、光合作用中光反映产生的ＡTP只供暗反映运用。(三）光合作用过程1、光反映条件:有光、色素、酶场合：叶绿体类囊体薄膜过程:物质变化:①水的光解:②ATP的合成：（光能→ＡTＰ中活跃的化学能)能量变化：光能转变为ATP中的活跃的化学能2、暗反映条件：有光和无光、酶场合:叶绿体基质过程：物质变化：①CO２的固定：②C3的还原:能量变化:(ATＰ中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能）３、总反映式:光能叶绿体CO2+H2O(CH2Ｏ)+Ｏ２叶绿体①氧元素eq\b＼lc＼{\ｒｃ＼（＼a\ｖs4\aｌ＼ｃo１(H2O→O2,CＯ2→CＨ2Ｏ)）②碳元素：CO２→C３→(ＣH２O)③氢元素:Ｈ2O→[Ｈ]→(ＣH2O)实质：把无机物转变成有机物,把光能转变成有机物中的化学能光反映和暗反映比较比较项目光反映暗反映实质光化学反映酶促反映时间快慢需要条件叶绿素、光、酶不需叶绿素和光,需要多种酶反映场合叶绿体基粒叶绿体基质物质转化(1）水的光解2H2Ｏ——→4[Ｈ]＋O2光能光能酶(2)ATP的生成:ADＰ+Pｉ—→ATＰ（1）ＣＯ2固定：ＣO2+Ｃ５——→2Ｃ３ATP[H]酶ATP[H]酶(2)CO２还原：２C３——→(CH2O)+C5能量转换光能→电能→活跃化学能，并储存在ATP中ATＰ中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能完毕标志O2释放、ATP和NADＰH的生成葡萄糖等有机物等的生成两者关系光反映为暗反映提供能量(AＴP、NADＰH)、还原剂NADＰＨ；暗反映为光反映提供AＤP和Pi外界条件变化引起光合作用中产物含量变化的分析方法(１)分析方法：＝1\*ＧB3＼*ＭＥRGEFORMAT①改变的环境条件常见的有:光照强度变化、CＯ2浓度的变化,而其它条件不变或在一定的范围内。＝２\*GB3\*MＥRGEFＯRMAT②光合作用中的产物有Ｃ3、C5、[H］、ATP、C6H1２Ｏ６、O2等。其中Ｃ3、C５、[H］、ATP在光合作用中既有产生，又有消耗,我们称作光合作用的中间产物,而Ｃ6H1２Ｏ6和O2在光合作用中只有产生，没有消耗,我们称作光合作用的终产物，故考虑方法不同。=３\＊GB3＼＊MEＲGEFOＲＭAT③对C3、C5、[H]、ＡＴP变化的判断通常用动态平衡的方法。由于。C3、C5、［H]、ATＰ在光合作用中既有产生，又有消耗,所以在判断时既要考虑其产生（来路)，又要考虑其消耗(去路）,关键看环境因素的忽然改变对哪个途径的影响更直接或更大。假如来路大于去路，则增长或积累;假如来路小于去路，则减少或减少；假如来路等于去路，则不变。=4\*GＢ3\*ＭＥRGEFＯＲＭAT④对C6H12O6和O２变化的判断:由于C6Ｈ１2O6和O2在光合作用中只有产生,没有消耗，所以只需考虑环境因素的忽然改变对整个光合作用的影响。假如环境因素的忽然改变对整个光合作用有促进作用，C6Ｈ12O6和O2的含量增长，反之,则减少。=5\*GＢ3\*MERGEFORMAT⑤通过比较我们可以得到以下相关规律:不管是哪种环境因素的忽然改变，短时间内C3和C5的变化情况是相反的，即一个是增长，而另一个肯定是减少。［Ｈ]和ＡTP的变化是相同的。C6H12O6和Ｏ2的变化也是相同的。（2）光照和二氧化碳浓度改变引起的C3，C5和［H］，ＡTP的变化（3）由于各种因素的变化，如温度的变化、光照强度变化、CＯ2浓度的变化会影响C3、Ｃ５、NAＤPH、ATP、Ｃ6H12O6、O２这些物质的含量,有时还会结合模型分析,具体表解如下：条件Ｃ3C５[Ｈ]和ATPＣH2O和O２合成量模型分析光照强度由强到弱CＯ2供应不变增长减少减少减少光照强度由弱到强CO2供应不变减少增长增长增长光照不变ＣO2量由充足到局限性减少增长增长减少光照不变ＣＯ２量由局限性到充足增长减少减少增长影响光合作用的因素及及其在生产上的应用(一）．光照强度与光合作用速率的影响分析图1图2１．