光合作用和呼吸作用既是高考的熱點和重點,同時也是難點,特別是圖表信息題,在近幾年的高考試題中所占比例有逐年上升的趨勢,下面是一組與光合作用有關(guān)系的各種曲線以及其中的信息解讀,希望能對光合作用的復(fù)習有所幫助。
(1) 從圖1中可以解讀以下信息。
① 光照強度對光合作用的影響:在一定范圍內(nèi),光合作用速率隨光照強度的增加而加快,光照強度增加到一定強度時,光合作用速率不再加快。
② A點表示該光照強度時光合作用速率等于呼吸作用速率,即光補償點;B點表示該光照強度時,光合速率最快,即光飽和點。B點以后光合速率保持穩(wěn)定,與光照強度無關(guān),限制光合作用速率的因素主要是CO2的濃度、溫度等;C點表示無光照時只進行呼吸作用。
③ 若該曲線代表陽生植物,則陰生植物的A、B、C點移動趨勢如下:由于陰生植物的呼吸速率較弱,故C點應(yīng)上移;光合作用速率與呼吸作用速率相等時的光照強度也應(yīng)較弱,故A點左移;達到最大光合速率時的光照強度也較弱,B點左移。曲線如圖1中虛線所示。
(2) 從圖2中可以解讀以下信息。
① 在一定范圍內(nèi),光合作用速率隨CO2濃度升高而加快,但CO2達到一定濃度后,再增大CO2濃度,光合作用速率不再加快。
② A點表示光合作用速率等于呼吸作用速率時的最低CO2濃度,即CO2補償點,B點表示光合作用速率最大時的CO2濃度,即CO2飽和點,B點以后隨著CO2濃度的升高,光合作用速率不再加快,此時限制光合作用速率的因素主要是光照強度。
③ 若CO2濃度一定,光照強度減弱,A點B點移動趨勢如下:光照強度減弱,要達到光合作用強度與呼吸作用強度相等,需較高濃度CO2,故A點右移。由于光照強度減弱,導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]及ATP減少,從而影響了暗反應(yīng)中CO2的還原,故CO2的固定減弱,達到最大光合速率所需CO2濃度隨之減少,B點應(yīng)左移。
④ 若該曲線表示C3植物,則C4植物的A、B點移動趨勢如下:由于C4植物能固定較低濃度的CO2,故A點左移,而光合作用速率最大時所需的CO2濃度應(yīng)降低,B點左移,曲線如圖2示中的虛線。
(3) 從圖3中可以解讀以下信息。
圖中有2個自變量,即光照強度和CO2濃度,它們對光合作用的影響規(guī)律是:在一定范圍內(nèi),隨著CO2濃度升高,光合作用增強,達到一定CO2濃度時,光合作用不再增強;CO2濃度相同時,光照強度增強,光合作用隨著增強。
(4) 從圖4中可以解讀以下信息。
① 圖中有2個自變量,即光照強度和CO2濃度,其對光合速率的影響規(guī)律是:在一定范圍內(nèi),隨著光照強度增加,光合作用增強;光照強度相同時,隨著CO2濃度升高,光合作用增強。
② 在圖中a、b、c三點時,細胞內(nèi)C3化合物的含量多少如何呢?a、b兩點在同一條曲線上,即CO2濃度相等,b點對應(yīng)的光照強度大于a點,即b點光反應(yīng)強于a點,b點時產(chǎn)生的[H]較多,則還原的C3化合物較多,即a>b;b、c兩點對應(yīng)的光照強度相同,即光反應(yīng)相同,b點CO2濃度高于a點,CO2與C5結(jié)合生成的C3化合物較多,則b>c。a、b、c三點時細胞內(nèi)C3化合物含量的高低順序為a>b>c。
(5) 從圖5中可以解讀以下信息。
① 曲線Ⅰ代表C4植物,曲線Ⅱ代表C3植物。
② b點表示光合同化量為零,其原因是光合作用強度等于呼吸作用強度。
③ 在光照強度小于450個單位時,C3植物光合作用強度高于C4植物光合作用強度,是因為光照較弱,光反應(yīng)產(chǎn)生的能量少,而C4植物固定CO2需消耗能量。
(6) 從圖6中可以解讀以下信息。
① 若Ⅲ表示呼吸速率,則Ⅰ、Ⅱ分別表示實際光合速率和凈光合速率,即凈光合速率等于實際光合速率減去呼吸速率。
② 在20 ℃左右,植物中有機物的凈積累量最大。
(7) 從圖7中可以解讀以下信息。
(1) 解讀圖7a曲線可知:光照強度較弱時,光合作用合成量相同,即在一定范圍內(nèi)增加的量均相等,當超過這一范圍后,三條曲線增加的量就不相同,說明限制因素不是光照強度,而是CO2濃度和溫度,即X1、X2、X3的差異是由于溫度和CO2濃度影響了光合作用的暗反應(yīng)所致。
(2) 圖7b中三條曲線開始不同,最后達到相同,這說明與溫度、CO2濃度及光照強度均沒有關(guān)系,除這些以外可重復(fù)的因素是光質(zhì),即Y1、Y2、Y3的差異是由于光質(zhì)影響了光合作用的光反應(yīng)所致。
(3) 圖7c中三條曲線開始時不同,最后也不同,說明光合作用與CO2濃度、溫度、光質(zhì)等因素均有關(guān),這些因素導(dǎo)致光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)均不同所致。
解答有關(guān)光合作用有關(guān)的各種曲線問題,首先要看清楚自變量和因變量,即橫坐標和縱坐標所表示的內(nèi)容,曲線的變化趨勢即為自變量對因變量的影響規(guī)律。除此之外,就是分析起點、交點、拐點的含義。只要弄清楚了這些,那么與之相關(guān)的問題也就迎刃而解了。
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注:“本文中所涉及到的圖表、公式注解等形式請以PDF格式閱讀原文。