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回扣基础要点
一、捕获光能的色素和结构
1.“绿叶中色素的提取与分离”实验
(1)色素提取液: 。
(2)色素分离方法: 法。
(3)色素分离原理:四种色素在层析液中
不同,溶液度高的扩散速度 。
(4)分离结果:滤纸条上自上而下呈现四条色
素带。
(5)该实验中化学物质的作用:二氧化硅的作
用是使 ;碳酸钙的作用是 。
第11课时 能量之源——光与光合作用
必备知识梳理
无水乙醇
纸层析
溶解度
快
研磨充分
保护色素
2.叶绿体中色素的种类、含量及作用
色素名称 颜色 溶解度 色素种类 含量 吸收光的种类(主要)
最大
叶黄素 黄色
蓝绿色
叶绿素
最小
胡萝卜素
橙黄色
类胡萝
卜素
蓝紫色
叶绿素a
叶绿素b
黄绿色
红光和
蓝紫光
含量最多的色素为 ,含量最少的为
;在滤纸条上两者之间相距最远的为
;光合作用中最有效的光为 ,
最无效的光为 。
想一想 叶片为什么一般是绿色的?秋天变黄变
红是怎么回事?
叶片是绿色的原因有二个:一是叶绿素是
类胡萝卜素含量的三倍;二是色素不吸收绿光被
反射回来。秋天叶片变黄是低温使叶绿素遭到破
坏,呈现出类胡萝卜素的颜色,变红则是液泡中
花青素的颜色。
叶绿素a
胡萝
叶黄素
白光
绿光
卜素
和胡萝卜素
提示
3.叶绿体的结构和功能
二、光合作用的发现历程
1.1771年,英国科学家普利斯特利证明:
,但不知道更新何种气体。
2.1779年,荷兰科学家英格豪斯证明:普利斯特
利的实验只有在 才能成功,即光合作用条
件需要 。
3.1785年,随着空气组成成分的发现,人们才明确
绿叶在光下放出和吸收的气体分别是 。
4.1864年,德国植物学家萨克斯的实验证实:光
合作用的产物除氧气外还有 。
植物可
以更新空气
光下
光
O2和CO2
淀粉
5.1939年,美国科学家鲁宾和卡门利用
法证明:光合作用释放的氧气来自水。
6.20世纪40年代,美国科学家卡尔文,利用
技术最终探明了 中的碳在光合作用
中转化成 中碳的途径。
7.光合作用的总反应式:
同位素标
记
同位
素示踪
CO2
CO2+H2O
光能
叶绿体
(CH2O)+O2
。
有机物
三、光合作用的过程
光反应 暗反应
场所
条件 酶等
物质变化
能量变化 光能→活跃的化学能→稳定的化学能
叶绿体类囊体薄膜
叶绿体基质
光、 、酶等
色素
练一练
(2009·安徽卷,1)叶绿体是植物进行光合作
用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述,
正确的是 ( )
A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B.H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在
基质中
C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上
D.光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的
解析 叶绿体中的色素主要分布在类囊体薄膜上;色素吸收光能后,在类囊体薄膜上将水分解成
[H]和O2;CO2从气孔进入后,与C5结合生成C3
的过程称为CO2的固定,此过程发生在叶绿体基
质中;C3在[H]和ATP的作用下被还原生成有机
物,此过程发生在叶绿体基质中。
答案 D
四、影响光合作用的因素和化能合成作用
1.影响光合作用的因素有原料(包括 和土壤中
的水分),光照条件(包括光照 、光照时间
和光的成分),影响酶活性的 等。
2.光合作用和化能合成作用比较
CO2
强度
温度
光合作用 化能合成作用
本质 都能将CO2和H2O等无机物合成有机物
区 别 能量 光能 氧化无机物产生的
代表
生物 绿色植物 硝化细菌等微生物
化学能
①以上两类生物代谢类型都是自养型,在
生态系统中成分都是生产者。
②硝化细菌生存的气体环境条件有NH3和O2(两种
气体)。
③农业中松土可使硝化细菌在O2充足条件下将更
多的NH3转化成NO3或NO ,提高肥效。
提醒
构建知识网络
考点一 光合作用的场所和过程
1.过程图解
高频考点突破
2.光反应和暗反应的关系
3.反应式及元素去向
CO2+H2O (CH2O)+O2
H2O O2
CO2 (CH2O)
(2)碳元素:CO2 C3 (CH2O)
(3)氢元素:H2O [H] (CH2O)
光能
叶绿体
(1)氧元素
特别提醒
1.光反应为暗反应提供两种重要物质:[H]和
