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文檔簡介

1、精選優質文檔-傾情為你奉上有關光合作用的曲線圖的分析1. 光照強度對光合作用強度的影響(1)、縱坐標代表實際光合作用強度還是凈光合作用強度?光合總產量和光合凈產量常用的判定方法: 如果CO2 吸收量出現負值,則縱坐標為光合凈產量;(光下)CO2 吸收量、O2釋放量和葡萄糖積累量都表示光合凈產量;光合作用CO2 吸收量、光合作用O2釋放量和葡萄糖制造量都表示光合總產量。因此本圖縱坐標代表的是凈光合作用強度。(2)、幾個點、幾個線段的生物學含義:A點:A點時光照強度為0,光合作用強度為0,植物只進行呼吸作用,不進行光合作用。凈光合強度為負值由此點獲得的信息是:呼吸速率為OA的絕對值。B點:實際光合

2、作用強度等于呼吸作用強度(光合作用與呼吸作用處于動態衡),凈光合作用強度凈為0。表現為既不釋放CO2也不吸收CO2(此點為光合作用補償點)C點:當光照強度增加到一定值時,光合作用強度達到最大值。此值為縱坐標(此點為光合作用飽和點)N點:為光合作用強度達到最大值(CM)時所對應的最低的光照強度。(先描述縱軸后橫軸)AC段:在一定的光照強度范圍內,隨著光照強度的增加,光合作用強度逐漸增加AB段:此時光照較弱,實際光合作用強度小于呼吸作用強度。凈光合強度仍為負值。此時呼吸作用產生的CO2除了用于光合作用外還有剩余。表現為釋放CO2。BC段:實際光合作用強度大于呼吸作用強度,呼吸產生的CO2不夠光合作

3、用所用,表現為吸收CO2。CD段:當光照強度超過一定值時,凈光合作用強度已達到最大值,光合作用強度不隨光照強度的增加而增加。(3)、AC段、CD段限制光合作用強度的主要因素在縱坐標沒有達到最大值之前,主要受橫坐標的限制,當達到最大值之后,限制因素主要是其它因素了AC段:限制AC段光合作用強度的因素主要是光照強度。CD段:限制CD段光合作用強度的因素主要是外因有:CO2濃度、溫度等。內因有:酶、葉綠體色素、C5(4)、什么光照強度,植物能正常生長? 凈光合作用強度> 0,植物才能正常生長。BC段(不包括b點)和CD段光合作用強度大于呼吸作用強度,所以白天光照強度大于B點,植物能正

4、常生長。在一晝夜中,白天的光照強度需要滿足白天的光合凈產量 > 晚上的呼吸消耗量,植物才能正常生長。(5)、若該曲線是某陽生植物,那么陰生植物的相關曲線圖如何?為什么?陰生植物的呼吸作用強度一般比陽生植物低,所以對應的A點一般上移。陰生植物葉綠素含量相對較多,且葉綠素a葉綠素b的比值相對較小,葉綠素b的含量相對較多,在光照比較弱時,光合作用強度就達到最大,所以對應的C點左移。陰生植物在光照比較弱時,光合作用強度就等于呼吸作用強度,所以對應的B點左移。(6)、已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別是25和30,則溫度由25上升到30時,對應的A點、B點、N點分別如何移動?根據光合作用和

5、呼吸作用的最適溫度可知,溫度由25上升到30時,光合作用減弱,呼吸作用增強,所以對應的A點下移。光照強度增強才能使光合作用強度等于呼吸作用強度,所以B點右移。由于 最大光合作用強度減小了,制造的有機物減少了,所需要的光能也應該減少,所以N點應該左移。(7)若實驗時將光照由白光改為藍光(光照強度不變),則B點如何移動?把白光改為藍光(光照強度不變),相當于把其它顏色的光都替換為藍光,植物全部能被吸收,則光合作用效率提高,但呼吸作用基本沒有變,所以光照強度相對較弱時光合作用強度就等于呼吸作用強度,即b點左移,而A點不變。若把白光改為藍光,過濾掉其它顏色的光(光照強度減弱),則光合作用效率

6、減弱,對應b點右移。(8)若植物體缺Mg,則對應的了B點如何移動植物體缺Mg,葉綠素合成減少,光合作用效率減弱,但呼吸作用沒有變,需要增加光照強度,光合作用強度才等于呼吸,所以B點右移(9)、A點、B點產生ATP的細胞結構是什么?a點只進行呼吸作用,產生ATP的細胞結構是細胞質基質和線粒體。B點既進行光合作用,又進行呼吸作用,產生ATP的細胞結構是葉綠體基粒、細胞質基質和線粒體。(10)、處于A點、AB段、B點、BC段時,右圖分別發生哪些過程?A點:ef    (前者是CO2  ,后者是O2)   