原理分析：光照强度影响光合速率的原理是通过影响光反映阶段，制约ATP和[H］的产生，进而制约暗反映阶段。２、图1曲线分析:A点：光照强度为０,此时只进行细胞呼吸,释放的CＯ2量可表达此时细胞呼吸的强度。植物与外界进行气体互换，外界O2量减少，ＣO２量增大。AB段：光照条件下植物既进行光合作用，又进行呼吸作用，随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强,CO2释放量逐渐减少，这是由于细胞呼吸释放的CＯ2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。植物与外界进行气体互换,外界O2量减少，CO２量增大。但O２的减少量，CO２的增长量都在减少。较弱光下:光合速率﹤呼吸速率B点：细胞呼吸释放的CＯ2所有用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时,植物才干正常生长），B点所示光照强度称为光补偿点。植物不与外界进行气体互换,此时,外界环境中ＣO2的量升高到最大值，O2的量降到最低值,光合速率﹦呼吸速率ＢC段：表白随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强,光合作用强度大于细胞呼吸强度,到Ｃ点以上不再加强了,植物与外界进行气体互换,外界O2量增大，ＣO２量减少。光合速率﹥呼吸速率Ｃ点所示光照强度称为光饱和点。(光照强度达成Ｃ点后,光合作用强度不再随光照强度的增长而增长)。光合速率﹥呼吸速率，植物与外界进行气体互换，外界O2量继续增大，CO２量继续减少。3、应用:阴生植物的Ｂ点前移，C点减少，如图中虚线所示,间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置,可合理运用光能；适当提高光照强度可增长大棚作物产量。(二)CO2浓度对光合作用强度的影响1．原理分析:CＯ2浓度影响光合作用的原理是通过影响暗反映阶段，制约C3生成。2.曲线分析=1\*GB3\＊MＥRＧEFOＲMAＴ①图1和图2都表达在一定范围内，光合作用速率随CＯ２浓度的增大而增大，但当CO2浓度增长到一定范围后,光合作用速率不再增长。=2＼*GB3＼＊ＭERGEFORＭAT②图1中A点表达光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即ＣO2补偿点;图2中的A′点表达进行光合作用所需CO2的最低浓度。=3\＊GB3\*MERGEFORMＡT③图１和图2中的B和B′点都表达CO2饱和点所相应的ＣＯ２浓度。3、应用:在农业生产上可以通过“正其行、通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能运用率。(三）温度对光合作用速率的影响１、曲线分析:温度重要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。2、应用：(1)适时播种(2)冬天，温室栽培可适当提高温度，也可适当减少温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当减少温室温度,以减少细胞呼吸，保证植物有机物的积累。(3)植物“午休”现象的因素之一(四)必需元素供应对光合速率的影响1、曲线分析:在一定浓度范围内，增大必需元素的供应,可提高光合作用速率,但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。２、应用:根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料,可提高农作物产量。(五）水分的供应对光合作用速率的影响1、影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用,又会导致叶片气孔关闭,限制CＯ2进入叶片，从而间接影响光合作用。