分析影響光合作用的因素

劉文章

摘要：在各類考試中考查有關光合作用的知識點很多，而對光合作用影響這一知識點的考查更為頻繁，往往以坐標圖等形式考查學生的理解與綜合運用能力。學生答題效果不是很理想，對變化多端的習題顯得力不從心，現結合教學實際以總結和解析形式談談如何突破這一知識難點。

關鍵詞：光合作用；試題解析；突破難點

1、光照強度 在一定光照強度范圍內，增強光照強度可以提高光合作用速率。

如下圖

A點：光照強度為0，此時只進行細胞呼吸，釋放的CO2量表示此時的呼吸強度。AB段：隨光照強度逐漸增強，光合作用也逐漸增強。CO2的釋放量逐漸減少，這是因為細胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此段：呼吸作用強度>光合作用強度。

B點：細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用，即呼吸作用強度=光合作用強度，B點叫光補償點（光照強度只有在光補償點以上時，植物才能正常生長）。BC段：隨著光照強度不斷增強，光合作用強度也不斷增強，此段：光合作用強度>呼吸作用強度。

C點：當光合作用強度達到C點時，光合作用強度不再隨光照強度的增強而增強，這種現象叫光飽和現象，這時的光照強度稱為光飽和點。

例：

上圖表示在適宜的溫度、水分和CO2條件下，兩種植物光合作用強度的變化情況。下列說法錯誤的是（ ）

A.當光照強度增加到一定程度時，光合作用強度不再增加，即達到飽和

B.C3植物比C4植物光合作用強度更容易達到飽和

C.C4植物比C3植物光能利用率高

D.稻是陰生植物，玉米是陽生植物

解析：在確定溫度、水分和CO2為定量的前提下，光照強度、不同植物、光合作用強度為變量。當選擇光照強度為單一變量時，玉米、水稻是定量，A、B選項正確；當選擇植物為變量時，光照強度為定量，當光照強度為a時，玉米光合作用強度高于水稻，表明其光能利用率高，所以C選項正確。該題答案是D。

2、CO2濃度

在一定光照強度下，隨CO2濃度的增加，農作物光合速率加快。如下圖

a點：CO2補償點（光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用放出的CO2量時外界的CO2濃度），一般是C4植物的CO2補償點比C3植物的低。

b點：CO2飽和點（光合速率不再隨CO2濃增加而增加時的CO2濃度），當CO2濃度超過飽和點后，光合速率不再增加，有的植物光合強度甚至會降低，發生CO2中毒現象。

例：將川芎植株的一葉片置于恒溫的密閉小室，調節小室CO2濃度，在適宜光照強度下測定葉片光合作用的強度（以CO2吸收速率表示），測定結果如右圖。下列相關敘述，正確的是（ ）

A.如果光照強度適當降低，a點左移，b點左移

B.如果光照強度適當降低，a點左移，b點右移

C.如果光照強度適當增強，a點右移，b點右移

D.如果光照強度適當增強，a點左移，b點右移

解析：a點是CO2補償點，在此CO2濃度下，植物光合吸收CO2的速度等于呼吸釋放CO2的速度。此時，限制光合速率的因素是CO2濃度。低濃度CO2導致C3形成不足。（CH2O）的形成速率低，當適當增加光強時，光反應提供的[H]和ATP增加，一方面可以加快（CH2O）和C5的形成速率，另一方面，C5的增加使得單位時間內固定CO2的速率增加，即在較低濃度的條件下就可以保持原有的光合速率，所以a點左移。反之降低光強則a點右移。b點是CO2飽和點，該處限制光合速率上升的原因是光反應提供的[H]和ATP相對不足，所以，適當增加光強可提供更多的[H]和ATP，從而消耗更多的C3，進而促進CO2固定的進行，故b點右移，反之b點左移。答案：D

2.下圖中的甲、乙兩圖為一晝夜中某作物植株對C02的吸收和釋放狀況的示意圖。甲圖是在春季的某一晴天，乙圖是在盛夏的某一晴天，請據圖回答問題：

甲 乙

（1）甲圖曲線中C點和E點（外界環境中C02濃度變化為零）處，植株處于何種生理活動狀態？

（2）根據甲圖推測該植物接受光照的時間是曲線中的______ 段，其中光合作用強度最高的是_______點，植株積累有機物最多的是_______點

（3）乙圖中FG段C02吸收量逐漸減少是因為 _______，以致光反應產生的_______和_______逐漸減少，從而影響了暗反應強度，使_______化合物數量減少，影響了C02固定。

參考答案：1、A

2、（1）呼吸作用釋放C02的量等于光合作用吸收C02的量時；（2）BF；D；E（3）光照強度逐步減弱；ATP；[H]；C5

參考文獻：

[1]徐歡歡.光合作用變化曲線中關鍵點分析[J].中學課程輔導：教學研究，2016，10

[2]宋彩娟.影響光合作用因素課程設計與實施[J].課程教育研究，2018