7、60;   AB段:abef(a是CO2,b是O2)B點:abBC段 :abcd(c是O2,d是CO2)(11)、C4植物光合作用的曲線怎么畫?在P點之前,不管是C3植物還是C4植物都隨光照強度的增強光合作用強度不斷增強,但達到各自的光飽和點后都不再增強,其限制因素主要是溫度和CO2濃度。在Q點造成兩曲線差異的原因主要是C4植物比C3植物光能利用率高,C3植物比C4植物更容易達到光飽和點。注意與CO2濃度對光合強度影響的區別:在同光照、較適宜、高濃度的CO2的情況下,C3植物的光合強度反而比C4植物高。(11)、光質對光合作用強度的影響的曲線怎么畫?開始時光合強度

8、就不同,最后達到了相同,這說明與溫度、CO2濃度沒有關系,除了這兩個因素和光強度外重復的因素只有光質,不同的光質影響光反應,因此最初光合強度就有差異,但隨光強度的增強,最終都能達到光的飽和點。2CO2濃度對光合作用強度的影響(1)曲線(一)在一定范圍內,光合作用速率隨CO2濃度升高而加快,但達到一定濃度后,再增大CO2濃度,光合作用速率不再加快。 CO2補償點:A點,外界CO2濃度很低時,綠色植物葉不能利用外界的CO2制造有機物,只有當植物達到CO2補償點后才利用外界的CO2合成有機物。B點表示光合作用速率最大時的CO2濃度,即CO2飽和點,B點以后隨著CO2濃度的升高,光合作用速率不再加快,

9、此時限制光合作用速率的因素主要是光照強度。若CO2濃度一定,光照強度減弱,A點B點移動趨勢如下:光照強度減弱,要達到光合作用強度與呼吸作用強度相等,需較高濃度CO2,故A點右移。由于光照強度減弱,光反應減弱而產生的H及ATP減少,影響了暗反應中CO2的還原,故CO2的固定減弱,所需CO2濃度隨之減少,B點應左移。若該曲線表示C3植物,則C4植物的A、B點移動趨勢如下:由于C4植物能固定較低濃度的CO2,故A點左移,而光合作用速率最大時所需的CO2濃度應降低,B點左移,曲線如圖示中的虛線。(2)曲線(二)a-b:CO2太低,農作物消耗光合產物;b-c:隨CO2的濃度增加,光合作用強度增強;c-d

10、:CO2濃度再增加,光合作用強度保持不變;d-e:CO2濃度超過一定限度,將引起原生質體中毒或氣孔關閉,抑制光合作用。(3)曲線(三)由于C4植物葉肉細胞中含有PEP羧化酶,對CO2的親和力很強,可以把大氣中含量很低的CO2以C4的形式固定下來,故C4植物能利用較低的CO2進行光合作用,CO2的補償點低,容易達到CO2飽和點。而C3植物的CO2的補償點高,不易達到CO2飽和點。故在較低的CO2濃度下(通常大氣中的CO2濃度很低,植株經常處于“饑餓狀態”)C4比C3植物的光合作用強度強(即P點之前)。一般來說,C4植物由于“CO2泵”的存在,CO2補償點和CO2飽和點均低于C3植物。3溫度對光合

11、作用強度的影響:它主要通過影響暗反應中酶的催化效率來影響光合作用的速率。在一定溫度范圍內,隨著溫度的升高,光合速率隨著增加,超過一定的溫度,光合速率不但不增大,反而降低。因溫度太高,酶的活性降低。此外溫度過高,蒸騰作用過強,導致氣孔關閉,CO2供應減少,從而間接影響光合速率。若表示呼吸速率,則、分別表示實際光合速率和凈光合速率,即凈光合速率等于實際光合速率減去呼吸速率。在一定的溫度范圍內,在正常的光照強度下,提高溫度會促進光合作用的進行。但提高溫度也會促進呼吸作用。如左圖所示。所以植物凈光合作用的最適溫度不一定就是植物體內酶的最適溫度。在20左右,植物中有機物的凈積累量最大。4.水或礦質元素對

12、光合作用強度的影響水是光合作用原料之一,同時也是代謝的必須介質,缺少時會使光合速率下降。礦質元素如:Mg是葉綠素的組成成分,N是光合作用有關酶的組成成分,P是ATP的組成成分,缺少也會影響光合速率。5.葉齡對光合作用強度的影響隨幼葉不斷生長,葉面積不斷增大,葉內葉綠體不斷增多,葉綠素含量不斷增加,光合速率不斷增加;壯葉時,葉面積、葉綠體都處于穩定狀態,光合速率基本穩定;老葉時,隨葉齡增加,葉內葉綠素被破壞,光合速率下降。5. 葉面指數對光合作用強度的影響OA段表明隨葉面積的不斷增大,光合作用實際量不斷增大,A點為光合作用面積的飽和點,隨葉面積的增大,光合作用不再增大,原因是有很多葉被遮擋在光補

