廣東 馬 超
巧辨光合作用曲線中關(guān)鍵點(diǎn)的移動(dòng)方向
廣東 馬 超
在分析影響光合作用速率的因素中,會(huì)經(jīng)常遇到如圖所示的曲線。在這個(gè)曲線圖中,有A、B、C、D四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),在一些試題中,常常會(huì)改變一些影響光合作用的因素,然后讓考生判斷這些關(guān)鍵點(diǎn)的移動(dòng)方向,下面我們就談?wù)勅绾闻袛噙@些關(guān)鍵點(diǎn)的移動(dòng)方向。
A點(diǎn):在光照強(qiáng)度(或CO2濃度)為0時(shí),植物(或細(xì)胞)只進(jìn)行呼吸作用。
B點(diǎn):光(或CO2)補(bǔ)償點(diǎn),此時(shí)植物(或細(xì)胞)光合作用速率等于呼吸作用速率。
C點(diǎn):光(或CO2)飽和點(diǎn),是指光合作用速率達(dá)到最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的最小光照強(qiáng)度(或CO2濃度)。
D點(diǎn):光(或CO2)飽和點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的最大光合作用速率(或最大凈光合作用速率)。
由于此圖同時(shí)涉及光合作用和呼吸作用,所以需要在不同條件下進(jìn)行分析。
(1)呼吸作用速率基本不變
假如改變外界環(huán)境因素對(duì)植物(或細(xì)胞)呼吸作用速率沒(méi)有影響,那就只能影響其光合作用速率。對(duì)光合作用速率的影響又可分為是有利的影響還是不利的影響兩種情況。
①有利于光合作用的影響。例如在光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響圖像中,當(dāng)CO2濃度的增加后,其光合作用速率也增加,由于B點(diǎn)的含義是光合作用速率等于呼吸作用速率,而此時(shí)呼吸作用速率(A點(diǎn))基本不變,所以B點(diǎn)不移動(dòng);在此條件下,C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光合作用速率并沒(méi)有達(dá)到最大值,因此C點(diǎn)往右移動(dòng);在C點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的最大光合作用速率(D點(diǎn))往右上方移動(dòng)。
總結(jié)成一句話:改變條件有利于光合作用時(shí),A點(diǎn)不變,B點(diǎn)不動(dòng)或左移,C點(diǎn)右移,D點(diǎn)上移。
②不利于光合作用的影響。例如在光照強(qiáng)度對(duì)光合作用速率的影響圖像中,當(dāng)CO2濃度減少后,其光合作用速率也下降,由于B點(diǎn)是光補(bǔ)償點(diǎn),而此時(shí)呼吸作用速率(A點(diǎn))基本不變,所以B點(diǎn)不移動(dòng);在此條件下,C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光合作用速率早已達(dá)到最大值,因此C點(diǎn)往左移動(dòng);在C點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的最大光合作用速率(D點(diǎn))往下移動(dòng)。
總結(jié)成一句話:改變條件不利于光合作用時(shí),A點(diǎn)不變,B點(diǎn)不動(dòng)或右移,C點(diǎn)左移,D點(diǎn)下移。
(2)呼吸作用速率改變
①當(dāng)呼吸速率增加,而其他條件不變時(shí),意味著光合作用速率不發(fā)生改變,所以B點(diǎn)需要往右移動(dòng),才能達(dá)到光合作用速率等于呼吸作用速率;在此條件下,凈光合作用速率下降,所以C點(diǎn)往左移動(dòng),D點(diǎn)往下移動(dòng)。
②當(dāng)呼吸速率下降,而其他條件不變時(shí),總光合作用速率不變,B點(diǎn)需要往左移動(dòng),才能達(dá)到光合作用速率等于呼吸作用速率;在此條件下,凈光合作用速率上升,所以C點(diǎn)往右移動(dòng),D點(diǎn)往上移動(dòng)。
(3)陰生植物與陽(yáng)生植物相比,同等條件下,陰生植物的光合作用和呼吸作用一般都比陽(yáng)生植物弱,所以陰生植物的A點(diǎn)往上移動(dòng),B點(diǎn)、C點(diǎn)都往左移動(dòng),D點(diǎn)往下移動(dòng)。
【例】已知某綠色植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃和30℃,圖1所示25℃時(shí)光合作用與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若溫度升高到30℃,其他條件不變,理論上圖中相應(yīng)點(diǎn)a、b、d的移動(dòng)方向分別是 ( )
A. 下移、右移、下移
B. 下移、左移、下移
C. 上移、左移、上移
D. 上移、右移、上移
【解析】由于本題干中改變條件是溫度,對(duì)植物的光合作用和呼吸作用都有影響,溫度升高到30℃,呼吸作用速率因達(dá)到最適溫度而增強(qiáng),光合作用速率因超過(guò)最適溫度而下降,所以a點(diǎn)向下移動(dòng),b點(diǎn)向右移動(dòng),d點(diǎn)向下移動(dòng)。
【答案】A
【變式訓(xùn)練1】某植物的光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別為25℃和30℃。圖2為該植物處于25℃環(huán)境中時(shí)光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的坐標(biāo)圖。下列敘述不正確的是 ( )
A. a點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體
B. b點(diǎn)時(shí)植物光合作用固定的CO2量與呼吸作用產(chǎn)生的CO2量相等
C. c點(diǎn)時(shí)該植物的O2產(chǎn)生量為V1+V2
D. 若將溫度從25℃提高到30℃時(shí),a點(diǎn)上移,d點(diǎn)下移
【答案】D
【變式訓(xùn)練2】圖3所示為25℃時(shí),a、b兩種植物CO2吸收量隨光照強(qiáng)度的變化曲線。據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
b植物,假如白天和黑夜各12小時(shí),白天平均光照強(qiáng)度在________klx以上植物才能生長(zhǎng)。對(duì)于a植物,若光照由白光改變?yōu)橥裙庹諒?qiáng)度的綠光,圖中P、M點(diǎn)移動(dòng)方向?yàn)椋篜 _______,M________。
【答案】X 右移 左下移(左或下移)
(作者單位:廣東省深圳市光明新區(qū)高級(jí)中學(xué))