高中生物必修1光合作用知識(shí)點(diǎn)全面總結(jié)

第三單元之一光合作用

一、葉綠體的構(gòu)造及功能

（一）葉綠體的構(gòu)造模型.

（二）相關(guān)學(xué)問

1、.葉綠體是真核細(xì)胞進(jìn)展光合作用的場(chǎng)所

2、葉綠體由兩層膜（內(nèi)膜和外膜）包圍而成，內(nèi)部有很多基粒，基粒和基粒之間充溢了

基質(zhì)。

3、每個(gè)基粒都有很多個(gè)類囊體構(gòu)成，類囊體薄膜上含有汲取、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的色素以

及光反響所需的酶，是光反響的場(chǎng)所。

4、基質(zhì)中含有暗反響所需的酶，是進(jìn)展暗反響的場(chǎng)所。

5、光合色素的相關(guān)學(xué)問。

（1）葉綠體色素的種類及含量：

葉綠素a

G十綠素（物）

葉綠素b

葉綠體色素

,胡蘿卜素

類胡蘿卜素（也）

葉黃素

（2）葉綠體色素的公布：葉綠體類囊體薄成上。

（3）葉綠體色素的功能：汲取，傳遞（4種色素），轉(zhuǎn)化光能（只有少量的葉綠素a把光

能轉(zhuǎn)為電能）

（4）影響葉綠素合成的因素：

①光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因此

葉片發(fā)黃。（例如韭黃，蒜黃）

②溫度：溫度可影響及葉綠素合成有關(guān)的酶的活性，進(jìn)而影響葉綠素的合成。低溫（秋

末）時(shí)，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。

③必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導(dǎo)致葉綠素?zé)o法合成，

葉變黃。另外，F(xiàn)e是葉綠素合成過(guò)程中某些酶的協(xié)助成分，缺Fe也將導(dǎo)致葉綠素合成受阻,

葉變黃。

（5）葉綠體色素的汲取光譜：

①葉綠體中的色素只汲取可見光，而對(duì)紅外光和紫外光等不汲取。

②葉綠素a和葉綠素b主要汲取紅光和藍(lán)紫光，類胡蘿卜素（胡蘿卜素和葉黃素）主要

汲取藍(lán)紫光。色素對(duì)綠光汲取最少。對(duì)其他波段的光并非不汲取，只是汲取量較少。

經(jīng)過(guò)色素汲取后，光譜出現(xiàn)兩條黑帶。說(shuō)明：葉綠體中的色素主要汲取紅光和藍(lán)紫光。

(6)葉綠體色素的性質(zhì)：易溶于酒精、丙酮和石油酸等有機(jī)溶劑，不溶于水，葉綠素的性

質(zhì)不穩(wěn)定，易被破壞，類胡蘿卜素性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。

⑺植物葉片的顏色及所含色素的關(guān)系：

~正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為3：1,且對(duì)綠光汲取最

吊屎少，所以正常葉片總是呈現(xiàn)綠色_________________________________

T7ZZ寒冷時(shí)，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，顯示出類胡蘿卜

葉色變黃素的顏色，葉子變黃____________________________________________

―人“秋天降溫時(shí)，植物體為適應(yīng)寒冷，體內(nèi)積累了較多的可溶性糖，有利

葉色變紅

于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷漸漸降解，葉子呈現(xiàn)紅色

6、色素的提取和分別試驗(yàn)。

(1)原理解讀：

①色素的提取：葉綠體中的色素溶于直拒f劑而不溶于水，可以用無(wú)水乙醇(或丙酮)

作溶劑提取綠葉中的色素，而不能用水，因?yàn)槿~綠體中的色素不能溶于水。

②色素的分別原理：利用色素在層析液中的溶解度不同進(jìn)展分別，溶解度大的在濾紙

上擴(kuò)散得快，反之則慢。從而使各種色素分別。

(2)選材：應(yīng)選取鮮嫩、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。

(3)過(guò)程：省略。

(4)結(jié)果分析：

①?gòu)纳貛У膶挾瓤芍睾康亩嗌僖来螢椋喝~綠素a＞葉綠素b＞葉黃素＞胡蘿卜

素

②從色素帶的位置可知色素在層析夜中溶解度大小依次是：胡蘿卜素〉葉黃素＞葉綠

素a＞葉綠素b

③在濾紙上間隔最近的兩條色素帶是葉綠素a及葉綠素b，間隔最遠(yuǎn)的兩條色素帶是胡

蘿卜素及葉黃素。

④.試驗(yàn)創(chuàng)新：在本試驗(yàn)中在圓形濾紙中央點(diǎn)上葉綠體色素的提取液進(jìn)展層析，會(huì)得到近

似同心的四個(gè)色素環(huán)，由內(nèi)到外依次是黃綠色、藍(lán)綠色、黃色、橙黃色。

【核心考點(diǎn)】

(1)葉綠體中色素的提取及分別試驗(yàn)有關(guān)事項(xiàng)