植物的午休现象２、应用：根据作物的需水规律合理灌溉。（六）光照面积1、图像分析:①OA段表白随叶面积的不断增大,光合作用实际量不断增大，A点为光合作用面积的饱和点。随叶面积的增大，光合作用强度不再增长,因素是有很多叶被遮挡,光照局限性。②OB段表白干物质量随光合作用增长而增长,而由于Ａ点以后光合作用强度不再增长,但叶片随叶面积的不断增长，呼吸量(ＯＣ段)不断增长,所以干物质积累量不断减少(ＢＣ段)。2、应用分析：适当间苗、修剪，合理施肥、浇水,避免徒长。封行过早,使中下层叶子所受的光照往往在光补偿点以下，白白消耗有机物,导致不必要的浪费。(七)内部因素对光合作用速率的影响1．同一植物的不同生长发育阶段＝1\*ＧB３\*MERＧEＦORMAＴ①曲线分析：在外界条件相同的情况下，光合作用速率由弱到强依次是幼苗期、营养生长期、开花期。＝2\*GB3\*MERGEFORMＡＴ②应用：根据植物在不同生长发育阶段光合作用速率不同，适时、适量地提供水肥及其他环境条件,以使植物茁壮成长。２．同一叶片的不同生长发育时期＝1\＊GB3\＊MERＧEＦORMAT①曲线分析:随幼叶发育为壮叶，叶面积增大,叶绿体不断增多,叶绿素含量不断增长,光合速率增大；老叶内叶绿素被破坏,光合速率随之下降。=２\*ＧB3\＊MERＧEFORMAT②应用：农作物、果树管理后期适当摘除老叶、残叶及茎叶蔬菜及时换新叶,都是根据其原理,可减少其细胞呼吸消耗的有机物。(八)多因子变量对光合作用速率影响的分析（外界因素）1、曲线分析：Ｐ点时,限制光合速率的因素应为横坐标所表达的因子,随其因子的不断加强，光合速率不断提高。当到Ｑ点时,横坐标所表达的因子不再是影响光合速率的因素,要想提高光合速率，可采用适当提高图示中的其他因子的方法。２、应用:温室栽培时,在一定光照强度下,白天适当提高温度,增长光合作用酶的活性，提高光合速率，也可同时充入适量的CO2进一步提高光合速率,当温度适宜时，要适当提高光照强度和CO2浓度以提高光合速率。(九)光合作用和呼吸作用的有关曲线图像题解题要点：１、搞清楚“量”的关系：凡是曲线图，总是反映一定变量的关系、在有关光合作用和呼吸作用曲线题中，尽管牵涉到的量不多,但由于生化反映是一个复杂的过程。不像一般的数学函数，所牵涉到的“量”往往都有它的特殊含义。含义很容易混淆,如吸取量和运用量,释放量和产生量,有机物产生产生量、净生产量(或积累量）和消耗量等等，假如这些量的区别和关系搞不清楚。解题可就很容易出差错。2、“黑暗”条件的理解：

凡是有光合作用、呼吸作用的曲线图的题中，光照的有无或强弱也往往是形影不离。当题目结出黑暗条件(或光照强度为零）时,我们脑子组就要考虑到什么生理活动在进行。什么生你活动不在进行，为什么有的实验要在黑暗条件下进行?我们应十分注意黑暗条件:①植物光合作用和呼吸作用的生理过程中.光合作用必须要有光的条件下才干进行,而呼吸作用有光无光都能进行;②光合作用的光反映也必须要有光的情况下才干进行,而暗反映有光无光都能进行（只要有足够的[H]和ATP）:③黑暗时释放ＣＯ２，吸取O2。消耗体内的有机物;④长时间黑暗对植物不能正常生长；⑤黑暗是测定呼吸速率和光合速率实验中的关键条件之一。3、理解“零值”的含义:

在分析曲线图时,十分关键的是要理解CＯ２吸取值为零值的生物学含义。CO2的吸取量为零值，这并不是表达此时不进行光合作用和呼吸作用，而是表达光合作用强度和呼吸作用强度相称，表现为环境中ＣＯ2的量没有发生变化。对“零值”的理解有以下几个方面:①光照情况下，吸取CO2的量为零量,表达光合作用强度与呼吸作用强度相称,并不是说植物不进行光合作用和呼吸作用;②零值以下,表达光合作用强度＜呼吸作用强度,吸取CO2量为负值(即释放CO2)。吸取O2,消耗体内的有机物，异化作用＞同化作用。长时间为零或负值,植物不能正常生长；③零值以上，表达光合作用强度＞呼吸作用强度，吸取CＯ2,释放O2，光合作用产物有积累,同化作用>异化作用。植物能正常生长。４、曲线”极限”点分析:

