光合作用特點(diǎn)匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇光合作用特點(diǎn)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

隨著半導(dǎo)體技術(shù)和光電子學(xué)的發(fā)展，一種能有效地隔離噪音和抑制干擾的新型半導(dǎo)體器件――光電耦合器于1996年問(wèn)世了。光電耦合器的優(yōu)點(diǎn)是體積小、壽命長(zhǎng)、無(wú)觸點(diǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、能隔離噪音、工作溫度寬，輸入輸出之間電絕緣，單向傳輸信號(hào)及邏輯電路易連接等。光電耦合器按光接收器件可分為有硅光敏器件（光敏二極管、雪崩型光敏二極管、PIN光敏二極管、光敏三極管等）、光敏可控硅和光敏集成電路。把不同的發(fā)光器件和各種光接收器組合起來(lái)，就可構(gòu)成幾百個(gè)品種系列的光電耦合器，因而，該器件已成為一類獨(dú)特的半導(dǎo)體器件。其中光敏二極管加放大器類的光電耦合器隨著近年來(lái)信息處理的數(shù)字化、高速化以及儀器的系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，其需求量不斷增加。

1 光電耦合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

光電耦合器的主要結(jié)構(gòu)是把發(fā)光器件和光接收器件組裝在一個(gè)密閉的管殼內(nèi)，然后利用發(fā)光器件的管腳作輸入端，而把光接收器的管腳作為輸出端。當(dāng)在輸入端加電信號(hào)時(shí)，發(fā)光器件發(fā)光。這樣，光接收器件由于光敏效應(yīng)而在光照后產(chǎn)生光電流并由輸出端輸出。從而實(shí)現(xiàn)了以“光”為媒介的電信號(hào)傳輸，而器件的輸入和輸出兩端在電氣上是絕緣的。這樣就構(gòu)成了一種中間通過(guò)光傳輸信號(hào)的新型半導(dǎo)體電子器件。光電耦合器的封裝形式一般有管形、雙列直插式和光導(dǎo)纖維連接三種。圖1是三種系列的光電耦合器電路圖。

（1）輸入和輸出端之間絕緣，其絕緣電阻一般都大于10Ω，耐壓一般可超過(guò)1kV，有的甚至可以達(dá)到10kV以上。

（2）由于“光”傳輸?shù)膯蜗蛐?，所以信?hào)從光源單向傳輸?shù)焦饨邮掌鲿r(shí)不會(huì)出現(xiàn)反饋現(xiàn)象，其輸出信號(hào)也不會(huì)影響輸入端。

（3）由于發(fā)光器件（砷化鎵紅外二極管）是阻抗電流驅(qū)動(dòng)性器件，而噪音是一種高內(nèi)阻微電流電壓信號(hào)。因此光電耦合器件的共模抑制比很大，所以，光電耦合器件可以很好地抑制干擾并消除噪音。

（4）容易和邏輯電路配合。

（5）響應(yīng)速度快。光電耦合器件的時(shí)間常數(shù)通常在微秒甚至毫微秒極。

（6）無(wú)觸點(diǎn)、壽命長(zhǎng)、體積小、耐沖擊。

2 光電耦合器的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，光電耦合器已顯示出一種朝大容量和高速度方向發(fā)展的明顯趨勢(shì)。美、日兩國(guó)生產(chǎn)的光電耦合器以紅外發(fā)光二極管和光敏器件管組成的器件為主，該類器件大約占整個(gè)美、日兩國(guó)生產(chǎn)的全部光電耦合器的60%左右。因?yàn)檫@種類型的器件不僅電流傳輸效率高（一般為7～30%），而且響應(yīng)速度比較快（2～5μs），因而能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合要求。例如：日本橫河電機(jī)公司、美國(guó)莫托羅拉公司生產(chǎn)的光電耦合器具有很高的輸入、輸出絕緣性能，其響應(yīng)速度快、傳輸效率高等特點(diǎn)，近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)有關(guān)單位投入大量人力物力也研究和開發(fā)了各種光電耦合器件。如上海半導(dǎo)體器件八廠、上海無(wú)線電十七廠等。而重慶光電技術(shù)研究所為了適應(yīng)市場(chǎng)需要研制出了一種由高速響應(yīng)發(fā)光器件和邏輯輸出型光接收放大器組成的厚膜集成雙路高速高增益光電耦合器。這種光電耦合器的輸入端由兩只GaAIAs側(cè)面發(fā)光管組成，其輸出端由兩只Si―PIN光電探測(cè)器以及兩個(gè)高速高增益線性放大電路組成。