①色素分別和提取的原理常?？疾欤谆煜?。

②在研磨時(shí)參加碳酸鈣的作用是防止色素被破壞，參加二氧化硅的作用是有助于研磨。

過(guò)濾時(shí)用的是單層尼龍布。

③畫濾液細(xì)線時(shí)，用力要?jiǎng)蚍Q，速度要適中。

④研磨要快速、充分。a.因?yàn)楸?jiǎn)單揮發(fā)；b.為了使葉綠體完全裂開，從而能提

取較多的色素；c.葉綠素極不穩(wěn)定，能被活細(xì)胞中的葉綠素酶水解而被破壞。

⑤制備濾紙條時(shí)，要將濾紙條的一端剪去兩角，這樣可以使色素在濾紙條上擴(kuò)散勻稱，

便于視察試驗(yàn)結(jié)。

⑥放置濾紙時(shí)，濾液細(xì)線必需在層析液上面。

(2)提取綠葉中色素的關(guān)鍵

①葉綠素不穩(wěn)定，易被破壞，因此研磨要快速、充分以保證提取較多的色素。

②濾液搜集后，要?jiǎng)偤糜妹奕麑⒃嚬芸谌o，以防止濾液揮發(fā)。

③)稱取綠葉的質(zhì)量和參加無(wú)水乙醇的體積要適當(dāng)，以保證提取液的濃度。

(3)分別綠葉中色素的關(guān)鍵

①濾液細(xì)線不僅要細(xì)、直，而且要含有較多的色素，因此要在濾液干后，重復(fù)畫1?2

次。

②濾紙上的濾液細(xì)線不能觸及(或沒入)層析液，否則會(huì)使濾液中的色素溶解于層析液

中，濾紙條上得不到色素帶，使試驗(yàn)失敗。

(4)要提取綠色植物葉肉細(xì)胞葉綠體中的色素，至少要破壞1層細(xì)胞膜、2層葉綠體膜，共3

層生物膜(3層磷脂雙分子層或6層磷脂分子)。要將葉肉細(xì)胞中色素完全提取，還需加上1

層液泡膜。

(5)試驗(yàn)中幾種化學(xué)試劑的作用：

①無(wú)水乙醇用于提取綠葉中的色素。

②層析液用于分別綠葉中的色素。

③二氧化硅使研磨充分。

期酸鈣可防止研磨過(guò)程中色素被破壞。

(6)留意事項(xiàng)及緣由分析

過(guò)程留意事項(xiàng)操作目的

(1)選簇新綠色的葉片使濾液中色素含量高

(2)研磨時(shí)加適量無(wú)水乙醇充分溶解色素

提取

(3)加少量SiOz和CaC03研磨充分和愛護(hù)色素

色素

(4)快速、充分研磨防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素

(5)盛放濾液的試管管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化

(1)濾紙預(yù)先枯燥處理使層析液在濾紙上快速擴(kuò)散

使各色素?cái)U(kuò)散的起點(diǎn)一樣，

(2)濾液細(xì)線要直、細(xì)、勻

使分別出的色素帶平整不重疊

分別

(3)濾液細(xì)線枯燥后再畫一兩次增加色素的含量使分別出的色素帶清晰清楚

色素

防止色素干脆溶解到層析液中，濾紙條上得

(4)濾液細(xì)線不觸及層析液不到色素帶)

(7)搜集到的濾液綠色過(guò)淺的緣由分析:

①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分，色素未能充分提取出來(lái)。

②稱取綠葉過(guò)少或參加無(wú)水乙醇過(guò)多，色素溶液濃度小。

③未加碳酸鈣或參加過(guò)少，色素分子局部被破壞。

④.運(yùn)用放置數(shù)天的菠菜葉，濾液色素(葉綠素)太少。

(8)濾紙條色素帶重疊：

①濾液細(xì)線不直。

②濾液細(xì)線過(guò)粗。

（9）濾紙條看不見色素帶：

①遺忘畫濾液細(xì)線。

②濾液細(xì)線接觸到層析液，且時(shí)間較長(zhǎng)，色素全部溶解到層析液中。

二光合作用過(guò)程

（一）光合作用過(guò)程概念模型

（二）相關(guān)學(xué)問

1、光合作用過(guò)程包括光反響和暗反響兩個(gè)階段。光反響在前，暗反響在后。

2、光反響的原料、場(chǎng)所和條件；暗反響的原料、場(chǎng)所和條件。

3、光反響的物質(zhì)變更和能量變更；暗反響的物質(zhì)變更和能量變更。

4、光反響的產(chǎn)物及去向；暗反響的產(chǎn)物及去向。（物質(zhì)轉(zhuǎn)移基于一個(gè)原則，即從產(chǎn)

生部位移向消耗部位）

5、光反響和暗反響同時(shí)進(jìn)展著，［H］、ATP、C3、C5等中間物質(zhì)處于動(dòng)態(tài)平衡

之中。

6、暗反響有光無(wú)光都能進(jìn)展。若光反響停頓，暗反響可持續(xù)進(jìn)展一段時(shí)間，但時(shí)間

不長(zhǎng)，故晚上一般認(rèn)為只進(jìn)展呼吸作用，暗反響不進(jìn)展。

7、一樣時(shí)間內(nèi)，光照和黑暗間隔處理比始終光照有機(jī)物積累的多，因?yàn)椋厶?、ATP根

本不積累，利用充分；但始終光照會(huì)造成［田、ATP的積累，利用不充分。

8、光合作用中光反響產(chǎn)生的ATP只供暗反響利用。

（三）光合作用過(guò)程

1、光反響

條件：有光、色素、酶

場(chǎng)所：葉綠體類囊體薄膜

過(guò)程：物質(zhì)變更：

①水的光解：H2OA-1/2O2+2［H］

②ATP的合成：ADP+Pi+光能旦ATP（光能一ATP中活潑的化學(xué)能）

能量變更：光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的活潑的化學(xué)能

2、暗反響

條件：有光和無(wú)光、酶

場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)

過(guò)程：物質(zhì)變更：①C02的固定：CO2+C5^*>2C3

②C3的復(fù)原：Cs+［H］喟」（CH,。）等+C5

能量變更：（ATP中活潑的化學(xué)能一有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能）

3、總反響式：

光能

CO2+H2O］,（CH2O）+02

葉綠體

①氧元素------------

〔C02—（CH2。）

②碳元素：CO2-C3-(CH2。)

③氫元素：H2o-*[H]-*(CH2O)

4、本質(zhì)：把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物，把光能轉(zhuǎn)變成有機(jī)物中的化學(xué)能

5、光反響和暗反響比擬

比擬

工程光反響暗反響

本質(zhì)光化學(xué)反響酶促反響

時(shí)間快慢

需要葉綠素、光、酶不需葉綠素和光，需要多種酶

條件

反響葉綠體基粒葉綠體基質(zhì)

場(chǎng)所

(1)水的光解2H2。--->4[H]+O(1)CO2固定：CO2+C5-------->2C3

物質(zhì)2

光能

轉(zhuǎn)化ATP[H]

(2)ATP的生成：ADP+Pi哥ATP(2)CO2復(fù)原：2c3K玲(CH2O)+C5

能量光能玲電能少活潑化學(xué)能,并儲(chǔ)存在ATPATP中活潑的化學(xué)能玲(CH2O)中穩(wěn)定的化學(xué)能

轉(zhuǎn)換中

完成。2釋放、ATP和NADPH的生成葡萄糖等有機(jī)物等的生成

標(biāo)記

兩者光反響為暗反響供給能量(ATP、NADPH),復(fù)原劑NADPH；

關(guān)系暗反響為光反響供給ADP和Pi

6、外界條件變更引起光合作用中產(chǎn)物含量變更的分析方法

(1)分析方法：

①變更的環(huán)境條件常見的有：光照強(qiáng)度變更、C02濃度的變更，而其它條件不變或在確

定的范圍內(nèi)。

②光合作用中的產(chǎn)物有C3、C5、［H］、ATP、C6Hl2(k0?等。其中C3、C5、［H］、

ATP在光合作用中既有產(chǎn)生，又有消耗，我們稱作光合作用的中間產(chǎn)物，而C6HJ)6和02在

光合作用中只有產(chǎn)生，沒有消耗，我們稱作光合作用的終產(chǎn)物，故考慮方法不同。

③對(duì)C3、C5、［H］、ATP變更的推斷通常用動(dòng)態(tài)平衡的方法。因?yàn)椤3、C5、

［H］、ATP在光合作用中既有產(chǎn)生，又有消耗，所以在推斷時(shí)既要考慮其產(chǎn)生(來(lái)路)，

又要考慮其消耗(去路)，關(guān)鍵看環(huán)境因素的突然變更對(duì)哪個(gè)途徑的影響更干脆或更大。假

如來(lái)路大于去路，則增加或積累；假如來(lái)路小于去路，則削減或降低；假如來(lái)路等于去路，

則不變。

④對(duì)C6Hl和變更的推斷：因?yàn)镃eHJX和在光合作用中只有產(chǎn)生，沒有消耗,

所以只需考慮環(huán)境因素的突然變更對(duì)整個(gè)光合作用的影響。假如環(huán)境因素的突然變更對(duì)整個(gè)