植物进行光合作用时，光合作用强度随光照强度增强而增强，但光照强度增长到一定强度时,光合作用强度不再增长,即光合作用强度达成极限点。分析这个极限点要明确以下几个问题:①极限点表达当光照强度达成一定值时,光合作用强度最高，光照强度再增长,光合作用强度不再增长;②极限点以前，光合作用强度随光照强度增强而增强，此时,光合作用强度的重要限制因素是光照强度,影响的是光反映;③极限点以后，光合作用强度的重要限制因素不是光照强度,而是温度和环境中的CO2，重要影响的是暗光反映；④此极限点是判断光合作用强度曲线图像正误的关键;⑤此极限点是判断阴生植物还是阳生植物的着手点,由于阴生植物是生活在光照较弱的环境中，光合作用强度到达极限点时,所规定的照比阳生植物低；⑥假如是人工提供光照，就要考虑节能问题，光照强度只要控制在这个光合作用强度极限点相应的光照强度即可，以免能量的浪费。（十）条件变化引起的相关图中特殊点的移动图11、图１中的特殊点：a点只进行呼吸作用，b点光补偿点,c光饱和点时相应的最大光合速率,x点光饱和点。2、改变的条件常见的有:其它条件不变或在一定的范围内。光照强度的增强或减弱；CO2浓度的升高或减少;温度的升高或减少；矿质元素(如Ｍｇ）的变化；阴生植物和阳生植物的互换等。其中光照强度的增强或减弱;ＣO２浓度的升高或减少;矿质元素（如Ｍg)的变化等重要影响光合速率，对呼吸速率几乎没有影响;温度的升高或减少；阴生植物和阳生植物的互换等对光合速率和呼吸速率都有影响。３、CＯ2浓度增减引起的变化CＯ2浓度的升高或减少重要影响光合速率,对呼吸速率几乎没有影响,如CO2浓度的升高对各点移动的影响。a点只进行呼吸作用，在一定的范围内CＯ2浓度的增长对呼吸速率几乎没有影响，所以a点不移动。ｂ点光补偿点，光合速率和呼吸速率相等。CO2浓度增长，呼吸速率不变,光合速率增长，光合速率大于呼吸速率，原有的平衡被打破。如何才干恢复平衡呢?唯一的办法就是减少光合速率。怎么减少光合速率?CO2浓度增长是变化了的元素不能再变了，温度等是不变或保持稳定的元素也不可改变,剩下可改变的元素只有光照强度了，故只有通过减少光照强度来减少光合速率,使光合速率和呼吸速率相等。ｂ点左移。呼吸速率不变ＣＯ２浓度的增长光合速率增长减少光合速率减少光照强度b点左移x点光饱和点,只针对光合作用，ＣＯ2浓度增长,暗反映加快,通过ＣＯ２的固定阶段产生更多的Ｃ3化合物，Ｃ３化合物的还原就需要更多的光反映产物AIP和[H]，导致光反映增强，增长光照强度,故x点右移。c点光饱和点时相应的最大光合速率,只针对光合作用，ＣO2浓度增长,光合速率加快，c点向上移动,再结合x点的移动，故c点向右上移动。4、温度改变引起的变化温度的升高或减少;对光合速率和呼吸速率都有影响。２5℃是光合作用的最适温度,35℃是呼吸作用的最适温度,若图１表达25℃时光照强度与,CO２的吸取量之间的关系,那么将温度变为35℃，图中各点如何移动。a点只进行呼吸作用,在一定温度范围内呼吸速率随温度的增长呼吸速率而增长，故a点向下移动。ｂ点光补偿点，光合速率和呼吸速率相等。温度由２５℃变为3５℃，光合速率下降,呼吸速率升高,原有的平衡被打破。在３５℃光合速率只有升高才干和呼吸速率相等,怎么升高光合速率？温度增长是变化了的因素不能再变了,CO２浓度等是不变或保持稳定的元素也不可改变,剩下可改变的因素只有光照强度了,故只有通过增强光照强度来升高光合速率，使光合速率和呼吸速率相等。故b点右移。呼吸速率升高温度增长光合速率减少增强光合速率增强光照强度b点右移x点光饱和点，只针对光合作用，温度升高(由最适部位不适),光合速率下降,光反映速率也下降,光反映只能运用较少的光能,所以,光照强度下降，ｘ点左移。c点光饱和点时相应的最大光合速率,只针对光合作用,温度升高(由最适部位不适)，光合速率下降，暗反映速率也下降,暗反映吸取运用CＯ２的量也会下降,ｃ点向下移动，再结合x点的移动,故c点向左下方移动。