ATP,暗反应为光反应也提供两种物质:ADP和
Pi,注意产生位置和移动方向。
2.没有光反应,暗反应无法进行,所以晚上植
物只进行呼吸作用,不进行光合作用;没有暗
反应,有机物无法合成,生命活动也就不能持
续进行。
3.色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体薄
膜上,但光反应和暗反应都需要酶参与,所以光
合作用有关酶存在于两个部位——叶绿体类囊
体薄膜上和基质中。
4.若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用
甲:一直光照10分钟;乙:光照5秒,黑暗5
秒,持续20分钟,则光合作用制造的有机物:
甲<乙(暗反应时间长)。
对位训练
1.下图为光反应、暗反应联系示意图,据图回答
下列问题:
(1)填出图中字母所表示的物质:a ,
b ,c ,d 。
(2)光反应为暗反应提供了 和 。
(3)光合作用中的能量转变是:光能→ → 。
(4)若对某植物作如下处理:(甲)持续光照10
分钟,(乙)光照5秒后再黑暗处理5秒,连续交
替进行20分钟,若其他条件不变,则在甲、乙两
种情况下植物所制造的有机物总量是 ( )
A.甲多于乙 B.甲少于乙
C.甲和乙相等 D.无法确定
解析 (3)在光合作用过程中的能量变化是光能
转变成ATP等中的化学能,再转变成有机物中的化
学能,有机物主要是指糖类中的葡萄糖。
(4)甲乙两种情况下,光反应时间相等,产生的
[H]和ATP的量几乎相等,这些物质除用于光照
时的暗反应外,还能维持无光时的一段时间
的暗反应,即甲的暗反应时间为10分钟,而乙的
暗反应时间大于10分钟。注意此题问的是制造的
有机物的总量,而不是积累的有机物的总量,故
不必考虑细胞呼吸。
答案 (1)O2 ATP [H] CO2 (2)[H] ATP (3)ATP等中的化学能 糖类(有机物)
中的化学能 (4)B
考点二 光合作用的影响因素及其应用
1.探究光照强度对光合作用强度的影响及相关分析
(1)实验流程
打出小圆形叶片(30片):用打孔器在生长旺
盛的绿叶上打出
(直径=1 cm)
抽出叶片内气体:用注射器(内有清水、小圆
形叶片)抽出叶片内气体
(O2等)
小圆形叶片沉到水底:将内部气体逸出的小圆形
叶片放入黑暗处盛有清水
的烧杯中,小圆形叶片全
部沉到水底
对照实验及结果:
小圆形
叶片 加富含CO2
的清水 光照强度 叶片浮起数量
甲 10片 20 mL 强 多
乙 10片 20 mL 中 中
丙 10片 20 mL 弱 少
烧杯
项目
(2)实验结论:在一定范围内,随着光照强度不
断增强,光合作用强度也不断增强(小圆形叶片
中产生的O2越多,浮起的越多)。
(3)光照强度与光合作用强度的关系曲线分析
A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。
AB段: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,这是因为细胞呼吸释放
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。
B点:细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,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,植物才能正常生长),B点所示光
照强度称为光补偿点。
BC段:表明随着光照强度不断加强,光合作用强
度不断加强,到C点以上就不再加强了,C点所示
光照强度称为光饱和点。
应用:阴生植物的B点前移,C点较低,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,可合理利用光能;适当提高光照强度可
增加大棚作物产量。
2.CO2浓度对光合作用强度的影响
(1)曲线分析:图1和图2都表示在一定范围
内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,
但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速
率不再增加。
(2)点含义:①图1中A点表示光合作用速率等
于细胞呼吸速率时的CO2浓度,即CO2补偿点;
②图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最
低浓度;
③图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