光合作用有促進(jìn)作用，C6Hl和的含量增加，反之，則降低。

⑤通過(guò)比擬我們可以得到以下相關(guān)規(guī)律：不管是哪種環(huán)境因素的突然變更，短

時(shí)間內(nèi)C3和C5的變更狀況是相反的，即一個(gè)是增加，而另一個(gè)確定是削減。［H］和ATP

的變更是一樣的。C6Hl2。6和。2的變更也是一樣的。

(2)光照和二氧化碳濃度變更引起的C3，C5和［H］,ATP的變更

(3)由于各種因素的變更，如溫度的變更、光照強(qiáng)度變更、CO2濃度的變更會(huì)影響C3、

C5>NADPH、ATP、C6Hl2。6、這些物質(zhì)的含量，有時(shí)還會(huì)結(jié)合模型分析，詳細(xì)表解如下：

條件C3C5EH]和ATPCH2O和合成量模型分析

光照比照

落一

光照強(qiáng)度由強(qiáng)到弱i演

增加削減削減削減

C02供給不變G、[HhATP、

一(CHQ)介或fit

時(shí)間

圖會(huì)：光

制

的

光照強(qiáng)度由弱到強(qiáng)更二aCs.|HKATP、

削減增加增加增加ft/(CHQ用成量

C02供給不變''..............c>

B-tlu]

co2CO,

至是不足

光照不變C02量由足、/---------C5、［H］、ATP

X、.............G、（CHQ）、

削減增加增加削減—

夠到缺乏令成量

時(shí)向

制

丁........?G、（CHQ

光照不變C02量由缺的-----?合成艇

增加削減削減增加fit

乏到足夠G、［H］、ATP

時(shí)向

三、影響光合作用的因素及及其在消費(fèi)上的應(yīng)用

（一）.光照強(qiáng)度及光合作用速率的影響分析

圖1圖2

1.原理分析：光照強(qiáng)度影響光合速率的原理是通過(guò)影響光反響階段，制約ATP和［H］的產(chǎn)生,

進(jìn)而制約暗反響階段。

2、圖1曲線分析：

A點(diǎn)：光照強(qiáng)度為0,此時(shí)只進(jìn)展細(xì)胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時(shí)細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。

植物及外界進(jìn)展氣體交換，外界02量削減，CO2量增大。

AB段：光照條件下植物既進(jìn)展光合作用，又進(jìn)展呼吸作用，隨光照強(qiáng)度增加，光合作

用強(qiáng)度也漸漸增加，CO2釋放量漸漸削減，這是因?yàn)榧?xì)胞呼吸釋放的CO2有一局部用于光

合作用，此時(shí)細(xì)胞呼吸強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度。植物及外界進(jìn)展氣體交換，外界02量削減,

CO2量增大。但02的削減量，CO2的增加量都在削減。

較弱光下：光合速率（呼吸速率

B點(diǎn)：細(xì)胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度（光

照強(qiáng)度只有在B點(diǎn)以上時(shí)，植物才能正常生長(zhǎng)），B點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。植物

不及外界進(jìn)展氣體交換，此時(shí)，外界環(huán)境中CO2的量上升到最大值，02的量降到最低值，

光合速率=呼吸速率

BC段：說(shuō)明隨著光照強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞

呼吸強(qiáng)度，到C點(diǎn)以上不再加強(qiáng)了，植物及外界進(jìn)展氣體交換，外界02量增大，CO2量削

減。

光合速率>呼吸速率

C點(diǎn)所示光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn)。（光照強(qiáng)度到達(dá)C點(diǎn)后，光合作用強(qiáng)度不再隨光照強(qiáng)

度的增加而增加）o光合速率〉呼吸速率，植物及外界進(jìn)展氣體交換，外界02量接著增大,

CO2量接著削減。

3、應(yīng)用：陰生植物的B點(diǎn)前移，C點(diǎn)降低，如圖中虛線所示，間作套種農(nóng)作物的種類

搭配，林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當(dāng)進(jìn)步光照強(qiáng)度可增加大棚作物產(chǎn)量。

（二）CO2濃度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響

1.原理分析：CO2濃度影響光合作用的原理是通過(guò)影響暗反響階段，制約C3生成。

2.曲線分析

①圖1和圖2都表示在確定范圍內(nèi)，光合作用速率隨C02濃度的增大而增大，但當(dāng)

C02濃度增加到確定范圍后，光合作用速率不再增加。

②圖1中A點(diǎn)表示光合作用速率等于細(xì)胞呼吸速率時(shí)的C02濃度，即C02補(bǔ)償點(diǎn)；

圖2中的A'點(diǎn)表示進(jìn)展光合作用所需C02的最低濃度。

③圖1和圖2中的B和B'點(diǎn)都表示C02飽和點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的C02濃度。

3、應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)消費(fèi)上可以通過(guò)“正其行、通其風(fēng)”，增施農(nóng)家肥等增大C02濃度，

進(jìn)步光能利用率。

（三）溫度對(duì)光合作用速率的影響

1、曲線分析：溫度主要是通過(guò)影響及光合作用有關(guān)酶的活性而影響光合作用速率。

2、應(yīng)用：⑴適時(shí)播種

（2）冬天，溫室栽培可適當(dāng)進(jìn)步溫度，也可適當(dāng)降低溫度。白天調(diào)到光合作

用最適溫度，以進(jìn)步光合作用；晚上適當(dāng)降低溫室溫度，以降低細(xì)胞呼吸，保證植物有機(jī)物

的積累。

⑶植物“午休”現(xiàn)象的緣由之一

（四）必需元素供給對(duì)光合速率的影響

1、曲線分析：在確定濃度范圍內(nèi)，增大必需元素的供給，可進(jìn)步光合作用速率，但當(dāng)