5、阴生植物和阳生植物的互换引起图中各点的变化阴生植物的呼吸速率、光补偿点、光饱和点都低于阳生植物。若图1表达某阴生植物光照强度与CＯ2的吸取量之间的关系，假如将、阴生植物换成阳生植物，图中各点是如何移动的。ａ点只进行呼吸作用,因阴生植物的呼吸速率低于阳生植物，所以a点向下移动。b点光补偿点,光合速率和呼吸速率相等。阴生植物换成阳生植物，阳生植物呼吸速率增大,光合速率只有增大才干与呼吸速率相等,在其它条件不变的情况下，只有增大光照强度才干增强光合速率，所以ｂ点向右移动。ｘ点光饱和点，只针对光合作用,阴生植物换成阳生植物,阳生植物光合速率增强，光反映速率也增强，需要的光照强度也增强,所以，x点向右移动。c点光饱和点时相应的最大光合速率,只针对光合作用，阴生植物换成阳生植物,阳生植物光合速率增强，暗反映速率也增强，暗反映吸取运用ＣO2的量也会增长，ｃ点向上移动，再结合ｘ点的移动,故c点向右上方移动。６、矿质元素（如Mｇ)的变化引起图中各点的变化Mg是合成叶绿素的必需元素,植物生长环境缺少Ｍｇ元素直接影响叶绿素的合成，间接影响光反映的速率,最终影响到光合作用的速率。图1表达某正常植物在正常环境中光照强度与CO2的吸取量之间的关系，假如将该植物换到缺少Ｍg元素的环境中生长，图中各点是如何移动的。a点只进行呼吸作用，环境缺少Mg元素，对呼吸速率没有影响，植物的呼吸速率保持不变，所以a点不移动。b点光补偿点,光合速率和呼吸速率相等。环境缺少Ｍg元素,对呼吸速率没有影响，植物的呼吸速率保持不变,环境缺少Ｍg元素，叶绿素合成量减少,光反映速率下降，光合速率也会下降，光合速率只有增大才干与呼吸速率相等，在其它条件不变的情况下,只有增大光照强度才干增强光合速率，所以b点向右移动。x点光饱和点,只针对光合作用，境缺少Mg元素，叶绿素合成量减少，光反映速率下降，光反映对光能的运用也下降,所以x点向左移动。ｃ点光饱和点时相应的最大光合速率,只针对光合作用,环境缺少Mg元素，叶绿素合成量减少,光反映速率下降，光合速率也会下降，暗反映速率下降，暗反映吸取运用CO2的量就会下降,c点下移，再结合ｘ点的移动，故c点向左下方移动。按照上面的思绪，我们还可分析CO2浓度减少,温度由35℃变为25℃时，阳生植物换成阴生植物等条件变化引起图1中各点的变化。ＣＯ２浓度等条件改变引起图1中相关点的变化如下表所示:条件变化a点ｂ点ｘ点c点CＯ2浓度升高不移动左移右移右上方移CO2浓度减少不移动右移左移左下方移温度由2５℃变为3５℃向下右移左移左下方移温度由3５℃变为２5℃向上左移右移右上方移阴生植物换成阳生植物向下右移右移右上方移阳生植物换成阴生植物向上左移左移左下方移放入缺Mｇ环境不移动右移左移左下方移同理我们也可以按照上面的思绪来分析图2中相关点在环境条件发生改变时的移动方向。CO2浓度CO2浓度图２如光照强度得到改变引起图２中各点的变化,（光照强度增强)ａ点只进行呼吸作用,照强度得到改变对呼吸速率没有影响，植物的呼吸速率保持不变,所以ａ点不移动。b点光补偿点,光合速率和呼吸速率相等。照强度得到改变对呼吸速率没有影响，植物的呼吸速率保持不变，光照强度增强,光合速率增强，光合速率大于呼吸速率,原有的平衡被打破。如何才干恢复平衡呢？唯一的办法就是减少光合速率。怎么减少光合速率？光照强度增长是变化了的因素不能再变了，温度等是不变或保持稳定的元素也不可改变，剩下可改变的因素只有CO2浓度了,故只有通过减少ＣO2浓度来减少光合速率，使光合速率和呼吸速率相等。故b点向左移动。x点光饱和点,只针对光合作用,光照强度增强，光合速率升高,暗反映速率也升高，暗反映吸取运用ＣO2的量也会上升,所以ｘ点向右移动。ｃ点光饱和点时相应的最大光合速率，只针对光合作用，光照强度增强,光合速率升高,暗反映速率也升高，暗反映吸取运用CO2的量也会上升，c点向上移动，再结合x点的移动,故ｃ点向右方移动。光照强度减少所引起图中各点不变化与光照强度增强所引起图中各点不变化相反。