(3)应用:在农业生产上可以通过“正其行,
通其风”,增施农家肥等增大CO2浓度,提高光
能利用率。
3.温度对光合作用速率的影响
(1)曲线分析:温度主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:冬天,温室栽培可适当提高温度,也
可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度,
以提高光合作用速率;晚上适当降低温室的温
度,以降低细胞呼吸,保证植物有机物的积累。
4.必需元素供应对光合速率的影响
(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
渗透失水而萎蔫。
(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。
5.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
CO2进入叶片,从而间接影响光合作用。
(2)应用:根据作物的需水规律合理灌溉。
6.叶龄对光合速率的影响
(1)曲线分析: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(OA段);
②壮叶时,叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定
状态,光合速率基本稳定(AB段);
③老叶时,随叶龄增加,叶内叶绿素被破坏,光
合速率下降(BC段)。
(2)应用:摘除老叶、残叶。
7.多因子对光合速率的影响
曲线分析:P点时,限制光合速率的因素应为横
坐标所表示的因子,随其因子的不断加强,光
合速率不断提高。当到Q点时,横坐标所表示的
因素,不再是影响光合速率的因子,要想提高
光合速率,可适当提高图示中的其他因子。
对位训练
2.(经典高考题)科学家研究CO2浓度、光照强度
和温度对同一种植物光合作用强度的影响,得到
实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确
的是 ( )
A.光照强度为a时,造成曲线 Ⅱ 和 Ⅲ 光合作
用强度差异的原因是CO2 浓度不同
B.光照强度为 b 时,造成曲线Ⅰ和Ⅱ光合作用强
度差异的原因是温度不同
C.光照强度为a~b时,曲线Ⅰ、Ⅱ光合作用强度随
光照强度升高而升高
D.光照强度为a~c时,曲线Ⅰ、Ⅲ光合作用强度随
光照强度升高而升高
解析 光合作用强度与光照强度和CO2浓度有着密
切的关系,在不同阶段,起决定作用的因素不一
样。光照强度为a~c,曲线Ⅰ光合作用强度随光照
强度升高而升高,曲线Ⅲ则由于CO2浓度的限制不
升高。
答案 D
3.下列①~④曲线图均表示光合作用与某些影响
因素的关系。在下列各选项中,不正确的是
( )
A.①图中的X因素可表示CO2浓度,植物在较强光
照时的a点值一般要比在较弱光照时的低
B.③图中,阴生植物的b点值一般比阳生植物的低
C.④图中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2浓度,当
光照强度小于c值时,限制光合速率增加的主要
因素是光照强度
D.②图中Y因素最有可能代表光照强度
解析 ②图中Y因素最有可能代表温度,而不是光
照强度;光照强度增加到一定程度时,光合速率
不再增加,但是不会下降。
答案 D
实验强化在平时 9.绿叶中色素的提取与分离实验
1.原理解读
(1)各种色素都能溶解在有机溶剂(无水乙醇
等)中形成溶液,使色素从生物组织中脱离出来。
(2)各种色素都能溶解在层析液中,但在层析
液中的溶解度不同:溶解度大的色素分子随层
析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,所以不同
色素可以在滤纸上因扩散速度不同而分开,各
种色素分子在滤纸上可形成不同的色素带。
2.实验流程图示
分离色素:将适量的层析液倒
入试管中,装置如右图所示,
插入滤纸条(有滤液细线的一
端朝下),随后用棉塞塞紧试
管口。注意:不能让滤纸上的滤液细线触到层析液
观察结果
滤纸条上呈
现四条颜色、
宽度不同的
色素带
3.实验中几种化学物质的作用
(1)无水乙醇作为提取液,可溶解绿叶中的
色素。
(2)层析液用于分离色素。
(3)二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分。
(4)碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
