呼吸作用和光合作用曲线图的分析

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专业资料整理 光合作用和呼吸作用的相关曲线图归纳总结

一、影响关合速率的环境因素：

1.光照强度对光合作用速率的影响

（1）图中纵坐标代表总（实际或真正）光合作用速率还是净光合作用速率？

光合总产量和光合净产量常用的判定方法：

总（实际或真正）光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

①表观(净)光合速率通常用O2的表观释放量、CO2的表观吸收量

或有机物积累量来表示。

②总(实际或真正)光合速率通常用O2产生量、CO2固定量或有

机物制造（合成）量来表示。

③呼吸速率只能在黑暗条件下测定。通常用黑暗中CO2释放量、

O2吸收量或有机物消耗量来表示。本图纵坐标代表的是净光合速率。

（2）相关的点和线段代表的生物学含义如何？

A点：A点时光照强度为0，光合作用速率为0，植物只进行呼

吸作用，不进行光合作用。由此点获得的信息是：呼吸速率为

OA的绝对值，因此净光合速率为负值。

B点：实际光合作用速率等于呼吸速率（光合作用与呼吸作用两

者处于动态衡），净光合作用速率为0。表现为既不释放CO2也

不吸收CO2，此点为光合作用补偿点。

C点：当光照强度增加到一定值时，光合作用速率达到最大值。

此点对应的M点为光合作用速率达到最大值（CM）时所对应的

最低光照强度，此光照强度为光合作用饱和点。

AB段：此时光照较弱，此时呼吸作用产生的CO2除了用于光合作用外还有剩余，表现为向外界释放CO2。

总光合作用速率小于呼吸速率，因此净光合速率为负值。

BC段：此时光照较强，，呼吸产生的CO2不够光合作用所用，表现为从外界吸收CO2。总光合作用速率

大于呼吸速率，因此净光合速率为正值。

AC段：在一定的光照强度范围内，随着光照强度的增加，光合作用速率逐渐增加。

CD段：当光照强度超过一定值时，光合作用速率不再随光照强度的增加而增加。

（3）AC段、CD段限制光合作用强度的主要因素有哪些？

在纵坐标没有达到最大值之前，主要受横坐标的限制，当达到最大值之后，限制因素为横坐标之外的

其它因素

AC段：限制光合作用速率的因素是光照强度。

CD段：限制光合作用速率的环境因素主要有：CO2浓度、温度等。

内部因素有：色素的含量、酶的活性和数量。

（4）在什么光照强度下植物能正常生长？

1.只有当净光合作用速率>0时，植物才能正常生长，即白天光照强度至少大于B点。

2.在一昼夜中，白天的光照强度还要满足白天的净光合产量>晚上的呼吸消耗量，植物才能正常生长。

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专业资料整理 （5）若该曲线是某阳生植物，那么阴生植物的相关曲线图该如