光照强度等条件改变引起图2中相关点的变化如下表所示：条件变化ａ点b点ｘ点c点光照强度升高不移动左移右移右上方移光照强度减少不移动右移左移左下方移温度由25℃变为３5℃向下右移左移左下方移温度由35℃变为25℃向上左移右移右上方移阴生植物换成阳生植物向下右移右移右上方移阳生植物换成阴生植物向上左移左移左下方移放入缺Mg环境不移动右移左移左下方移综上所述：可以看出我们分析的光合作用曲线都是针对两种生理过程而言的,即光合作用和呼吸作用,该曲线也是由这两种生理过程而形成的，所以该曲线是指净光合作用曲线。光合作用是合成有机物的，呼吸作用是消耗有机物的两者的作用相反,因此,我们可以把该曲线与坐标所围成的面积当作是在一定范围内光合作用合成的有机物与呼吸作用消耗的有机物的差值，即有机物的积累量。有机物的积累量的多少，取决于这两种生理过程的强弱,因此,我们可以把光合速率当作有机物积累量的来路，把呼吸速率当作有机物积累量的去路。假如光合速率大于呼吸速率,则有机物积累增多，表现在图上曲线所围成的面积增大，所以，面积将向四周扩展,曲线上各点将向外周移动，即b点（补偿点)左移，ｘ点(光饱和点)右移,c点（光饱和点时相应的最大光合速率）右上移。假如光合速率小于呼吸速率,则有机物积累减少，表现在图上曲线所围成的面积缩小，所以,面积将向内收缩,曲线上各点将向内收缩，即b点（补偿点)右移，x点(光饱和点)左移,c点(光饱和点时相应的最大光合速率）左下移。光合速率的测定（一）光合作用速率表达方法：１、通常以一定期间内CＯ２等原料的消耗或O2、(ＣH2O)等产物的生成数量来表达。但由于测量时的实际情况,此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率,而反映表观光合速率或称净光合速率。因此光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。２、在黑暗条件下植物不进行光合作用,只进行呼吸作用，因此此时测得的O2吸取量（即空气中Ｏ2的减少量）或CO2释放量(即空气中CO2的增长量)直接反映呼吸速率。3、在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸,实验容器中O２增长量、ＣＯ2减少量或有机物的增长量，称为净光合速率(表观光合速率)。4、植物总光合速率(真正光合速率）＝净光合速率＋呼吸速率。如图所示:①光合作用实际产氧量＝实测的O２释放量+呼吸作用消耗Ｏ2量②光合作用实际CO2消耗量＝实测的CO2消耗量+呼吸作用ＣO2释放量③光合作用葡萄糖净生产量＝光合作用实际葡萄糖生产量-呼吸作用葡萄糖消耗量５、植物的生长速率取决于总光合速率与呼吸速率之差即“净光合速率”。切不可认为作为的总光合速率越高时，植物的生长越快。①当净(表观）光合速率>0时,植物积累有机物而生长;②净光合速率=0时,植物不能生长;③净光合速率＜0时，植物不能生长,长时间处在此种状态，植物将死亡。6、如何快速拟定植物的总光合作用、净光合作用及呼吸作用(1)可采用以下测量指标:=1\*GB3\*MＥＲＧEFORMAT①植物体（或叶片)吸取的ＣO2：表达净光合作用量，植物体(或叶片）释放的CO2（黑暗中）:表达呼吸消耗量。=2\＊GB3\*MERGEFORＭAＴ②植物体（或叶片）吸取的O２(黑暗中）：表达呼吸消耗量,植物体（或叶片）释放的O2：表达净光合作用量。＝3\*GB３\＊MEＲGＥＦORMAT③植物体的叶肉细胞吸取的ＣO2：表达净光合作用量，植物体的叶肉细胞释放的CO2（黑暗中):表达呼吸消耗量。=4\*GB3＼*MERGEFＯＲMAＴ④植物体的叶肉细胞吸取的O2(黑暗中）:表达呼吸消耗量量,植物体的叶肉细胞释放的Ｏ2:表达净光合作用量。=5＼*ＧB3\*MＥRGEFOＲMAT⑤植物体的叶绿体吸取的CO２:表达实际光合作用量,植物体的叶绿体释放的Ｏ２:表达实际光合作用量。