呼吸作用和光合作用曲线图的分析

光合作用和呼吸作用的相关曲线图归纳总结
一、影响关合速率的环境因素： 1.光照强度对光合作用速率的影响
（1） 图中纵坐标代表总（实际或真正）光合作用速率还是净光合作用速率？ 光合总产量和光合净产量常用的判定方法： 总（实际或 真正）光合速率=净光合速率+呼吸速率 。

① 表观（净）光合速率通常用 Q 的表观释放量、CQ 的表观吸收量 或有机物积累量来表示。

② 总（实际或真正）光合速率通常用 Q 产生量、CQ 固定量或有 机物制造（合成）量来表示。

③ 呼吸速率只能在黑暗条件下测定。

通常用黑暗中 CQ 释放量、 Q 吸收量或有机物消耗量来表示。

本图纵坐标代表的是净光合速率。

（2） 相关的点和线段代表的生物学含义如何？ A 点：A 点时光照强度为 0,光合作用速率为 0 ,植物只进行呼 吸作用，不进行光合作用。

由此点获得的信息是：呼吸速率为 OA 的绝对值，因此净光合速率为负值。

B 点：实际光合作用速率等于呼吸速率 （光合作用与呼吸作用两 者处于动态衡），净光合作用速率为 0。

表现为既不释放 CQ 也 不吸收CQ ,此点为光合作用补偿点。

C 点：当光照强度增加到一定值时，光合作用速率达到最大值。

此点对应的M 点为光合作用速率达到最大值（ 最低光照强度，此光照强度为光合作用饱和点。

AB 段：此时光照较弱，此时呼吸作用产生的 CQ 除了用于光合作用外还有剩余， 总光合作用速率小于呼吸速率，因此净光合速率为负值。

BC 段：此时光照较强，，呼吸产生的 CQ 不够光合作用所用，表现为从外界吸收 大于呼吸速率，因此净光合速率为正值。

AC 段：在一定的光照强度范围内，随着光照强度的增加，光合作用速率逐渐增加。

CD 段：当光照强度超过一定值时，光合作用速率不再随光照强度的增加而增加。

CM 时所对应的 表现为向外界释放C （Oo CQ 。

总光合作用速率
（3） AC 段、CD 段限制光合作用强度的主要因素有哪些？ 在纵坐标没有达到最大值之前，主要受横坐标的限制，当达到最大值之后，限制因素为横坐标之外的
其它因素 AC 段：限制光合作用速率的因素是光照强度。

CD 段：限制光合作用速率的环境因素主要有： CQ 浓度、温度等。

内部因素有：色素的含量、酶的活性和数量。

（4）在什么光照强度下植物能正常生长？ 1. 只有当净光合作用速率 >0时，植物才能正常生长，即白天光照强度至少大于 B 点。

2. 在一昼夜中，白天的光照强度还要满足白天的净光合产量
>晚上的呼吸消耗量，植物才能正常生长。

(5) 若该曲线是某阳生植物，那么阴生植物的相关曲线图该如
何表示？为什么？
阴生植物的呼吸速率一般比阳生植物低，所以对应的
A 点一般上
移。

阴生植物叶绿素含量相对较多，且叶绿素a /叶绿素b 的比值 相对较小，叶绿素 b 的含量相对较多，在光照比较弱时，光合作 用速率就达到最大，所以对应的
C 点左移。

阴生植物在光照比较
弱时，光合作用速率就等于呼吸速率，所以对应的 B 点左移。

(6) 已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别是
25C 和30C ,则温度由25C 上升到30C 时,
对应的A 点、B 点、M 点分别如何移动? 根据光合作用和呼吸作用的最适温度可知
，温度由25C 上升到30C 时，光合作用减弱，呼吸作用增强,
所以对应的A 点下移。

光照强度增强才能使光合作用速率等于呼吸速率，所以 合作用强度减小了，所需要的光能也应该减少，所以 M 点应该左移。

(7) 若植物体缺 Mg 则对应的B 点如何移动
植物体缺Mg 叶绿素合成减少，光合作用效率减弱，但呼吸作用没有变，需要增加光照强度，光合作 用速率才等于呼吸速率，所以
B 点右移。

(8) A 点、A 点之外产生 ATP 的细胞结构是什么？
A 点只进行呼吸作用，产生 ATP 的细胞结构是细胞质基质和线粒体。

A 点之外既进行光合作用，又进行
呼吸作用，产生 ATP 的细胞结构有叶绿体、细胞质基质和线粒体。

(9) 处于A 点、AB 段、B 点、BC 段时，右图分别对应发生哪些过程? A 点：e 、f (前者是CO ,后者是02) AB 段：a 、b 、e 、f (a 是 C02 b 是 02) B 点：a 、b
BC 段：a 、b 、c 、d (C 是 02, d 是 C02 2. CO2浓度对光合作用速率的影响 (1) 曲线(一)
① 在一定范围内，光合作用速率随 CO 浓度升高而加快，但达 到一定浓度后，再增大CQ 浓度，光合作用速率不再加快。

