2023年高中生物必修光合作用知识点全面总结

第三单元之一光合作用

一、叶绿体的结构与功能

（一）叶绿体的结构模型.

/①外膜、内膜:层腹

/一二一一二X?膜2

通//②基质：含有与碳反应有关的梅和少

产盲《量DNA

，二昌=\-③基粒：由类囊体堆碗成，分

\\==布有色素和与光反应有关的萌

基粒类寰体基层〈L/

（-）相关知识

L.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

及光反映所需的醵,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（弱）

叶绿素b

<

叶绿体色素

胡萝I、素

类胡萝卜素（3）

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），牧化光能（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，因而口I片发

黄。（例如韭黄,蒜黄）

（5）②福性：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Fc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叶绿体中的色素只吸取可见光，而对幻:外光和紫外光等不吸取。

（6）②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。0

叶绿体色素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

的性质：易少,所以正常叶片总是呈现绿色

溶于酒精、

丙酮和石油

酸等有机溶

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。

⑺植物叶

片的颜色与

所含色素的

关系：

正常绿色

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

叶色变黄的颜色,叶子变黄

秋天降温时,植物体为适应寒冷,体内枳累了较多的可溶性糖,有助于

叶色变红形成红色的花青素,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(或丙瓯)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：

色素种类色素颜色色素含量

\

二胡萝卜索橙黄色最少

n］：_O黄色较少

蓝绿色曼箜

i叶绿素b较多

①从色素带的宽度可知色素含软的多少依次为:叶绿素a＞叶绿素b＞叶黄素＞胡萝、素

②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。

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色素分离和提取的原理经常考察，易混淆。

②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画滤液细线时,用力要均匀,速度要适中。

④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随水解而被破坏。

⑤制备滤纸条时,要将滤纭条的一端剪去两角，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）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组胞叶绿体中的色素，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无水乙醇用于提取绿叶中的色素。

②层析液用于分离绿叶中的色素。

③二氧化硅使研磨充足。

碘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

(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

提取研磨充足和保护色素

(3)加少量Si(h和CaC03

色素防止乙醇挥发，充足溶解色素

(4)迅速、充足研磨

(5)盛放滤液的试管管口加棉塞防止乙醇挥发和色素氧化

(1)滤纸预先干燥解决使层析液在滤纸上快速扩散

使各色素扩散的起点相同，

(2)滤液细线要直、细、匀

使分离出的色素带平整不重叠

分离

(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

色素

防止色素直接溶解到层析液中，滤纸条上得

(4)滤液细线不触及层析液不到色素带)

(7)收集到的滤液绿色过浅的因素分析：

①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称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。

③耒加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。

④.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游液细线不直。

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

光反应阶段暗反应阶段

（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［川、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：（光能一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:©C02的固定：

②C3的还原：

能量变化：（ATP中活跃的化学能一有机物中稳定的化学能）

3.总反映式:

光能

CO2+H2O

光能

6CO+12HO-CHO+6HO+6O

oo叶绿体6fot1Z29.ofi2o2

不

H20fo2

①氧元素

CO2-(CH2O)

②碳元素：CO2->C3->(C112O)

4、③氢元素：H20f［H］一（CH20）

5、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

6、光反映和暗反映比较

比较

项目光反映喑反映

实质元化学反映酶促反映

时间快慢

需要叶绿素、光、酶不需叶绿素和光,需要多种酶

条件

反映叶绿体基粒叶绿体基质

场合

(1)水的光解2H2。---->4[H]+O2(1)C02固定:CO2+C5----------2C3

质

化(2)ATP的生成:ADP+Pi近及ATP(2)C02还原:2C把」出■(CH2O)+C5

(2)ATP的生成：ADP+PigATP(2)还原：2C3-&-^(CH2O)+C5

光能一电能一活跃化学能,并储存在中活沃的化学能（。）中稳定的化学能

能量ATP-CH2

ATP中

转换

完华

C?释放'ATP和NADPH的生成葡萄糖等有机物等的生成

志

标

两者光反映为暗反映提供能量（ATP、NADPH）、还原剂NADPH；

关系暗反映为光反映提供ADP和Pi

7、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光合作用中的产物有C3.C5.［H］、ATP、C6Hl206.02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02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对C6H12O6和02变化的判断：由于C6H12O6和02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02的含量增长,反之,则减少。

⑤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。C6H1206和02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

光照强一弱光反应飒妣喑反应a/co.固定上首含里珏用血合

c。：供应不克1。：产生班［但及进行FQ含里谈一成里皿

光照弱f强相座蟹_JATP联涪反应AJco臼A_rq含/<:声］：。5合

C6供应不变I。声生鲜1n^行Tc,含里口一成里部

［H］才臣F型加

厂co：固定质弱ATP*取寸地1Q

光照不变暗反应_「C3含里谴GH】：O6合

上述两种物质

琳少CO：供应含里口成里国k

7RF常讲行转化速度受慢，

o：产生skk

［HM取寸班

rCO：固定整ATP相对皿

光照不变暗反应-r冰畤/C3含里上丑CHKe台

1扇进行Tc,含里麻上述两种物质

堵加co：供应成里增加

转化速度殳快，

0：声生1£加

（3）由于各种因

素的变化,如温度

的变化、光照强度

变化、C02浓度的

变化会影响

C3.C5.NADPH、

［］

C3C5H和ATPCH2O和02合成量模型分析

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

F：

条件

«津……C,

光照强度由强到弱1

增长减少减少减少ffl____:

C02供应不变"k.G、［HhATP,

:-------(CHQ冷或fit

时而

$光■光

JM!«

光照强度由弱到强的^5：aCs.tHkATP.