＝６＼*GB3\＊MERGEＦORMAＴ⑥植物体的线粒体吸取的O2:表达呼吸消耗量量,植物体的线粒体释放的CＯ2：表达呼吸消耗量量。（2）根据试题中的表述，如何区分真光合速率和净光合速率，现归纳如下:表达真光合作用速率植物叶绿体吸取的二氧化碳量;植物叶绿体释放的氧气量；植物叶绿体产生、制造、合成有机物（或葡萄糖)的量;植物光合作用吸取的二氧化碳量；植物光合作用产生、制造的氧气量；植物光合作用产生、制造、合成有机物(或葡萄糖）的量。表达净光合作用速率植物叶片吸取的二氧化碳量;容器中减少的二氧化碳量;植物叶片释放的氧气量;容器中增长的氧气量；植物叶片积累或增长的有机物（或葡萄糖）的量。（3)根据图表拟定：当图（表)中表达的光照强度为0时，光合速度小于０时,即图(表)中表达光合速度的纵坐标有负值时，则图（表）中所示为净光合作用速度;或题中标明的光合作用速度用ＣO2吸取量或O2释放量表达，则图（表）中所示也为净光合作用速率。而当图(表)中表达的光照强度为０时，光合速度也为0时,则图（表)中所示为总光合作用速率。（二)气体体积变化法-－－测光合作用Ｏ2产生(或ＣO2消耗)的体积1、装置示意图2、相关知识(1）绿色植物在光照条件下,植物的光合作用和呼吸作用同时进行,在黑暗条件下,植物只能进行呼吸作用,不能进行光合作用。(2)真正光合速率=表观（净）光合速率+呼吸速率。(３）净光合速率的测定（如右图）①NaＨCO3溶液的作用:玻璃瓶中的NaHCO3溶液保证了容器内CＯ2浓度的恒定，满足了绿色植物光合作用的需求。②植物光合速率指标:植物光合作用释放O2,使容器内气体压强增大,毛细管内的水滴右移。单位时间内水滴右移的体积即是净光合速率。③条件：整个装置必须在光下,光是植物进行光合作用的条件。(4)呼吸速率的测定（如右图)①上图同样可以用于呼吸速率的测定，但要把NaHCO3溶液换成NaOＨ溶液,吸取植物呼吸作用释放的CO２。②植物呼吸速率指标:植物呼吸作用吸取氧气,释放CO2,CO２被NaOＨ溶液吸取，使容器内气体压强减小,毛细管内的水滴左移。单位时间内水滴左移的体积即是呼吸速率。③条件:整个装置必须遮光解决，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定

（5)由于外界的大气压可以影响到Ｅ点的位置，即红墨水滴的读数，因此，常用乙装置来校正外界因素所引起的误差。（三）“半叶法”---测光合作用有机物的生产量,即单位时间、单位叶面积干物质产生总量本方法又叫半叶称重法，常用大田农作物的光合速率测定。其原理是：将对称叶片的一部分（A)遮光，另一部分(Ｂ）不做解决，并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸克制剂解决）阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后，在Ａ、B的相应部位截取同等面积的叶片，烘干称重,分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/（dm２·h)。MA＝原叶重—呼吸消耗量MＢ=原叶重+净光合量=原叶重—(真光合量—呼吸消耗量）MＢ—ＭA=净光合量＋呼吸消耗量=真光合量所以MB—MＡ=Ｂ叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量。真正光合速率（单位：mg/ｄm２·ｈ）就是M值除以时间再除以面积就可测得。（四）黑白瓶法－－-测溶氧量的变化其原理是:黑白瓶法常用于水中生物光合速率的测定。白瓶就是透光瓶，里面可进行光合作用和呼吸作用。黑瓶就是不透光瓶,只能进行呼吸作用。在相同条件下培养一定期间，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶,只有呼吸作用，所以呼吸作用量＝黑瓶中溶解氧的变化。白瓶既能光合作用又能呼吸作用,所以净光合作用量=白瓶中溶解氧的变化。真正光合量（总光合量)=白瓶中溶解氧的变化＋黑瓶中溶解氧的变化。