(图 中纵轴代表的是净光合作用速率 )
② A 点：C02补偿点，即在光照条件下，叶片进行光合作用所 吸收的二氧化碳量与叶片所释放的二氧化碳量达到动态平衡 时，外界环境中二氧化碳的浓度。

B 点：C02饱和点，表示光合作用速率达到最大时所应的最低
光合作用速率不再加快，此时限制光合作用速率的环境因素主要是光照强度和温度。

③
若CO 浓度一定，光照强度减弱， A 点、B 点移动趋势如下:
光照强度减弱，光合作用速率增强，由于呼吸速率不变，要使光合作用速率与呼吸作用速率相等，需 要提高CQ 浓度，故A 点右移。

由于光照强度减弱，光反应减弱，因而光反应产生的
[H]及ATP 减少,
B 点右移。

由于最大光
CO 浓度。

点以后随着 CO 浓度的升高
影响了暗反应中 C3的还原，故CQ 的固定减弱，所需 CO 浓度随之减少，B 点应左移。

3. 温度对光合作用速率的影响：
主要通过影响暗反应中酶的活性来影响光合作用的速率。

在一定温度 范围内，随着温度的升高，光合速率随着增加，超过一定的温度，光
合速率不但不增大，反而降低。

因温度太高，酶的活性降低。

此外温 度过高，蒸腾作用过强，导致气孔关闭， CO 供应减少，从而间接影响
光合速率。

^ 云 ∏―三专、一；
① 若川表示呼吸速率， 则i 、n 分别表示实际光合速率和净光合速率， 即净光合速率等于实际光合速率减去呼吸速率。

② 在一定的温度范围内，在正常的光照强度下，提高温度会促进光合作用的进行。

但提高温度也会促 进呼吸作用。

如左图所示。

所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。

在20C
左右，植物中有机物的净积累量最大。

4. 水、矿质元素对光合作用速率的影响
水是光合作用原料之一，同时也是代谢的必须介质，缺少时会使光 合速率下降；矿质元素如： Mg 是叶绿素的组成成分， N 是光合作用 有关酶的组成成分，P 是ATP 的组成成分，缺少也会影响光合速率。

5. 叶龄对光合作用强度的影响
① 随幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体不断增多，叶绿素 含量不断增加，光合速率不断增加;
② 壮叶时，叶面积、叶绿体都处于稳定状态，光合速率基本稳定; ③ 老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光合速率下降。

二、光合作用和细胞呼吸中相关的拓展延伸：
曲线图，如图1所示：
1•曲线的各点含义及形成原因分析如图
1
a 点：凌晨3时〜4时，因温度降低，呼吸作用减弱, 释放减少；
b 点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用; be 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； ee 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；
血吸收星
I-
压水至或产二壬亲忑占盘记咒X 主YW 七
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 C02吸收量和释放量变化
ef段：光合作用小于呼吸作用；fg段：太阳落山，停止光合作用，
2. 有
只进行呼吸作用。

关有机物情况的分析如图2
(1) 积累有机物时间段：Ce段；
(2) 制造有机物时间段：bf段；
图2
(3) —天中有机物积累最多的时间点：e点；
(4) 一昼夜有机物的积累量表示：Sp- SMl-SN
3. 在相对密闭的环境中，一昼夜C02含量的变化曲线如图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；
⑵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；
⑶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；
(4)CO2含量最高点为C点，该光合速率等于呼吸速率，C02
含量最低点为e点。

4. 在相对密闭的环境下，一昼夜
02含量的变化曲线图如图 4 (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
量减少；
⑵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；
⑶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；
(4) 02含量最低点为C点，该光合速率等于呼吸速率。

02
含量最高点为e点。

三、专项检测:
1•下图表示细胞呼吸作用的过程，其中1〜3代表有关生理过程
发生的场所，甲、乙代表有关物质。

下列相关叙述正确的是()
A 1和2都具有双层生物膜
B. 1和2所含酶的种类不同
C. 2和3都能产生大量ATP
D甲、乙分别代表丙酮酸、[H O
2.在一定的CQ浓度和适宜的温度下，测得不同光照强度下的番茄叶片光合作用强度，结果如下图。

