光合作用和呼吸作用中相关曲线的分析

光合作用和细胞呼吸中相关曲线的题型分析

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【常见类型研析】

1．有关光合作用与呼吸作用的变化曲线的分析

有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图，如图1所示：

曲线的各点含义及形成原因分析

a点：凌晨3时～4时，温度降低，呼吸酶酶活性低，呼吸作用减弱，

CO2释放减少；

b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用消耗CO2；

bc段：光合作用小于呼吸作用，空气中CO2仍在增加；

c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用，空气中CO2含量不变；

ce段：光合作用大于呼吸作用，空气中CO2含量下降；

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．有关有机物情况的分析(见图2)

(1)积累有机物时间段：ce段（净光合＞0）；

(2)制造有机物时间段：bf段(有光照时)；

(3)消耗有机物时间段：og段（有呼吸作用时）；

(4)一天中有机物积累最多的时间点：e点（第二个补偿点）；

(5)一昼夜有机物的积累量表示：S P－S M－S N。

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)

(1)如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加；

(原因是植物光合作用合成的有机物＞呼吸作用消耗的有机物或植物光合作用吸收的CO2＞呼吸作用释放的CO2) (2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少

(原因是植物光合作用合成的有机物＜呼吸作用消耗的有机物或植物光合作用吸收的CO2＜呼吸作用释放的CO2)；（3）如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变

(原因是植物光合作用合成的有机物=呼吸作用消耗的有机物或植物光合作用吸收的CO2=呼吸作用释放的CO2)；

(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)如图N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少

(原因是植物光合作用合成的有机物＜呼吸作用消耗的有机物或植物光合作用产生的O2＜呼吸作用消耗的O2)；

(2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加

(原因是植物光合作用合成的有机物＞呼吸作用消耗的有机物或植物光合作用产生的O2＞呼吸作用消耗的O2)；

(3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变

(原因是植物光合作用合成的有机物=呼吸作用消耗的有机物或植物光合作用产生的O2=呼吸作用消耗的O2)；

(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示两者关系

图5、图6中表示O2的是②③⑥；图中表示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)

AB段：夜晚无光，光反应不能进行，叶绿体中不产生ATP

和[H]，三碳化合物不能被还原，含量较高。

BC段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和[H]逐渐

增加，三碳化合物不断被还原，含量逐渐降低。

CD段：由于发生“午休”现象，部分气孔关闭，CO2进入

减少，三碳化合物合成减少，含量最低。

DE段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，三碳化合物合

成增加，含量增加。

EF段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和[H]逐渐

减少，三碳化合物被还消耗的越来越少，含量逐渐增加。

FG段：夜晚无光，光反应不能进行，叶绿体中不产生ATP和[H]，三碳化合物不能被还原，含量较高。

7．植物叶片细胞内五碳化合物含量变化曲线图(见图8)

AB段：夜晚无光，光反应不能进行，叶绿体中不产生ATP

和[H]，三碳化合物不能被还原成五碳化合物，五碳化合物含

量较低。

BC间段：随着光照逐渐增强，叶绿体中产生ATP和[H]逐渐

增加，三碳化合物不断被还原成五碳化合物，五碳化合物含量

逐渐增加。

CD段：由于发生“午休”现象，部分气孔关闭，CO2进入减

少，五碳化合物固定合成三碳化合物减少，含量最高。

DE段：关闭的气孔逐渐张开，CO2进入增加，五碳化合物固

定生成三碳化合物合成增加，五碳化合物含量减少。

EF段：随着光照逐渐减弱，叶绿体中产生ATP和[H]逐渐减少，三碳化合物还原成五碳化合物越来越少，五碳化合物含量逐渐减少。

FG段：夜晚无光，叶绿体中不产生ATP或[H]，三碳化合物不能被还原成五碳化合物，五碳化合物含量较低。

典例1．如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24小时内的变化，请据图分析：

(1)图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则A、B、C、D依次是________。

(2)在Ⅰ中发生的过程称为________，在Ⅰ中含有的参与此过程的物质是________。

(3)在Ⅰ中发生的反应与Ⅱ中发生反应的物质联系是________。

(4)图乙中，从________点开始合成有机物，至________点有机物合成终止。

(5)AB段C3含量较高，其主要原因是__________________________。

(6)E点C3含量较少，其原因是__________________________________。

(7)E点与D点相比，叶绿体中[H]含量较________(填“高”或“低”)。

答案(1)H2O、CO2、C3、C5 (2)光反应色素和酶

(3)光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi等

(4)B H (5)无光不进行光反应，C3不能被还原

(6)气孔关闭，叶肉细胞内CO2含量低，CO2的固定减弱 (7)高

典例2．(2011·南京二模)下图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程，①～⑦代表各种物质，A、B代表两种细胞器。图2表示该植物叶片CO2吸收量随光照强度的变化曲线。据图回答下列问题。

(1) 图1中B是________。卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行：在供给植物CO2后的60 s内，相隔不同时间取样，杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物，通过研究发现7s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性，而5 s内的代谢产物大多集中在一种物质上，该物质最可能是________(填图中序号)。(2)若该绿色植物长时间处于黑暗状态时，则图中①→②→①的循环________(能/不能)进行，原因是____________________________。

(3) 当光照强度处于图2中的D点时，图1中⑥的去向有____________________ 。

(4) 图2中O～D间此幼苗呼吸作用消耗的有机物量为________；光合作用有机物的净积累量为________。(用S1、S2、S3表示)

(5) 若图2为植物25℃时CO2吸收量随光照强度的变化曲线。已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，请在图中画出30℃时(原光照强度和CO2浓度不变)相应的CO2吸收量随光照强度的变化曲线(要求在曲线上标明与图中A、B、C三点对应的a、b、c三个点的位置)。