测量方法:从本地某一水域的某一深度取得一桶水样,分装于六对黑白瓶中,剩余的水样测得原初溶解氧的含量为１0mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，分别在起始和２４小时后以温克碘量法测定各组培养瓶中的氧含量,记录数据如下表：光照强度（klx）0(黑暗）abcdｅ白瓶溶氧量（mg/L)３1０１６２４30３0黑瓶溶氧量（mｇ/L)３333331、黑瓶中溶解氧的减少量=原初溶解氧-24小时后氧含量=该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量=呼吸速率２、白瓶24小时后氧增长量=２4小时后氧含量-原初溶解氧=表观（净）光合速率3、真正光合速率为＝表观（净）光合速率+呼吸速率＝1＋２光合作用与细胞呼吸的关系（一)光合作用与细胞呼吸的区别与联系①光合作用所需要的CＯ2有两个来源：自身细胞呼吸产生；从周边空气中吸取。②光合作用释放的O2有两个去向:用于自身细胞呼吸；细胞呼吸用不完，才释放到周边的空气中。③光合作用制造的葡萄糖有两个去向：用于细胞呼吸消耗;细胞呼吸消耗不完,才用于积累。有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图1．夏季的一天中CO2吸取和释放变化曲线图,曲线的各点含义及形成因素分析（见图１）a点:凌晨３时~４时,温度减少，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。2．夏季的一天中CO2吸取和释放变化曲线图，有关有机物情况的分析(见图2)(1)积累有机物时间段：ce段;c点和e点时，光合作用强度与呼吸作用强度相等,c~ｅ由于光照强度的增强，光合作用强度大于呼吸作用强度，故不断积累有机物。(２)制造有机物时间段:bf段;ｂ点大约为早上6点，太阳升起,有光照,开始进行光合作用；f点大约为下午6点,太阳落山,无光,停止光合作用。（3）消耗有机物时间段：oｇ段;一天２4小时,细胞的生命活动时刻在进行，即不断地消耗能量,故呼吸作用始终进行。(4)一天中有机物积累最多的时间点:ｅ点；白天，光合作用强度大于呼吸作用强度，积累有机物；e点后，随着光照的减弱,呼吸作用强度大于光合作用强度,故e点时积累的有机物最多。（5)一昼夜有机物的积累量表达：Ｓp－SM-SＮ。ＳP表达白天的净积累量,SＭ和SＮ表达夜晚的净消耗量，故SP—(ＳＭ+SN)为一昼夜的净积累量。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)一昼夜有机物的积累(用ＣO２量表达）可用下式表达：积累量＝白天从外界吸取的CO２量－晚上呼吸释放的CO2量。(１)假如N点低于M点,说明通过一昼夜,植物体内的有机物总量增长；(２)假如N点高于Ｍ点,说明通过一昼夜,植物体内的有机物总量减少;(３)假如N点等于M点,说明通过一昼夜,植物体内的有机物总量不变；(4)ＣO2含量最高点为c点，CO2含量最低点为e点。4.在相对密闭的环境下,一昼夜O2含量的变化曲线图(见图４）(1)假如Ｎ点低于M点,说明通过一昼夜,植物体内的有机物总量减少；(２)假如N点高于Ｍ点,说明通过一昼夜,植物体内的有机物总量增长;(3)假如Ｎ点等于M点，说明通过一昼夜，植物体内的有机物总量不变；(4)O2含量最高点为e点,Ｏ2含量最低点为c点。5.用线粒体和叶绿体表达两者关系（见图５）图5中表达O２的是②③⑥；图中表达ＣO2的是①④⑤。图６中:ob段:只有呼吸作用应有⑤⑥;bc段：呼吸作用大于光合作用应有③④⑤⑥；c点:呼吸作用等于光合作用应有③④；ｃe段:呼吸作用小于光合作用应有①②③④;ｅ点:呼吸作用等于光合作用应有③④；ｅf段:呼吸作用大于光合作用应有③④⑤⑥;fｇ段:只有呼吸作用应有⑤⑥。6.植物叶片细胞内三碳化合物含量变化曲线图(见图７）图7AB时间段：夜晚无光，叶绿体中不产生AＴP