超過(guò)確定濃度后，會(huì)因土壤溶液濃度過(guò)高而導(dǎo)致植物浸透失水而萎菁。

2、應(yīng)用：依據(jù)作物的需肥規(guī)律，適時(shí)、適量地增施肥料，可進(jìn)步農(nóng)作物產(chǎn)量。

（五）水分的供給對(duì)光合作用速率的影響

1、影響：水是光合作用的原料，缺水既可干脆影響光合作用，又會(huì)導(dǎo)致葉片氣孔關(guān)閉，

限制C02進(jìn)入葉片，從而間接影響光合作用。

植物的午休現(xiàn)象

2、應(yīng)用：依據(jù)作物的需水規(guī)律合理澆灌。

（六）光照面積

1、圖像分析：

①0A段說(shuō)明隨葉面積的不斷增大，光合作用實(shí)際量不斷增大，A點(diǎn)為光合作用面積

的飽和點(diǎn)。隨葉面積的增大，光合作用強(qiáng)度不再增加，緣由是有很多葉被遮擋，光照缺乏。

②0B段說(shuō)明干物質(zhì)量隨光合作用增加而增加,而由于A點(diǎn)以后光合作用強(qiáng)度不再增加,

但葉片隨葉面積的不斷增加，呼吸量（0C段）不斷增加，所以干物質(zhì)積累量不斷降低（BC段）。

2、應(yīng)用分析：適當(dāng)間苗、修剪，合理施肥、澆水，避開徒長(zhǎng)。封行過(guò)早，使中下層葉

子所受的光照往往在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，白白消耗有機(jī)物，造成不必要的奢侈。

（七）內(nèi)部因素對(duì)光合作用速率的影響

1.同一植物的不同生長(zhǎng)發(fā)育階段

①曲線分析：在外界條件一樣的狀況下，光合作用速率由弱到強(qiáng)依次是幼苗期、養(yǎng)分

生長(zhǎng)期、開花期。

②應(yīng)用：依據(jù)植物在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段光合作用速率不同，適時(shí)、適量地供給水肥及

其他環(huán)境條件，以使植物強(qiáng)壯成長(zhǎng)。

2.同一葉片的不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期

①曲線分析：隨幼葉發(fā)育為壯葉，葉面積增大，葉綠體不斷增多，葉綠素含量不

斷增加，光合速率增大；老葉內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率隨之下降。

②應(yīng)用：農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜剛好換新葉，都

是依據(jù)其原理，可降低其細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物。

（A）多因子變量對(duì)光合作用速率影響的分析（外界因素）

1、曲線分析：P點(diǎn)時(shí)，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，隨其因子的不

斷加強(qiáng)，光合速率不斷進(jìn)步。當(dāng)?shù)絈點(diǎn)時(shí)，橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因

素，要想進(jìn)步光合速率，可實(shí)行適當(dāng)進(jìn)步圖示中的其他因子的方法。

2、應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，在確定光照強(qiáng)度下，白天適當(dāng)進(jìn)步溫度，增加光合作用酶的活

性，進(jìn)步光合速率，也可同時(shí)充入適量的C02進(jìn)一步進(jìn)步光合速率，當(dāng)溫度相宜時(shí)，要適

當(dāng)進(jìn)步光照強(qiáng)度和C02濃度以進(jìn)步光合速率。

（九）光合作用和呼吸作用的有關(guān)曲線圖像題解題要點(diǎn)：

1、搞清晰“量”的關(guān)系：

但凡曲線圖，總是反映確定變量的關(guān)系、在有關(guān)光合作用和呼吸作用曲線題中，盡管牽涉到

的量不多，但由于生化反響是一個(gè)困難的過(guò)程。不像一般的數(shù)學(xué)函數(shù)，所牽涉到的“量”往

往都有它的特別含義。含義很簡(jiǎn)單混淆，如汲取量和利用量，釋放量和產(chǎn)生量，有機(jī)物產(chǎn)消

費(fèi)生量、凈消費(fèi)量（或積累量）和消耗量等等，假如這些量的區(qū)分和關(guān)系搞不清晰。解題可

就很簡(jiǎn)單出過(guò)失。

2、“黑暗”條件的理解：

但凡有光合作用、呼吸作用的曲線圖的題中，光照的有無(wú)或強(qiáng)弱也往往是形影不離。當(dāng)題

目結(jié)出黑暗條件（或光照強(qiáng)度為零）時(shí)，我們腦子組就要考慮到什么生理活動(dòng)在進(jìn)展。什么

生你活動(dòng)不在進(jìn)展，為什么有的試驗(yàn)要在黑暗條件下進(jìn)展？

我們應(yīng)非常留意黑暗條件：①植物光合作用和呼吸作用的生理過(guò)程中.光合作用必需要有光

的條件下才能進(jìn)展，而呼吸作用有光無(wú)光都能進(jìn)展；②光合作用的光反響也必需要有光的狀

況下才能進(jìn)展，而暗反響有光無(wú)光都能進(jìn)展（只要有足夠的［H］和ATP）：③黑暗時(shí)釋放C02,

汲取02。消耗體內(nèi)的有機(jī)物；④長(zhǎng)時(shí)間黑暗對(duì)植物不能正常生長(zhǎng)；⑤黑暗是測(cè)定呼吸速率

和光合速率試驗(yàn)中的關(guān)鍵條件之一。

3、理解“零值”的含義：

在分析曲線圖時(shí)，非常關(guān)鍵的是要理解C02

汲取值為零值的生物學(xué)含義。C02的汲取量為零值，這并不是表示此時(shí)不進(jìn)展光合作用和

呼吸作用，而是表示光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相當(dāng)，表現(xiàn)為環(huán)境中C02的量沒有發(fā)生

變更。對(duì)“零值”的理解有以下幾個(gè)方面：①光照狀況下，汲取C02的量為零量，表示光

合作用強(qiáng)度及呼吸作用強(qiáng)度相當(dāng)，并不是說(shuō)植物不進(jìn)展光合作用和呼吸作用；②零值以下，

表示光合作用強(qiáng)度＜呼吸作用強(qiáng)度，汲取C02量為負(fù)值（即釋放C02）。汲取02,消耗體

內(nèi)的有機(jī)物，異化作用〉同化作用。長(zhǎng)時(shí)間為零或負(fù)值，植物不能正常生長(zhǎng)；③零值以上，

表示光合作用強(qiáng)度〉呼吸作用強(qiáng)度，汲取C02,釋放02,光合作用產(chǎn)物有積累，同化作用

＞異化作用。植物能正常生長(zhǎng)。

4、曲線"極限”點(diǎn)分析：

植物進(jìn)展光合作用時(shí)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度增加而增加，但光照強(qiáng)度增加到確定強(qiáng)度

時(shí)，光合作用強(qiáng)度不再增加，即光合作用強(qiáng)度到達(dá)極限點(diǎn)。分析這個(gè)極限點(diǎn)要明確以下幾個(gè)

問題：①極限點(diǎn)表示當(dāng)光照強(qiáng)度到達(dá)確定值時(shí)，光合作用強(qiáng)度最高，光照強(qiáng)度再增加，光合

作用強(qiáng)度不再增加；②極限點(diǎn)以前，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度增加而增加，此時(shí)，光合作用