除此之外，重慶光電技術(shù)研究所還研制出了高速高壓光電耦合器、GG2150I型射頻信號(hào)光電耦合器、GG2060I型高壓脈沖測(cè)量光電耦合器、GH1204U型高壓光傳輸光電耦合器以及GH1201Y型和GOHQ-I型光電耦合器等。

3 光電耦合器的應(yīng)用

3.1用作固體繼電器

光電耦合器是一種將發(fā)光二極管和光敏三極管組裝在一起的新穎光電器件，它采用光信號(hào)來(lái)傳遞信息，從而使電路的輸入與電氣上處于完全隔離的狀態(tài)，這種信息傳遞方式是所有采用變壓器和繼電器作隔離來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳遞的一般解決方案所不能相比的。由于光電耦合器具有可單向傳遞信息、通頻帶寬、寄生反饋小、消噪能力強(qiáng)、抗電磁干擾性能好等特點(diǎn)，因而無(wú)論在數(shù)字電路還是在模擬電路中均得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

它的左半部分電路可用于將輸入的電信號(hào)Vi變成光電耦合器內(nèi)發(fā)光二極管發(fā)光的光信號(hào)；而右半部分電路則通過(guò)光電耦合器內(nèi)的光敏三極管再將光信號(hào)還原成電信號(hào)，所以這是一種非常好的電光與光電聯(lián)合轉(zhuǎn)換器件。圖中所用的光電耦合器的電流傳輸比為20%，耐壓為150V，驅(qū)動(dòng)電流在8～20mA之間。在實(shí)際使用中，由于它沒有一般電磁繼電器常見的實(shí)際接點(diǎn)，因此不存在接觸不良和燃弧打火等現(xiàn)象，也不會(huì)因受外力或機(jī)械沖擊而引起誤動(dòng)作。所以，它的性能比較可靠，工作十分穩(wěn)定。

3.2 光電耦合器在PLC中的應(yīng)用

光電耦合器實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)與plc主機(jī)的電氣隔離，提高抗干擾性，避免外電路出故障時(shí)，外部強(qiáng)電侵入主機(jī)而損壞主機(jī)。實(shí)現(xiàn)電平交換，現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)信號(hào)可能有各種電平，光電耦合器起變換plc主機(jī)要求的標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平。

4結(jié)束語(yǔ)

光電耦合器在多種電子設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。隨著數(shù)字通信技術(shù)的迅速發(fā)展以及光隔離器和固體繼電器等自動(dòng)控制部件在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，特別是微處理機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用推廣（有時(shí)一臺(tái)微機(jī)上的用量可達(dá)十幾個(gè)甚至上百個(gè)）和產(chǎn)品性能的逐步提高，光電耦合器的應(yīng)用市場(chǎng)將日益擴(kuò)大，同時(shí)，其社會(huì)交流和經(jīng)濟(jì)交流也一定會(huì)十分顯著。今后，光電耦合器將向高速化、高性能，小體積，輕重量的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

篇（2）

光合作用是綠色植物同化作用的主要方面,是整個(gè)生物界最基本的有機(jī)物代謝和能量代謝.光合作用的發(fā)現(xiàn)歷經(jīng)了科學(xué)家們二百多年的探索,滲透著科學(xué)研究的思想方法;光合作用與當(dāng)今世界面臨的糧食,環(huán)境等問(wèn)題關(guān)系十分密切.(二)教學(xué)目標(biāo)及確定目標(biāo)的依據(jù):