何表示？为什么？

阴生植物的呼吸速率一般比阳生植物低，所以对应的A点一般上

移。阴生植物叶绿素含量相对较多，且叶绿素a／叶绿素b的比值

相对较小，叶绿素b的含量相对较多，在光照比较弱时，光合作

用速率就达到最大，所以对应的C点左移。阴生植物在光照比较

弱时，光合作用速率就等于呼吸速率，所以对应的B点左移。

（6）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℃，则温度由25℃上升到30℃时，

对应的A点、B点、M点分别如何移动？

根据光合作用和呼吸作用的最适温度可知，温度由25℃上升到30℃时，光合作用减弱，呼吸作用增强，

所以对应的A点下移。光照强度增强才能使光合作用速率等于呼吸速率，所以B点右移。由于最大光

合作用强度减小了，所需要的光能也应该减少，所以M点应该左移。

（7）若植物体缺Mg，则对应的B点如何移动

植物体缺Mg，叶绿素合成减少，光合作用效率减弱，但呼吸作用没有变，需要增加光照强度，光合作

用速率才等于呼吸速率，所以B点右移。

（8）A点、A点之外产生ATP的细胞结构是什么？

A点只进行呼吸作用，产生ATP的细胞结构是细胞质基质和线粒体。A点之外既进行光合作用，又进行

呼吸作用，产生ATP的细胞结构有叶绿体、细胞质基质和线粒体。

（9）处于A点、AB段、B点、BC段时，右图分别对应发生哪些过程？

A点：e、f（前者是CO2，后者是O2）

AB段：a、b、e、f（a是CO2，b是O2）

B点：a、b

BC段：a、b、c、d（c是O2，d是CO2）

2．CO2浓度对光合作用速率的影响

（1）曲线（一）

①在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度升高而加快，但达

到一定浓度后，再增大CO2浓度，光合作用速率不再加快。（图

中纵轴代表的是净光合作用速率）

②A点：CO2补偿点，即在光照条件下，叶片进行光合作用所

吸收的二氧化碳量与叶片所释放的二氧化碳量达到动态平衡

时，外界环境中二氧化碳的浓度。

B点：CO2饱和点，表示光合作用速率达到最大时所应的最低CO2浓度。点以后随着CO2浓度的升高，

光合作用速率不再加快，此时限制光合作用速率的环境因素主要是光照强度和温度。

③若CO2浓度一定，光照强度减弱，A点、B点移动趋势如下：

光照强度减弱，光合作用速率增强，由于呼吸速率不变，要使光合作用速率与呼吸作用速率相等，需

要提高CO2浓度，故A点右移。由于光照强度减弱，光反应减弱，因而光反应产生的[H]及ATP减少，

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专业资料整理 影响了暗反应中C3的还原，故CO2的固定减弱，所需CO2浓度随之减少，B点应左移。

3．温度对光合作用速率的影响：

主要通过影响暗反应中酶的活性来影响光合作用的速率。在一定温度

范围内，随着温度的升高，光合速率随着增加，超过一定的温度，光

合速率不但不增大，反而降低。因温度太高，酶的活性降低。此外温

度过高，蒸腾作用过强，导致气孔关闭，CO2供应减少，从而间接影响

光合速率。

①若Ⅲ表示呼吸速率，则Ⅰ、Ⅱ分别表示实际光合速率和净光合速率，

即净光合速率等于实际光合速率减去呼吸速率。

②在一定的温度范围内，在正常的光照强度下，提高温度会促进光合作用的进行。但提高温度也会促

进呼吸作用。如左图所示。所以植物净光合作用的最适温度不一定就是植物体内酶的最适温度。在20℃

左右，植物中有机物的净积累量最大。

2.水、矿质元素对光合作用速率的影响

水是光合作用原料之一，同时也是代谢的必须介质，缺少时会使光

合速率下降；矿质元素如：Mg是叶绿素的组成成分，N是光合作用

有关酶的组成成分，P是ATP的组成成分，缺少也会影响光合速率。

3.叶龄对光合作用强度的影响

○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；

○2壮叶时，叶面积、叶绿体都处于稳定状态，光合速率基本稳定；

○3老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光合速率下降。

二、光合作用和细胞呼吸中相关的拓展延伸：

有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中，最典型的就是夏季的一天中CO2吸收量和释放量变化

曲线图，如图1所示：

1．曲线的各点含义及形成原因分析如图1

a点：凌晨3时～4时，因温度降低，呼吸作用减弱，CO2

释放减少；

b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用；

bc段：光合作用小于呼吸作用；

c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用；

ce段：光合作用大于呼吸作用；

d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象；

e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用；

ef段：光合作用小于呼吸作用；

fg段：太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。

2．有关有机物情况的分析如图2

(1)积累有机物时间段：ce段；

(2)制造有机物时间段：bf段；

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专业资料整理 (3)一天中有机物积累最多的时间点：e点；

(4)一昼夜有机物的积累量表示：Sp－SM－SN

3．在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线如图3

(1)如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总

量增加；

(2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总

量减少；

(3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总

量不变；

(4)CO2含量最高点为c点，该光合速率等于呼吸速率，CO2

含量最低点为e点。

4．在相对密闭的环境下，一昼夜O2含量的变化曲线图如图4

(1)如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总

量减少；

(2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总

量增加；

(3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总

量不变；

(4)O2含量最低点为c点，该光合速率等于呼吸速率。O2

含量最高点为e点。

三、专项检测：

1．下图表示细胞呼吸作用的过程，其中1～3代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。

下列相关叙述正确的是()

A．1和2都具有双层生物膜

B．1和2所含酶的种类不同

C．2和3都能产生大量ATP

D．甲、乙分别代表丙酮酸、［H］

4.在一定的CO2浓度和适宜的温度下，测得不同光照强度下的番茄叶片光合作用强度，结果如下图。据

图分析正确的是()

A．A点产生ATP的场所只有线粒体

B．番茄正常生长所需的光照强度应大于B点

C．C点时真正的光合速率约为15mgCO2/100cm 2 叶·小时

D．C点后限制光合作用强度的因素是温度和CO2浓度

3．在密闭、透光的玻璃钟罩内，放着一株盆栽棉花。下图是夏季晴朗的一天中，钟罩内某物质的变化

曲线。该曲线可以表示()

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