据图分析正确的是()* Co JMt 收±±
20(m l g∕l OO Cm 2 H '力、日寸)
A.A点产生ATP的场所只有线粒体 1 5C
B.番茄正常生长所需的光照强度应大于B点IO 5/
C.2
C点时真正的光合速率约为15 mg CO2/ 100 Cm 叶•小时
θ4B光照強屋D.C点后限制光合作用强度的因素是温度和CQ浓度
CO2的含肚
3.在密闭、透光的玻璃钟罩内，放着一株盆栽棉花。

下图是夏季晴朗的一天中，钟罩内某物质的变化曲线。

该曲线可以表示()
A. —昼夜中，棉花呼吸速率的变化
B. —昼夜中，棉花体内有机物总量的变化
C. 一昼夜中，钟罩内氧气浓度的变化
D —昼夜中，钟罩内二氧化碳浓度的变化
4. 如图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关
系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构（图中M和N
代表两种气体）。

据图判断，下列说法错误的是
（注：不考虑无氧呼吸）（）
A. 甲图中的纵坐标数值即为乙图中的m
B. 在甲图中的a点时，乙图中不存在的过程是m i> m、n3、m
C. 在甲图中C点时，乙图中不存在的过程是m2、m b、n2、n3
D. 甲图中e点以后，乙图中n4不再增加，其主要原因是m值太低
5. 将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CQ浓度可出现的变化趋势是（）
A. —直降低，直至为零
B. —直保持稳定，不变化
C降低至一定水平时保持相对稳定
D. 升高至一定水平时保持相对稳定
6. 夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CQ吸收速率的变化如图所示。

下列说法正确的是（）
A. 甲植株在a点开始进行光合作用
B. 乙植株在e点有机物积累量最多
C. 曲线b〜C段和d〜e段下降的原因相同
D. 两曲线b〜d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
驚
相
对
量
7. 下图1表示某绿色植物叶肉细胞中进行的两个相关生理过程，①〜⑦表示物质，甲、乙表示细胞器；
图2表示在不同温度下，测定该植物叶片Icm2重量(mg)变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作
流程及结果，据图分析回答问题
叶片垂量(M)
无光处理Ih
T・
叶片重量CM-X)
光照处理Ih ⅛
叶片重量CM+Y)
(1)从图1分析，甲、乙两种细胞器分别是__________ 。

在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的物质是
( 用图中数字表示)。

⑵在图1中，若物质⑦为02 ,则其在细胞器甲中的产生部位是，在细胞器乙中被利用的场所
⑶从图2分析，该植物在_______ C时呼吸作用最强，15 C时实际光合速率为(mg/ Cm 2.h)
⑷分析图2可知，该植物在14C条件下，若经过12小时光照和12小时黑暗，一昼夜可积累有机物
mg 。

能使有机物积累量增加的措施是 _____________________________________________________ 。

8某农科所为研究影响植物生长的外界因素，在大棚内种植了大豆等多种植物。

请回答下列问题：
B
厂、
' A S
_____ Q_
Q t
U r
(1)与大豆根尖细胞吸收NO密切相关的生理过程是 _____________ ,相关的细胞器有 ___________ 、________ ,
其中N元素在叶肉细胞中可参与构成的生物大分子有_________________ 。

⑵如果密闭大棚内(温度恒定)一昼夜空气中的CQ含量变化如甲图所示，则①植物光合作用强度和呼
吸作用强度相等的是_________ 点，积累有机物最多的是__________ 。

②经过一昼夜后，大棚内植物有机物的含量会______________ (填“增加”、“减少”或“不变”)。

据图分析原因是
(3) 乙图中曲线代表在一定光照强度下玉米的光合作用强度与 CQ 浓度
的关系，则①若降低光照强度，曲线中 A 点将向 ____________ 移动。

②若 其他条件不变，乙图中纵坐标含义改为二氧化碳吸收速率，请在坐标 系中画出相应的变化曲线。

(4) 综上所述，请提出两条提高大棚作物产量的措施 ____________ _______
9.金鱼藻是一种高等沉水植物，有关研究结果如下图所示 (图中净光合速
率是指实际光合速率与呼吸 速率之差，以每克鲜重每小时释放
CQ 的微摩尔数表示)。

请据图分析回答下列问题：
(1) 该研究探讨了 _____________ 对金鱼藻 _______________ 的影响，其中因变量是 ___________________ (2) 该研究中净光合速率达到最大时的光照度为 ____________________ IX 。

在黑暗中，金鱼藻的呼吸速率是 每克鲜重每小时消耗氧气。

7q∙AoE=L(o)⅛-i¾e¾f⅛
光照度∕ια1]3t b
NaHCO )⅛jS∕mg * LT
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