13、償點以下。OB段干物質量隨光合作用增加而增加,而由于A點以后光合作用量不再增加,所以干物質的量不斷降低,如BD段。E點表示光合作用實際量與呼吸量相等,干物質量積累為零。植物的葉面積指數不能超過D點,超過植物將入不敷出,無法生活下去。6多因素對光合作用的影響從圖中可以解讀以下信息:(1)解讀圖一曲線可知:光照強度較弱時,光合作用合成量相同,即在一定范圍內增加的量均相等,當超過這一范圍后,三條曲線增加的量就不相同,說明限制因素不是光照強度,而是CO2濃度和溫度,即x1、x2、x3的差異是由于溫度和CO2濃度影響了光合作用的暗反應所致。(2)圖二,三條曲線開始不同,最后達到相同,這說明與溫度、CO2

14、濃度及光照強度均沒有關系,除這些以外可重復的因素是光質,即y1、y2、y3的差異是由于光質影響了光合作用的光反應所致。(3)圖三,三條曲線開始時不同,最后也不同,說明與CO2濃度、溫度、光質均有關,這些因素導致光合作用光反應和暗反應均不同所致。(4)圖四,P點之前,限制光合速率的因素是溫度,隨溫度的升高,其光合速率不斷提高。Q點時是酶的最適溫度,要提高光合速率,只有提高光強或CO2濃度。Q點后酶的活性隨溫度降低而降低,其光合速率也隨之降低。有關光合作用和細胞呼吸中曲線的拓展延伸有關光合作用和呼吸作用關系的變化曲線圖中,最典型的就是夏季的一天中CO2吸收和釋放變化曲線圖,如圖1所示:1曲線的各點

15、含義及形成原因分析a點:凌晨3時4時,溫度降低,呼吸作用減弱,CO2釋放減少;b點:上午6時左右,太陽出來,開始進行光合作用;bc段:光合作用小于呼吸作用;c點:上午7時左右,光合作用等于呼吸作用;ce段:光合作用大于呼吸作用;d點:溫度過高,部分氣孔關閉,出現“午休”現象;e點:下午6時左右,光合作用等于呼吸作用;ef段:光合作用小于呼吸作用;fg段:太陽落山,停止光合作用,只進行呼吸作用。2有關有機物情況的分析(見圖2)(1)積累有機物時間段:ce段;(2)制造有機物時間段:bf段;(3)消耗有機物時間段:og段;(4)一天中有機物積累最多的時間點:e點;(5)一晝夜有機物的積累量表示:S

16、pSMSN。3在相對密閉的環境中,一晝夜CO2含量的變化曲線圖 (見圖3)(1)如果N點低于M點,說明經過一晝夜,植物體內的有機物總量增加;(2)如果N點高于M點,說明經過一晝夜,植物體內的有機物總量減少;(3)如果N點等于M點,說明經過一晝夜,植物體內的有機物總量不變;(4)CO2含量最高點為c點,CO2含量最低點為e點。4在相對密閉的環境下,一晝夜O2含量的變化曲線圖(見圖4)(1)如果N點低于M點,說明經過一晝夜,植物體內的有機物總量減少;(2)如果N點高于M點,說明經過一晝夜,植物體內的有機物總量增加;(3)如果N點等于M點,說明經過一晝夜,植物體內的有機物總量不變;(4)O2含量最高

17、點為e點,O2含量最低點為c點。5用線粒體和葉綠體表示兩者關系圖5中表示O2的是;圖中表示CO2的是。6植物葉片細胞內三碳化合物含量變化曲線圖(見圖7)AB時間段:夜晚無光,葉綠體中不產生ATP和NADPH,三碳化合物不能被還原,含量較高。BC時間段:隨著光照逐漸增強,葉綠體中產生ATP和NADPH逐漸增加,三碳化合物不斷被還原,含量逐漸降低。CD時間段:由于發生“午休”現象,部分氣孔關閉,CO2進入減少,三碳化合物合成減少,含量最低。DE時間段:關閉的氣孔逐漸張開,CO2進入增加,三碳化合物合成增加,含量增加。EF時間段:隨著光照逐漸減弱,葉綠體中產生ATP和NADPH逐漸減少,三碳化合物被還消耗的越來越少,含量逐漸增加。FG時間段:夜晚無光,葉綠體中不產生ATP和NADPH,三碳化合物不能被還原,含量較高7植物葉片細胞內五碳化合物含量變化曲線圖(見圖8)AB時間段:夜晚無光,葉綠體中不產生ATP和NADPH,三碳化合物不能被還原成五碳化合物,五碳化合物含量較低。BC時間段:隨著光照逐漸增強,葉綠體中產生AT

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