减少增长增长增长tt：>Z(CHQ)介成量

C02供应不变-------<.............c>

co..co2

充足：不足

光照不变C02量山充I>---------G、［H］、ATP

减少增长增长减少质______..........................G、（CHQ）、

足到局限性合成fit

时向

/...................C,x(CH/))

光照不变C02量由局的一—/介成fit

减少减少增长僦

限性到充足K

JCS、［HI、ATP

时而

三、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2

1.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02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02量减少，C02量

增大。但02的减少量,C02的增长量都在减少。

o2CO2

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C02的量升高到最大值,02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02量增大,C02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02量继续增大,

C02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）C02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

COM光

2合

吸收作

用

强

度

放出'B'CO?浓度

图1图2

①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图1中A点表达光合作用速率等于细胞呼吸速率时的C02浓度，即C02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图1和图2中的B和B'点都表达C02饱和点所相应的C02浓度。

3.应用：在农业生产上可以通过“正式行、通其风”，懈施农家肥等增大CO2浓度，提高

光能运用率。

（三）温度对光合作用速率的影响

光律

合

逢

举

d

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:⑴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，以减少细庖呼吸,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

N.P.K等必需元索

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篇。

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

C02进入叶片;从而间接影响光合作用。

BB3-2-15

留厘灾化11tlM

植物的午休现象

2.应用：根据作物的需水规律合理灌溉。

1.图像分析:

①0A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，白向消耗有机物,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

I光合作用速率

/-----开花期

（/-----营养生长期

------幼苗期

♦光强度’

①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。

（A）多因子变量对光合作用速率影响的分析（外界因素）

光合速率光合速驾高光强光合速率高浓度CO2

℃卞光强

30中浓度CO?

20℃低光强

10℃低浓度C02

UPVOP(,OVQ

光照强度温度光照强度

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C02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、在有关光合作月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•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「•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

82,吸取02。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。C02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C02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V呼吸作用强度，吸取CO2量为负值（即释放CO2）。吸取02,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C02,释放02,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

co⑶耳成・

图1

1.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；C02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；C02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.C02浓度增减引起的变化

C02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C02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C02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。C02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？C02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

V

C02浓度的增长

光合速率增长减少光苔选率减少痂蠢度b点左移’

x点光饱和点，只针对光合作用，C02浓度增长，暗反映加快，通过C02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，C02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匕是光合作用的最适温度,

35c是呼吸作用的最适温发，若图1表达25c时光照强度与，C02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35C,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，C02浓度等是不变或保持稳定的元

素也不可改变，剩卜.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

V

温度增长

光合速率减少增强光苔速率增强痼甄度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，温度升总（由最适部位不

适），光合速率下降，喑反映速率也下降，暗反映吸取运用C02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C02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，阴牛.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C02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0）2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

82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a点b点X点C点

可分析C02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。

C02浓度等条件改变弓起图

1中相关点的变化如下表所

示：

条件变化

C02浓度升高不移动左移右移右上方移

C02浓度减少不移动右移左移左下方移

温度由25℃变为35c向下右移左移左下方移

温度由35℃变为25C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。

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C02浓度了，故只有通过减少C02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C02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C02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a点b点X点C点

图2中相关点的变化如下

表所示：

条件变化

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35c变为25C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

四、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枳累量的去

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。

五、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C02等原料的消耗或02.（CH20）等产物的牛•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.在黑暗条件卜.植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此此时测得的02吸取量

（即空气中02的减少量）或C02释放量（即空气中C02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02增长量、

C02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5释放量+呼吸作用消耗。2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一呼吸作用葡萄糖消耗量

i

吸速率光照强度

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V0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植物体（或叶片）吸取的C02：表达净光合作用量，

植物体（或叶片）释放的C02（黑暗中）：表达呼吸消耗量。

②植物体（或叶片）吸取的（）2（黑暗中）：表达呼吸消耗量，

植物体（或叶片）释放的02:表达净光合作用量。

③植物体的叶肉细胞吸取的C02：表达净光合作用量，

植物体的叶肉细胞释放的C02（黑暗中）：表达呼吸消耗量。

④植物体的叶肉细胞吸取的02（黑暗中）：表达呼吸消耗量量，

植物体的叶肉细胞释放的02:表达净光合作用量。

⑤植物体的叶绿体吸取的