強(qiáng)度的主要限制因素是光照強(qiáng)度，影響的是光反響；③極限點(diǎn)以后，光合作用強(qiáng)度的主要限

制因素不是光照強(qiáng)度，而是溫度和環(huán)境中的C02,主要影響的是暗光反響；④此極限點(diǎn)是

推斷光合作用強(qiáng)度曲線圖像正誤的關(guān)鍵；⑤此極限點(diǎn)是推斷陰生植物還是陽(yáng)生植物的著手

點(diǎn)，因?yàn)殛幧参锸巧钤诠庹蛰^弱的環(huán)境中，光合作用強(qiáng)度到達(dá)極限點(diǎn)時(shí)，所要求的照比

陽(yáng)生植物低；⑥假如是人工供給光照，就要考慮節(jié)能問題，光照強(qiáng)度只要限制在這個(gè)光合作

用強(qiáng)度極限點(diǎn)相應(yīng)的光照強(qiáng)度即可，以免能量的奢侈。

（十）條件變更引起的相關(guān)圖中特別點(diǎn)的挪動(dòng)

圖1

1、圖1中的特別點(diǎn)：a點(diǎn)只進(jìn)展呼吸作用，b點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)，c光飽和點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的最大光

合速率，x點(diǎn)光飽和點(diǎn)。

2、變更的條件常見的有：其它條件不變或在確定的范圍內(nèi)。光照強(qiáng)度的增加或減弱；

C02濃度的上升或降低；溫度的上升或降低；礦質(zhì)元素（如Mg）的變更；陰生植物和陽(yáng)生植

物的互換等。其中光照強(qiáng)度的增加或減弱；C02濃度的上升或降低；礦質(zhì)元素（如Mg）的變

更等主要影響光合速率，對(duì)呼吸速率幾乎沒有影響；溫度的上升或降低；陰生植物和陽(yáng)生植

物的互換等對(duì)光合速率和呼吸速率都有影響。

3、C02濃度增減引起的變更

C02濃度的上升或降低主要影響光合速率，對(duì)呼吸速率幾乎沒有影響，如C02濃度的

上升對(duì)各點(diǎn)挪動(dòng)的影響。

a點(diǎn)只進(jìn)展呼吸作用，在確定的范圍內(nèi)C02濃度的增加對(duì)呼吸速率幾乎沒有影響，所

以a點(diǎn)不挪動(dòng)。

b點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)，光合速率和呼吸速率相等。C02濃度增加，呼吸速率不變，光合速率

增加，光合速率大于呼吸速率，原有的平衡被打破。怎樣才能復(fù)原平衡呢？唯一的方法就是

降低光合速率。怎么降低光合速率？C02濃度增加是變更了的元素不能再變了，溫度等是不

變或保持穩(wěn)定的元素也不行變更，剩下可變更的元素只有光照強(qiáng)度了，故只有通過(guò)降低光照

強(qiáng)度來(lái)降低光合速率，使光合速率和呼吸速率相等。b點(diǎn)左移。

呼吸速率不變

C02濃度的增加］

〔光合速率增力降低光合速率一＞降低光照強(qiáng)—Ab點(diǎn)左移

x點(diǎn)光飽和點(diǎn)，只針對(duì)光合作用，C02濃度增加，暗反響加快，通過(guò)C02的固定階段產(chǎn)

生更多的C3化合物，C3化合物的復(fù)原就需要更多的光反響產(chǎn)物AIP和［H］,導(dǎo)致光反響增

加，增加光照強(qiáng)度，故x點(diǎn)右移。

c點(diǎn)光飽和點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的最大光合速率，只針對(duì)光合作用，C02濃度增加，光合速率加快,

C點(diǎn)向上挪動(dòng)，再結(jié)合X點(diǎn)的挪動(dòng)，故C點(diǎn)向右上挪動(dòng)。

4、溫度變更引起的變更

溫度的上升或降低；對(duì)光合速率和呼吸速率都有影響。25℃是光合作用的最適溫度,

35℃是呼吸作用的最適溫度，若圖1表示25℃時(shí)間照強(qiáng)度及，C02的汲取量之間的關(guān)系，則

將溫度變?yōu)?5℃,圖中各點(diǎn)如何挪動(dòng)。

a點(diǎn)只進(jìn)展呼吸作用，在確定溫度范圍內(nèi)呼吸速率隨溫度的增加呼吸速率而增加，故

a點(diǎn)向下挪動(dòng)。

b點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)，光合速率和呼吸速率相等。溫度由25℃變?yōu)?5℃,光合速率下降，

呼吸速率上升，原有的平衡被打破。在35℃光合速率只有上升才能和呼吸速率相等，怎么

上升光合速率？溫度增加是變更了的因素不能再變了，C02濃度等是不變或保持穩(wěn)定的元素

也不行變更,剩下可變更的因素只有光照強(qiáng)度了，故只有通過(guò)增加光照強(qiáng)度來(lái)上升光合速率,

使光合速率和呼吸速率相等。故b點(diǎn)右移。

.呼吸速率上升

溫度增加J

〔光合速率降彳??增加光合速率一＞增加光照強(qiáng)蜃點(diǎn)右移

x點(diǎn)光飽和點(diǎn)，只針對(duì)光合作用，溫度上升（由最適部位不適），光合速率下降，光

反響速率也下降，光反響只能利用較少的光能，所以，光照強(qiáng)度下降，x點(diǎn)左移。

c點(diǎn)光飽和點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的最大光合速率，只針對(duì)光合作用，溫度上升（由最適部位不適），

光合速率下降，暗反響速率也下降，暗反響汲取利用C02的量也會(huì)下降，c點(diǎn)向下挪動(dòng)，再

結(jié)合x點(diǎn)的挪動(dòng)，故c點(diǎn)向左下方挪動(dòng)。

5、陰生植物和陽(yáng)生植物的互換引起圖中各點(diǎn)的變更

陰生植物的呼吸速率、光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)都低于陽(yáng)生植物。若圖1表示某陰生植

物光照強(qiáng)度及C02的汲取量之間的關(guān)系，假如將、陰生植物換成陽(yáng)生植物，圖中各點(diǎn)是如何

挪動(dòng)的。

a點(diǎn)只進(jìn)展呼吸作用，因陰生植物的呼吸速率低于陽(yáng)生植物，所以a點(diǎn)向下挪動(dòng)。

b點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)，光合速率和呼吸速率相等。陰生植物換成陽(yáng)生植物，陽(yáng)生植物呼吸速

率增大，光合速率只有增大才能及呼吸速率相等，在其它條件不變的狀況下，只有增大光照

強(qiáng)度才能增加光合速率，所以b點(diǎn)向右挪動(dòng)。

x點(diǎn)光飽和點(diǎn)，只針對(duì)光合作用，陰生植物換成陽(yáng)生植物，陽(yáng)生植物光合速率增加，

光反響速率也增加，需要的光照強(qiáng)度也增加，所以，x點(diǎn)向右挪動(dòng)。

c點(diǎn)光飽和點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的最大光合速率，只針對(duì)光合作用，陰生植物換成陽(yáng)生植物，陽(yáng)