任何一節(jié)課教學(xué)目標(biāo)的確立首先必需要確立學(xué)生的主體地位,即在教學(xué)活動(dòng)中,教師通過(guò)啟發(fā)引導(dǎo),喚起學(xué)生對(duì)品德,知識(shí),能力,審美等內(nèi)在教育的需求.所以本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)重在讓學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,理解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本思路及科學(xué)家對(duì)真理執(zhí)著追求的精神;學(xué)會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證真理;通過(guò)光合作用過(guò)程學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生更高層次的思維,懂得不同學(xué)科間的相互聯(lián)系.

1,知識(shí)目標(biāo)

(1)通過(guò)光合作用的發(fā)現(xiàn)史探究,了解科學(xué)家的科學(xué)思維方法;

(2)理解光合作用的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);

(3)理解光合作用的基本過(guò)程;

(4)掌握光合作用的意義及其原理的應(yīng)用;

(5)通過(guò)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)色素的提取和分離方法;

2,能力目標(biāo)

(1)通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力;

(2)運(yùn)用化學(xué)知識(shí)理解光合作用過(guò)程中物質(zhì)和能量變化

(3)培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移能力,掌握知識(shí)的內(nèi)涵和外延,培養(yǎng)分析綜合能力.

3,德育目標(biāo)

(1)結(jié)合光合作用發(fā)現(xiàn)史的學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度及創(chuàng)新,合作精神,進(jìn)行熱愛科學(xué),獻(xiàn)身科學(xué)的科學(xué)思想教育.

(2)通過(guò)生物結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一,物質(zhì)代謝和能量代謝相關(guān)聯(lián)對(duì)學(xué)生進(jìn)行生物學(xué)基本觀點(diǎn)教育.

(3)明確光合作用意義,增強(qiáng)愛護(hù)植被,關(guān)心農(nóng)林業(yè)發(fā)展的意識(shí),充分體驗(yàn)生命科學(xué)的價(jià)值.

(三)重,難點(diǎn)及確定依據(jù):

重點(diǎn):(1)光合作用過(guò)程,因?yàn)檫@是理解光合作用反應(yīng)式和意義的基礎(chǔ).

(2)光合作用的意義,因?yàn)樗軒椭鷮W(xué)生形成科學(xué)的價(jià)值觀.

難點(diǎn):(1)科學(xué)研究方法的理解和運(yùn)用.因?yàn)榭茖W(xué)研究能力是一種較高的技能,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程.

(2)光合作用中物質(zhì)變化和能量變化.因?yàn)楣夂献饔檬侵参矬w內(nèi)一系列理化反應(yīng)組成的復(fù)雜過(guò)程,而學(xué)生所學(xué)的理化知識(shí)是有限的,因此高中內(nèi)容只是過(guò)程梗概,這就造成部分學(xué)生學(xué)習(xí)困難.

二,教材處理:

光合作用這節(jié)課分三課時(shí)學(xué)習(xí)

學(xué)生在他們成長(zhǎng)的過(guò)程中很少參與科學(xué)研究,不理解科學(xué)家研究問(wèn)題的方法,圍繞"目的"設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是一種科研能力,是培養(yǎng)創(chuàng)fg造能力的基礎(chǔ),也是培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展人才的需要.所以第一課時(shí)光合作用的發(fā)現(xiàn)在處理上主要以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).時(shí)

學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)光合作用,又剛剛學(xué)完葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)這為第二課時(shí)的學(xué)習(xí)提供了很好的基礎(chǔ).所以這部分內(nèi)容在處理上注重構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容體系,將教學(xué)內(nèi)容組合為:(1)光合作用的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);(2)光合作用的全過(guò)程;(3)光合作用的意義;(4)光合作用在實(shí)踐中的應(yīng)用.使知識(shí)系統(tǒng)化層次化.

第三課時(shí)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光合作用色素種類和顏色.

