光照强度与光合作用强度关系曲线图中各点移动目标要求:绿色植物的光合作用是最重要的物质代谢和能量代谢,也是高考考查的重点、难点和热点之一。一.“光补偿点”和“光饱和点”的点移动问题(1)相关概念光补偿点:是指植物在特定的光照下,光合作用吸收CO2量与呼吸作用释放CO2量达到平衡状态的光照强度。光饱和点:是指在一定的光照强度范围内,植物的光合强度随光照度的上升而增加,当光照度上升到某一数值之后,光合强度不再继续提高时的光照强度。如果植物长期处于光补偿点以下,植物将不能正常生长。如图:a点为光补偿点,b点则为光饱和点。(2)相关移动问题①若上图代表的是阴生植物,如果改为阳生植物,a、b两点则如何移动?因阳生植物的光补偿点和光饱和点都高于阴生植物,故a、b点均应向右移。②当温度或CO2浓度改变时,植物的光补偿点在坐标轴上的位置将怎样移动?植物的光补偿点和光饱和点不是固定值,它们会随外界环境条件的变化而变动。例如,当CO2浓度增高或温度降低时,呼吸作用减弱,因此光补偿点降低,a点向左移。在封闭的温室中,温度较高,CO2较少,这会使光补偿点提高而对光合积累不利。在这种情况下应适当降低室温,通风换气,或增施CO2才能保证光合作用的顺利进行。A、温度:1.在最适温度以下升高温度:对光合作用和呼吸作用而言,都还在最适温度以下,则升温,呼吸作用加强,且强度远大于光合作用,a点向下移动,b点向右移动,需要较强光照强度才能产生与呼吸作用消耗量相当的有机物,c点则向右上方移动,温度升高,光反应与暗反应的酶活性都升高,则可利用更强的光照。2.温度超过最适温度(此类题型更常考察,还经常结合c3c5的数量变化):光合作用与呼吸作用最适温度不同,而且升高温度,会使其中之一超过最适温度例1.若已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25和30,如图曲线表示该植物在25时光合作用速率与光照强度的关系,若将温度提高到30的条件下(原光照强度和CO2浓度不变),理论上分析曲线C、D点位置如何变化------------解析:该类题型与前一类题型有一个明显不同之处,光合作用与呼吸作用最适温度不同,该题中温度由25升高到30,呼吸速率是增大,达到最适温度,而光合作用却是下降,超过最适温度,因而有,a点因呼吸作用加强而往下移,c点为光补偿点,往右移有两个方面的原因,一方面是呼吸作用加强,需较强的光照强度才能产生呼吸作用消耗量相当的有机物,另一方面的原因是光合速率下降,产上有机物速率也下降,也需较强的光照强度才能产生与原来相等的有机物量。d点则因温度超过最适温度,酶活性下降,而往下移。答案:c点往右移d点往下移(如图2中虚线所示)B、CO2浓度CO2浓度也是影响光合作用的重要因素之一,CO2浓度对光强与光合作用速率关系曲线图的影响,一般认为是在CO2浓度,不影响呼吸作用的前提下进行的,CO2浓度与光合作用速率的关系曲线图如图3所示,从该图可知,一定范围内提高CO2浓度,可以促使光合作用,因此,在一定范围内提高CO2浓度,光合作用速率与光照强度关系曲线图,图中各点位置应如下图4虚线所示:a点:不移动。因为CO2A浓度的适当提升,不会抑制呼吸作用b点:不移动。b点限制因子是光照强度,升高CO2浓度不影响该点c点:右上方移动。C点光饱和点,其限制因子为CO2浓度或湿度,适当提高CO2浓度,可促进植物利用更高光强的生物活动二、关于“CO2补偿点”和“CO2饱和点”移动问题(1)相关概念CO2补偿点:是指植物光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用放出的CO2量时外界的CO2浓度。CO2饱和点:是指在一定CO2浓度范围内,植物的光合速率随CO2浓度增加而增加,但达到一定程度时再增加CO2浓度,光合速率不再增加时的外界CO2浓度。a.如果植物长期处于CO2补偿点以下,植物将不能正常生长。b.一般说来,C4植物的CO2补偿点和饱和点都低于C3植物。如图:a点为CO2补偿点,b点则为CO2饱和点。(2)相关移动问题①若上图代表C3植物,如果改为C4植物,图像如何?与C3植物相比,C4植物由于“CO2泵”的存在,CO2补偿点和CO2饱和点均低于C3植物,这是判断C4植物的标准之一,因此a、b两点均左移。②如果光照强度增加,a、b两点如何移动?a点代表“光合作用强度等于呼吸作用强度”,如果光照强度适当增强,光合作用增强(呼吸作用不变),则合成的有机物大于呼吸作用,则可通过降低CO2浓度来达到补偿点植物光合作用的CO2补偿点降低,a点左移;光照增强,光反应增大,产生更多的[H]和ATP,促进暗反应的进行,所以吸收的CO2量增多,b点右移。1.右图表示水稻在不同光照条件下,整体表现出的吸收和释放量的状况。如果在相同条件下,分别绘出人参、甘蔗两种植物其整体表现出的吸收和释放状况的曲线,其中a、b、c、d点位置的变化应是A.人参:a点上移B.人参:b点右移C.甘蔗:c点左移D.甘蔗:d点下移2.已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃。下图表示该植物在25℃时光合作用强度和光照强度的关系。若将温度提高到30℃的条件下(原光照强度和二氧化碳浓度不变),从理论上讲,图中相应点的移动应该为A.a点上移,b点左移,m值增加B.a点不移,b点左移,m值不变C.a点下移,b点不移,m值增加D.a点下移,b点右移,m值减少3.鼠尾藻是一种着生在礁石上的大型海洋褐藻,可作为海参的优质饲料。鼠尾藻枝条中上部的叶片较窄,称之狭叶;而枝条下部的叶片较宽,称之阔叶。新生出的阔叶颜色呈浅黄色,而进人繁殖期时阔叶呈深褐色。研究人员在温度18℃(鼠尾藻光合作用最适温度)等适宜条件下测定叶片的各项数据如下表。(注:光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度;光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度。)(1)据表分析,鼠尾藻从生长期进人繁殖期时,阔叶的光合作用强度,其内在原因之一是叶片的_____。(2)依据表中的变化,可推知鼠尾藻的狭叶比阔叶更适应____(弱光/强光)条件,这与狭叶着生在枝条中上部,海水退潮时,会暴露于空气中的特点相适应的。增大叶绿素a增多强光(3)新生阔叶颜色呈浅黄色,欲确定其所含色素的种类,可用____提取叶片的色素,然后用层析液分离,并观察滤纸条上色素带的_____。(4)在一定光照强度等条件下,测定不同温度对新生阔叶的净光合速率和呼吸速率的影响,结果如下图。无水乙醇(或丙酮或有机溶剂)数目(或颜色或分布)①实验测定净光合速率时所设定的光照强度____(大于/等于/小于)18℃时的光饱和点。②将新生阔叶由温度18℃移至26℃下,其光补偿点将___(增大/不变/减小),这影响了鼠尾藻对光能的利用效率。因此,在南方高温环境下,需考虑控制适宜的温度及光照强度等条件以利于鼠尾藻的养殖。小于增大