生植物光合速率增加，暗反響速率也增加，暗反響汲取利用C02的量也會(huì)增加，c點(diǎn)向上

挪動(dòng)，再結(jié)合X點(diǎn)的挪動(dòng)，故C點(diǎn)向右上方挪動(dòng)。

6、礦質(zhì)元素（如Mg）的變更引起圖中各點(diǎn)的變更

Mg是合成葉綠素的必需元素，植物生長(zhǎng)環(huán)境缺少M(fèi)g元素干脆影響葉綠素的合成，間接影響

光反響的速率，最終影響到光合作用的速率。圖1表示某正常植物在正常環(huán)境中光照強(qiáng)度及

C02的汲取量之間的關(guān)系，假如將該植物換到缺少M(fèi)g元素的環(huán)境中生長(zhǎng)，圖中各點(diǎn)是如何

挪動(dòng)的。

a點(diǎn)只進(jìn)展呼吸作用，環(huán)境缺少M(fèi)g元素，對(duì)呼吸速率沒有影響，植物的呼吸速率保持

不變，所以a點(diǎn)不挪動(dòng)。

b點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)，光合速率和呼吸速率相等。環(huán)境缺少M(fèi)g元素，對(duì)呼吸速率沒有影響，

植物的呼吸速率保持不變，環(huán)境缺少M(fèi)g元素，葉綠素合成量削減，光反響速率下降，光合

速率也會(huì)下降，光合速率只有增大才能及呼吸速率相等，在其它條件不變的狀況下，只有增

大光照強(qiáng)度才能增加光合速率，所以b點(diǎn)向右挪動(dòng)。

x點(diǎn)光飽和點(diǎn)，只針對(duì)光合作用，境缺少M(fèi)g元素，葉綠素合成量削減，光反響速率下

降，光反響對(duì)光能的利用也下降，所以x點(diǎn)向左挪動(dòng)。

c點(diǎn)光飽和點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的最大光合速率，只針對(duì)光合作用，環(huán)境缺少M(fèi)g元素，葉綠素合

成量削減，光反響速率下降，光合速率也會(huì)下降，暗反響速率下降，暗反響汲取利用C02

的量就會(huì)下降，c點(diǎn)下移，再結(jié)合x點(diǎn)的挪動(dòng)，故c點(diǎn)向左下方挪動(dòng)。

依據(jù)上面的思路，我們還可分析C02濃度降低，溫度由35。。變?yōu)?5℃時(shí)，陽(yáng)生植物換

成陰生植物等條件變更引起圖1中各點(diǎn)的變更。

C02濃度等條件變更引起圖1中相關(guān)點(diǎn)的變更如下表所示:

條件變更a點(diǎn)b點(diǎn)X點(diǎn)C點(diǎn)

C02濃度上升不挪動(dòng)左移右移右上方移

C02濃度降低不挪動(dòng)右移左移左下方移

溫度由25℃變?yōu)?5℃向下右移左移左下方移

溫度由35℃變?yōu)?5℃向上左移右移右上方移

陰生植物換成陽(yáng)生植物向下右移右移右上方移

陽(yáng)生植物換成陰生植物向上左移左移左下方移

放入缺Mg環(huán)境不挪動(dòng)右移左移左下方移

同理我們也可以依據(jù)上面的思路來(lái)分析圖2中相關(guān)點(diǎn)在環(huán)境條件發(fā)生變更時(shí)的挪動(dòng)方向。

如光照強(qiáng)度得到變更引起圖2中各點(diǎn)的變更，（光照強(qiáng)度增加）

a點(diǎn)只進(jìn)展呼吸作用，照強(qiáng)度得到變更對(duì)呼吸速率沒有影響，植物的呼吸速率保持不變,

所以a點(diǎn)不挪動(dòng)。

b點(diǎn)光補(bǔ)償點(diǎn)，光合速率和呼吸速率相等。照強(qiáng)度得到變更對(duì)呼吸速率沒有影響，植物的

呼吸速率保持不變，光照強(qiáng)度增加，光合速率增加，光合速率大于呼吸速率，原有的平衡被

打破。怎樣才能復(fù)原平衡呢？唯一的方法就是降低光合速率。怎么降低光合速率？光照強(qiáng)度

增加是變更了的因素不能再變了，溫度等是不變或保持穩(wěn)定的元素也不行變更，剩下可變更

的因素只有C02濃度了，故只有通過(guò)降低C02濃度來(lái)降低光合速率，使光合速率和呼吸速率

相等。故b點(diǎn)向左挪動(dòng)。

x點(diǎn)光飽和點(diǎn)，只針對(duì)光合作用，光照強(qiáng)度增加，光合速率上升，暗反響速率也上升，

暗反響汲取利用C02的量也會(huì)上升，所以x點(diǎn)向右挪動(dòng)。

c點(diǎn)光飽和點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的最大光合速率，只針對(duì)光合作用，光照強(qiáng)度增加，光合速率上升，

暗反響速率也上升，暗反響汲取利用C02的量也會(huì)上升，c點(diǎn)向上挪動(dòng)，再結(jié)合x點(diǎn)的挪動(dòng)，

故c點(diǎn)向右方挪動(dòng)。

光照強(qiáng)度降低所引起圖中各點(diǎn)不變更及光照強(qiáng)度增加所引起圖中各點(diǎn)不變更相反。

光照強(qiáng)度等條件變更引起圖2中相關(guān)點(diǎn)的變更如下表所示：

條件變更a點(diǎn)b點(diǎn)X點(diǎn)C點(diǎn)

光照強(qiáng)度上升不挪動(dòng)左移右移右上方移

光照強(qiáng)度降低不挪動(dòng)右移左移左下方移

溫度由25℃變?yōu)?5℃向下右移左移左下方移

溫度由35℃變?yōu)?5℃向上左移右移右上方移

陰生植物換成陽(yáng)生植物向下右移右移右上方移

陽(yáng)生植物換成陰生植物向上左移左移左下方移

放入缺Mg環(huán)境不挪動(dòng)右移左移左下方移

綜上所述：可以看出我們分析的光合作用曲線都是針對(duì)兩種生理過(guò)程而言的，即光合作

用和呼吸作用，該曲線也是由這兩種生理過(guò)程而形成的，所以該曲線是指凈光合作用曲線。

光合作用是合成有機(jī)物的，呼吸作用是消耗有機(jī)物的二者的作用相反，因此，我們可以把該

曲線及坐標(biāo)所圍成的面積看成是在確定范圍內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物及呼吸作用消耗的有