拓展延伸
1.影响叶绿素合成的因素
(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般
植物在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。
(2)温度: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。低温时,叶绿
素分子易被破坏,因而叶子变黄。
(3)矿质元素:叶绿素中含N、Mg等矿质元素,若
缺乏将导致叶绿素无法合成,老叶先变黄。另
外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,
缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,幼叶先变黄。
2.本实验中圆形滤纸中央滴一滴层析液,对叶绿体
中的色素进行层析,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。
3.用丙酮或其它有机溶剂代替无水乙醇提取色素,
但丙酮有毒,研磨时需采取措施防止蒸发;也
可用汽油代替层析液进行层析;可用其它绿色
叶片代替菠菜,但不能用大白菜等不含叶绿素
的材料。
4.对光合作用而言最有效的光为白光,最无效的
为绿光,故农业上一般用无色薄膜覆盖大棚,
而实验室中黑暗处理有机物时需要有光条件下
操作时最好选用绿光灯。
对位训练
4.(2009·广东理基,43)将在黑暗中放置一段
时间的叶片均分4块,置于不同的试管中,按下
表进行实验,着色最浅叶片所在的试管是( )
试管编号 ① ② ③ ④
实
验
处
理 CO2溶液 + + + +
光照 白光 蓝光 红光 绿光
碘液 + + + +
注:“+”表示具有该条件。
A.① B.② C.③ D.④
解析 将叶片在黑暗中放置一段时间是进行饥饿
处理,消耗掉有机物,然后用不同的光照射,进
行光合作用,用碘液处理看有机物产生的多少,
因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光,所以着色
最浅叶片所在的试管是④号。
答案 D
5.在“绿叶中色素的提取与分离”实验中得到
的色素带颜色较浅,分析其原因可能是( )
①加入的丙酮太多 ②用无水乙醇代替丙酮
③层析液没及滤液细线 ④研磨时没有加入
CaCO3 ⑤研磨时没有加入SiO2 ⑥取的叶片
的叶脉过多,叶肉细胞过少 ⑦画滤液细线
的次数少 ⑧使用放置数天的波菜叶
A.①③⑦ B.②④⑤⑧
C.①③④⑤⑥⑦⑧ D.②③④⑤⑥
解析 在实验中,滤纸条上的色素带颜色较浅的原
因是滤液中色素含量少,或者在滤纸条上画滤液
细线时,重复的次数太少,或者加入的提取液太
多,使滤液中色素浓度降低。滤液中色素含量少
的原因可能是:(1)没有加入二氧化硅,导致研
磨不充分;(2)研磨时没有加入碳酸钙,使部分
色素被破坏;(3)选取的叶片中叶肉细胞少,色
素含量低;(4)叶片不新鲜,里面的色素被破
坏;(5)层析时,层析液没过滤液细线,使色素
溶解在层析液中。
答案 C
实验强化在平时 10.光合作用的探究历程
实施者 实验过程及现象 实验结论
普里斯
特利 点燃的蜡烛与绿色
植物,密闭——蜡
烛不易熄灭小鼠与绿
色植物,密闭——
小鼠不易窒息 植物能更新空
气(提醒:更新何种气体当
时不知道)
萨克斯 绿色叶片光合作用产生淀粉
恩
格
尔
曼 O2是叶绿体
释放出来的,
叶绿体是光
合作用的场
所
鲁
宾、
卡
门 光合作用释
放的氧全部
来自水
实验探究
1.实验常考易错点
(1)萨克斯实验中黑暗处理的目的:消耗掉叶片
中原有的淀粉。曝光与遮光形成对照,检验试剂
为碘蒸气,检验前用酒精水浴加热处理,目的是
溶解色素。
(2)恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处:叶绿体
大呈带状,便于观察所用细菌异化作用类型为需
氧型。
(3)鲁宾、卡门用的实验方法为示踪原子法(同
位素标记法)。
(4)卡尔文选用小球藻做实验,用同位素标记法揭
示了暗反应过程。
2.上述实验中对照实验设置
在光合作用的发现中,科学家们利用了对照实
验,使结果和结论更加科学、准确。
(1)萨克斯:自身对照,自变量为是否照光(一
半曝光与另一半遮光),因变量为叶片是否制造
出淀粉。
(2)鲁宾和卡门:相互对照,自变量为标记物质
(H218O与C18O2),因变量为O2的放射性。
(3)普里斯特利:密闭的玻璃罩是否加植物为自