機(jī)物的差值，即有機(jī)物的積累量。有機(jī)物的積累量的多少，取決于這兩種生理過(guò)程的強(qiáng)弱，

因此，我們可以把光合速率看成有機(jī)物積累量的來(lái)路，把呼吸速率看成有機(jī)物積累量的去路。

假如光合速率大于呼吸速率，則有機(jī)物積累增多，表如今圖上曲線所圍成的面積增大，所以,

面積將向四周擴(kuò)展，曲線上各點(diǎn)將向外周挪動(dòng)，即b點(diǎn)（補(bǔ)償點(diǎn)）左移，x點(diǎn)（光飽和點(diǎn)）

右移，c點(diǎn)（光飽和點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的最大光合速率）右上移。假如光合速率小于呼吸速率，則有

機(jī)物積累削減，表如今圖上曲線所圍成的面積縮小，所以，面積將向內(nèi)收縮，曲線上各點(diǎn)將

向內(nèi)收縮，即b點(diǎn)（補(bǔ)償點(diǎn)）右移，x點(diǎn)（光飽和點(diǎn)）左移，c點(diǎn)（光飽和點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的最大

光合速率）左下移。

四、光合速率的測(cè)定

（一）光合作用速率表示方法：

1、通常以確定時(shí)間內(nèi)C02等原料的消耗或02、（CH20）等產(chǎn)物的生成數(shù)量來(lái)表示。但

由于測(cè)量時(shí)的實(shí)際狀況，此時(shí)測(cè)得的值并不能反映植物的實(shí)際光合速率，而反映表觀光合速

率或稱凈光合速率。因此光合作用速率又分為表觀光合速率和真正光合速率。

2、在黑暗條件下植物不進(jìn)展光合作用，只進(jìn)展呼吸作用，因此此時(shí)測(cè)得的汲取量（即

空氣中5的削減量）或CO2釋放量（即空氣中CO2的增加量）干脆反映呼吸速率。

3、在有光條件下，植物同時(shí)進(jìn)展光合作用和細(xì)胞呼吸，試驗(yàn)容器中02增加量、C02削

減量或有機(jī)物的增加量，稱為凈光合速率（表觀光合速率）。

4、植物總光合速率（真正光合速率）=凈光合速率+呼吸速率。如圖所示：

①光合作用實(shí)際產(chǎn)氧量=實(shí)測(cè)的5釋放量+呼吸作用消耗。2量

②光合作用實(shí)際CO2消耗量=實(shí)測(cè)的CO2消耗量+呼吸作用CO2釋放量

③光合作用葡萄糖凈消費(fèi)量=光合作用實(shí)際葡萄糖消費(fèi)量一呼吸作用葡萄糖消耗量

5、植物的生長(zhǎng)速率取決于總光合速率及呼吸速率之差即“凈光合速率”。切不行認(rèn)為

作為的總光合速率越高時(shí)，植物的生長(zhǎng)越快。

①當(dāng)凈（表觀）光合速率＞0時(shí)，植物積累有機(jī)物而生長(zhǎng)；

②凈光合速率=0時(shí)，植物不能生長(zhǎng)；

③凈光合速率＜0時(shí)，植物不能生長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間處于此種狀態(tài)，植物將死亡。

6、如何快速確定植物的總光合作用、凈光合作用及呼吸作用

（1）可采納以下測(cè)量指標(biāo)：

①植物體（或葉片）汲取的C02：表示凈光合作用量，

植物體（或葉片）釋放的C02（黑暗中）：表示呼吸消耗量。

②植物體（或葉片）汲取的02（黑暗中）：表示呼吸消耗量，

植物體（或葉片）釋放的02：表示凈光合作用量。

③植物體的葉肉細(xì)胞汲取的C02：表示凈光合作用量，

植物體的葉肉細(xì)胞釋放的C02（黑暗中）：表示呼吸消耗量。

④植物體的葉肉細(xì)胞汲取的02（黑暗中）：表示呼吸消耗量量，

植物體的葉肉細(xì)胞釋放的02：表示凈光合作用量。

⑤植物體的葉綠體汲取的C02：表示實(shí)際光合作用量，

植物體的葉綠體釋放的02：表示實(shí)際光合作用量。

⑥植物體的線粒體汲取的02：表示呼吸消耗量量，

植物體的線粒體釋放的C02：表示呼吸消耗量量。

（2）依據(jù)試題中的表述，如何區(qū)分真光合速率和凈光合速率，現(xiàn)歸納如下:

表示真光合作用速率

植物葉綠體汲取的二氧化碳量；

植物葉綠體釋放的氧氣量；

植物葉綠體產(chǎn)生、制造、合成有機(jī)物（或葡萄糖）的量；

植物光合作用汲取的二氧化碳量；

植物光合作用產(chǎn)生、制造的氧氣量；

植物光合作用產(chǎn)生、制造、合成有機(jī)物（或葡萄糖）的量。

表示凈光合作用速率

植物葉片汲取的二氧化碳量；

容器中削減的二氧化碳量；

植物葉片釋放的氧氣量；

容器中增加的氧氣量；

植物葉片積累或增加的有機(jī)物（或葡萄糖）的量。

（3）依據(jù)圖表確定：當(dāng)圖（表）中表示的光照強(qiáng)度為0時(shí)，光合速度小于0時(shí)，即圖

（表）中表示光合速度的縱坐標(biāo)有負(fù)值時(shí)，則圖（表）中所示為凈光合作用速度；或題中標(biāo)

明的光合作用速度用C02汲取量或。2釋放量表示，則圖（表）中所示也為凈光合作用速率。

而當(dāng)圖（表）中表示的光照強(qiáng)度為0時(shí)，光合速度也為0時(shí)，則圖（表）中所示為總光合

作用速率。

（二）氣體體積變更法一-測(cè)光合作用02產(chǎn)生（或C02消耗）的體積

1、裝置示意圖

2、相關(guān)學(xué)問

（1）綠色植物在光照條件下，植物的光合作用和呼吸作用同時(shí)進(jìn)展，在黑暗條件下，植

物只能進(jìn)展呼吸作用，不能進(jìn)展光合作用。

（2）真正光合速率=表觀（凈）光合速率+呼吸速率。

⑶凈光合速率的測(cè)定（如右圖）

①NaHCC）3溶液的作用：玻璃瓶中的NaHCCh溶液保證了容器內(nèi)C5濃度的恒定，滿意

了綠色植物光合作用的需求。

②植物光合速率指標(biāo)：植物光合作用釋放5,使容

器內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，毛細(xì)管內(nèi)的水滴右移。單位時(shí)間內(nèi)水

滴右移的體積即是凈光合速率。

③條件：整個(gè)裝置必需在光下，光是植物進(jìn)展光合水滴工管

作用的條件。

⑷呼吸速率的測(cè)定（如右圖）

-綠色植物

①上圖同樣可以用于呼吸速率的測(cè)定，但要把

、NaHCCh溶液（光合作用）

NaHCCh溶液換成NaOH溶液，汲取植物呼吸作用釋放的NaOH溶液（呼吸作用）

CO2O

②植物呼吸速率指標(biāo)：植物呼吸作用汲取氧氣，釋放C02,C02被NaOH溶液汲取，使

容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，毛細(xì)管內(nèi)的水滴左移。單位時(shí)間內(nèi)水滴左移的體積即是呼吸速率。