变量,蜡烛燃烧时间或小鼠存活时间为因变量。
对位训练
6.普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放
到一个玻璃罩内,结果小白鼠和植物都能存
活很长时间。但后来有人重复这个实验,却
有的能成功,有的不能成功。以下关于这一
现象的说法,不正确的是 ( )
A.该实验并不科学,没有可重复性
B.该实验的成功与否,要看是否将装置置于阳
光下
C.该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需
要的氧气达到了平衡
D.该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出
的CO2达到了平衡
解析 普里斯特利的实验成败与否的关键,是要把
装置置于阳光下。普里斯特利的实验虽然把实验
装置置于阳光下,取得了成功,但他却忽视了一
点,即没有明确地说明将实验装置置于阳光下是
取得实验成功的必要条件。所以后来的科学工作
者在重复该实验时,置于阳光下的取得了成功,
不置于阳光下的则遭到失败。
答案 A
7.下图表示较强光照且温度相同以及水和小球藻
的质量相等的条件下,小球藻进行光合作用的
实验示意图。一段时间后,以下相关比较不正
确的是 ( )
A.Y2的质量大于Y3的质量
B.④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C.②中水的质量大于④中水的质量
D.试管①的质量大于试管②的质量
解析 Y1和Y3是O2,Y2和Y4是18O2,因此Y2的质量大
于Y3;④中小球藻中含有(CH218O)的有机物,而
①中小球藻含有(CH2O)的有机物,故④中小球
藻质量大于①中的;④和②中的水都为H218O,且
含量相同,因此质量相等;在试管①和②原有质
量相等的情况下,②中释放出的是18O2,而①中释
放出的是O2,故剩余重量①大于②。
答案 C
思维误区警示
易错分析
对光合作用过程中一些易错点模糊不清
(1)暗反应中CO2的固定,即CO2+C5 2C3,
大部分的三碳化合物经过复杂的变化,又重新形
成五碳化合物,用于再次固定CO2,所以暗反应每
进行一次只能固定一个“C”,要经过6次暗反应
过程才能形成一个六碳的葡萄糖分子,即葡萄糖
中的C全部来自CO2。
解题思路探究
酶
(2)色素吸收、传递、转化过程中不需要酶的催化,而ATP的合成、CO2的固定、CO2还原离不开酶的催化。
(3)叶绿体离开细胞,保持适宜条件仍可进行光合作用;低于0℃时有些植物仍可进行光合作用,如两极地区的地衣植物。
(4)温度改变,不管光反应还是暗反应均受影
响,但主要影响暗反应,因为暗反应不管酶的种
类还是数量都比光反应多。
(5)细胞中[H]、ATP、C3、C5等物质含量的改变是在外界条件改变(如停止光照,停止CO2
供应)的短时间内发生的,且是相对含量的变化。
分析时应结合暗反应CO2的固定和C3的还原过程
图解,从来源和去路两个角度分析,方能得出正
确结论。
1.将含14C标记的CO2提供给绿藻进行光合作用,
图甲、图乙表示一部分实验结果。图甲所示
的过程是进行光照15分钟后,突然变成黑暗。
图乙所示的过程是在光照条件下,供给浓度为
1%的CO2,5分钟后,即在横轴为0时CO2的浓
度降低为0.003%,10分钟后再换成浓度为1%
的CO2持续5分钟。曲线a、b、c分别表示C6(主
要是葡萄糖)、C5和C3三种化合物中的一种。
下列相关描述错误的是 ( )
纠正训练
A.曲线a、b、c分别表示C5、C3、C6三种化合物
B.图甲中AB段14C量突然增加的原因是黑暗条件下
C5与CO2结合生成更多的C3
C.图乙中EF段14C量突然增加的原因是CO2量突然
减少,固定CO2所消耗的C5少,积累的C5增多
D.图乙中CD段14C量大幅度增加的原因是CO2量突
然增加,固定CO2生成的C3增多
解析 从图甲分析可知,曲线c代表的物质的含量
在光照条件下不断上升,说明它代表的是C6。黑
暗时,对CO2+C5 2C3的反应影响不大,C5不断
被消耗,C3不断生成;而对C3+[H]+ATP C6
+C5的反应影响比较大,因为随着光反应产生的
[H]和ATP的逐渐消耗,被还原的C3会越来越少,
生成的C6和C5也越来越少;同时考虑这两个反应,
细胞中积累的C3会越来越多,C5会越来越少,因此
曲线a表示C3,曲线b表示C5。
答案 A
2.如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物
光合作用速率的影响。下列有关叙述中不正确
的是 ( )