③條件：整個(gè)裝置必需遮光處理，否則植物的光合作用會(huì)干擾呼吸速率的測(cè)定

（5）由于外界的大氣壓可以影響到E點(diǎn)的位置，即紅墨水滴的讀數(shù)，因此，常用乙裝置

來(lái)校正外界因素所引起的誤差。

（三）“半葉法”——測(cè)光合作用有機(jī)物的消費(fèi)量，即單位時(shí)間、單位葉面積干物質(zhì)產(chǎn)

生總量

本方法又叫半葉稱重法，常用大田農(nóng)作物的光合速率測(cè)定。

其原理是：將對(duì)稱葉片的一局部（A）遮光，另一局部（B）不做處理，并采納適當(dāng)?shù)姆椒ǎ?/p>

先在葉柄基部用熱水、或熱石蠟液燙傷或用呼吸抑制劑處理）阻擋兩局部的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)移。

在相宜光照下照耀6小時(shí)后，在A、B的對(duì)應(yīng)部位截取同等面積的葉片，烘干稱重，分別記

為MA、MB,獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，則可計(jì)算出該葉片的光合作用強(qiáng)度，其單位是mg/（dm"h）。

MA=原葉重一呼吸消耗量

MB=原葉重+凈光合量=原葉重一（真光合量一呼吸消耗量）

MB—1^=凈光合量+呼吸消耗量=真光合量

所以MB—MA=B葉片被截取局部在6小時(shí)內(nèi)光合作用合成的有機(jī)物總量。

真正光合速率（單位：mg/dm2?h）就是M值除以時(shí)間再除以面積就可測(cè)得。

（四）黑白瓶法--測(cè)溶氧量的變更

其原理是：黑白瓶法常用于水中生物光合速率的測(cè)定。白瓶就是透光瓶，里面可進(jìn)展光

合作用和呼吸作用。黑瓶就是不透光瓶，只能進(jìn)展呼吸作用。在一樣條件下培育確定時(shí)間，

黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶，只有呼吸作用，所以呼吸作用量=黑瓶中溶解氧的變更。白瓶既

能光合作用又能呼吸作用，所以凈光合作用量=白瓶中溶解氧的變更。真正光合量（總光合

量）=白瓶中溶解氧的變更+黑瓶中溶解氧的變更。

測(cè)量方法：從當(dāng)?shù)啬骋凰虻哪骋簧疃全@得一桶水樣，分裝于六對(duì)黑白瓶中，剩余的水

樣測(cè)得原初溶解氧的含量為10mg/L,白瓶為透亮玻璃瓶，黑瓶為黑布罩住的玻璃瓶。將它

們分別置于六種不同的光照條件下，分別在起始和24小時(shí)后以溫克碘量法測(cè)定各組培育瓶

中的氧含量，記錄數(shù)據(jù)如下表：

光照強(qiáng)度

0（黑暗）abcde

（klx）

白瓶溶氧量

31016243030

（mg/L）

黑瓶溶氧量

333333

（mg/L）

1、黑瓶中溶解氧的削減量=原初溶解氧-24小時(shí)后氧含量=該瓶中全部生物細(xì)胞呼吸消

耗的02量=呼吸速率

2、白瓶24小時(shí)后氧增加量=24小時(shí)后氧含量-原初溶解氧=表觀（凈）光合速率

3、真正光合速率為=表觀（凈）光合速率+呼吸速率=1+2

五、光合作用及細(xì)胞呼吸的關(guān)系

（一）光合作用及細(xì)胞呼吸的區(qū)分及聯(lián)絡(luò)

①光合作用所需要的CO2有兩個(gè)來(lái)源：自身細(xì)胞呼吸產(chǎn)生；從四周空氣中汲取。

②光合作用釋放的02有兩個(gè)去向：用于自身細(xì)胞呼吸；細(xì)胞呼吸用不完，才釋放到四周的空氣中。

③光合作用制造的葡萄糖有兩個(gè)去向：用于細(xì)胞呼吸消耗；細(xì)胞呼吸消耗不完，才用于積累。

（-）有關(guān)光合作用和呼吸作用關(guān)系的變更曲線圖

1.夏季的一天中CO2汲取和釋放變更曲線圖，曲線的各點(diǎn)含義及形成緣由分析（見圖1）

a點(diǎn)：凌晨3時(shí)?4時(shí)，溫度降低，呼吸作用減弱，CO2釋放削減；

b點(diǎn)：上午6時(shí)左右，太陽(yáng)出來(lái)，開場(chǎng)進(jìn)展光合作用;

be段：光合作用小于呼吸作用；

c點(diǎn)：上午7時(shí)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(diǎn)：溫度過(guò)高，局部氣孔關(guān)閉，出現(xiàn)“午休"現(xiàn)象；

e點(diǎn)：下午6時(shí)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(yáng)落山，停頓光合作用，只進(jìn)展呼吸作用。

2.夏季的一天中CO2汲取和釋放變更曲線圖，有關(guān)有機(jī)物狀況的分析（見圖2）

⑴積累有機(jī)物時(shí)間段：ce段；c點(diǎn)和e點(diǎn)時(shí)，光合作用強(qiáng)度

及呼吸作用強(qiáng)度相等，c?e由于光照強(qiáng)度的增加，光合作

用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，故不斷積累有機(jī)物。

（2）制造有機(jī)物時(shí)間段：bf段；b點(diǎn)大約為早上6點(diǎn)，太陽(yáng)升

起，有光照，開場(chǎng)進(jìn)展光合作用；f點(diǎn)大約為下午6點(diǎn)，太

陽(yáng)落山，無(wú)光，停頓光合作用。

⑶消耗有機(jī)物時(shí)間段：0g段；一天24小時(shí)，細(xì)胞的生命活動(dòng)時(shí)刻在進(jìn)展，即不停地消耗能量，故呼吸作

用始終進(jìn)展。

⑷一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)間點(diǎn)：e點(diǎn)；白天，光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，積累有機(jī)物；e點(diǎn)后,

隨著光照的減弱，呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，故e點(diǎn)時(shí)積累的有機(jī)物最多。

⑸一晝夜有機(jī)物的積累量表不：Sp—SM—SNoSP表木白天的凈積累量，SM和SN表水夜晚的凈消耗量，

故SP—（SM+SN）為一晝夜的凈積累量。

3.在相對(duì)密閉的環(huán)境中，一晝夜82含量的變更曲線圖（見圖3）

一晝夜有機(jī)物的積累（用C02量表示）可用下式表示：積累量=