A.曲线a~b点,叶绿体中C3浓度降低
B.曲线b~d点,叶绿体中C5浓度升高
C.曲线b~c点,叶绿体中C5浓度几乎不变
D.d点时,限制光合作用速率的环境因素主要有光
照强度、二氧化碳浓度和温度等
解析 该题考查CO2浓度和光照强度对植物光合作
用速率的影响。该图表示在一定CO2浓度下,植
物的光合作用速率与光照强度的关系。从图中我
们知道,在a~b点时,限制光合作用速率的因素主
要是光照强度,随着光照强度的增加,光反应提供的NADPH和ATP增加,C3被大量还原,消耗的C3的量增加,
C3的浓度降低。在b~c点,随着光照强度的增加,
光合作用速率基本保持稳定,光合作用的光反应
和暗反应保持动态平衡,所以C3和C5的浓度几乎
不变。在b~d点,光照强度相同,二氧化碳浓度
降低,暗反应中二氧化碳的固定减少,生成的C3
减少,消耗的C5也减少,而C3的还原还在继续,C5
在不断生成,所以C5浓度增加。d点限制光合作用
速率的因素主要是二氧化碳浓度和温度等。
答案 D
知识综合应用
重点提示
通过“影响光合作用的因素”的考查,提升学生
“用数学形式(坐标曲线)准确描述生物学方面的内容”的能力。
典例分析 请回答下列有关光合作用的问题。
(1)光合作用受到温度、二氧化碳浓度和光照
强度的影响。其中,光照强度直接影响光合作
用的过程 ;二氧化碳浓度直接影响光合作
用的 过程。
(2)甲图表示在二氧化碳充足的条件下,某植
物光合速度与光照强度和温度的关系。
①在温度为10℃,光照强度大于 千勒克斯
时,光合速度(率)不再增加。当温度为30℃,
光照强度小于L3千勒克斯时,光合速度(率)
的限制因素是 。
②根据甲图,在乙图的坐标上标出光照强度为L2
千勒克斯,温度分别为10℃、20℃和30℃时的光
合速度(率)。
(3)丙图表示在适宜光照强度下测定的叶片光合
作用强度(以CO2吸收速率表示)与CO2浓度的关
系。若适当增大光照强度,则a点和b点如何移
动? 。若适当降低光照强度,则a点和b点又
如何移动? 。
(4)据丁图回答①、②、③三个小问题。
①强光下上述三种植物固定CO2能力最强的植物
是 。
②乙植物达到最大光合作用强度所需的最低光照
强度是 (a、b、c、d)。
③当光照强度从a到b时, 植物光合作用强度
增加的最快。
解析 (1)光反应需要光照,CO2参与暗反应。因
此光照强度影响光反应,CO2浓度影响暗反应。(2)由甲图可知,温度为10℃,光照强度大于L1
时,光合速度(率)不再增加;当温度为30℃,
光照强度小于L3时,限制光合速度(率)的因素
是光照强度。(3)图丙中a点是CO2补偿点,b点
表示CO2饱和点,a点光合作用吸收CO2等于细胞呼
吸产生CO2。若降低光照强度,光合速度(率)下降,
可通过增大CO2浓度以维持光合速度(率)和呼吸
速率相等,即a点右移;若增大光照强度,a点应
左移。限制b点光合速度(率)的因素主要是光照
强度等因素,若降低光照强度,光合作用减弱,CO2
饱和点降低,b点左移;相反,若增大光照强度,b
点应右移。(4)由图丁可知,甲、乙、丙都随光
照强度的升高而增强,但光照强度达到一定程度
就达到了饱和点,光合作用强度不再增强,都达
到饱和点时,甲固定CO2能力最强;乙达到饱和点
时,所需最低光照强度应为c;在a到b范围内,光
合作用强度增加最快的是甲。
答案 (1)光反应 暗反应 (2)①L1 光照强度 ②如图
(3)a点左移,b点右移 a点右移,b点左移
(4)①甲 ②c ③甲
(1)补偿点含义:光合作用等于呼吸
作用,若改变某一因素(如光照、CO2浓度),使
光合作用增大(减少),而呼吸作用不受影响,
因此为使光合作用=呼吸作用,则补偿点应左移
(右移);若改变某一因素(如温度),使呼吸
作用增大(减少),为使二者相等,则补偿点应
右移(左移)。
(2)饱和点含义:当横坐标对应的因素对光合作
用最大值不产生影响时,若改变某一因素使光合
作用增大(减少),则饱和点应右(左)移。
解题技巧
变式训练
已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分
别是25℃和30℃,如图曲线表示该植物30℃时
光合作用强度与光照强度的关系。
若将温度调节到25℃条件下(原光照强度和CO2
浓度不变),从理论上讲,图中相应点的移动分
别是 ( )
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点上移,b点右移,m值下降
D.a点下移,b点不移,m值上升
解析 温度降低,呼吸消耗减少,光照较弱时光
合强度即可等于呼吸强度,净光合量增加。
答案 A