三,教學(xué)方法:

課堂教學(xué)應(yīng)該盡可能讓學(xué)生多動(dòng)腦想,動(dòng)手做,動(dòng)眼看,動(dòng)嘴說(shuō),讓學(xué)生親自去體驗(yàn)知識(shí)的形成過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生自主探究,主動(dòng)參與課堂問(wèn)題解決的過(guò)程,在"動(dòng)"中體現(xiàn)學(xué)生的主體地位.由此確定以下教學(xué)方法:(1)教法:第一課時(shí)的"設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)"采用發(fā)現(xiàn)式教學(xué)方法(問(wèn)題假設(shè)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論).第二課時(shí)采用自學(xué)討論結(jié)合的方法,直觀法.設(shè)計(jì)科學(xué)直觀的葉綠體中色素的吸收光譜圖解,幫助學(xué)生理解光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ),理解葉綠體中的色素在光合作用過(guò)程中的作用;通過(guò)課件直觀展示光合作用的過(guò)程;設(shè)計(jì)光合作用的光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較表,幫助學(xué)生掌握光合作用的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的概括能力.第三課時(shí)采用實(shí)驗(yàn)法.(2)學(xué)法:通過(guò)光合作用發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史,學(xué)習(xí)探究研究實(shí)驗(yàn)的基本思路:"問(wèn)題假設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論";通過(guò)光合作用過(guò)程學(xué)習(xí),掌握光合作用光反應(yīng)與暗反應(yīng)兩階段的區(qū)別與聯(lián)系;通過(guò)分析影響光合作用的因素,體會(huì)光合作用的意義及光合作用與世界面臨的糧食,能源,環(huán)境污染等重大問(wèn)題的密切關(guān)系;通過(guò)提取和分離葉綠體中色素的實(shí)驗(yàn),了解葉綠體中色素的種類,色素吸收光譜等基本知識(shí).

四,教學(xué)手段:

多媒體課件將設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以圖,文兩種形式再現(xiàn)出來(lái).

多媒體課件展示色素吸收光譜.

多媒體課件展示光合作用的過(guò)程.變靜態(tài)為動(dòng)態(tài),變抽象為直觀,以突出重點(diǎn),強(qiáng)化記憶,彌補(bǔ)了圖解靜止不動(dòng)的缺陷

五,教學(xué)程序:

教學(xué)

環(huán)節(jié)

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

教學(xué)設(shè)計(jì)思路

導(dǎo)言

通過(guò)上節(jié)課光合作用有關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)光合作用反應(yīng)式

光

CO2 H2O——(CH2O)n O2

葉綠體

從氧化還原反應(yīng)角度分析此反應(yīng)特點(diǎn),啟疑問(wèn)題:氧氣是怎樣產(chǎn)生的CO2是是怎樣被還原的還原劑是什么光能是怎樣轉(zhuǎn)變的

學(xué)生思考

導(dǎo)言是一堂課的開始,應(yīng)具有激發(fā)性和啟發(fā)性,激發(fā)了學(xué)生求知的欲望,明確學(xué)習(xí)內(nèi)容,同時(shí)有利于導(dǎo)入本節(jié)內(nèi)容.

內(nèi)容

二,光合作用的過(guò)程

1,光合作用的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基

礎(chǔ)物質(zhì)基礎(chǔ)

(1)葉綠體色素:

介紹色素種類顏色分布

課件展示色素吸收光譜

(2)酶:介紹酶的分布

結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):葉綠體

2,光合作用的全過(guò)程

課件展示光合作用動(dòng)態(tài)過(guò)程

課件展示 圖表:光反應(yīng),暗反應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系

3,光合作用的意義

4,光合作用知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用

(1)延長(zhǎng)光合作用時(shí)間

(2)增加光合作用面積

學(xué)生讀書討論歸納

學(xué)生觀看

學(xué)生歸納

學(xué)生讀書

學(xué)生討論

學(xué)生總結(jié)

學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行讀書自學(xué),討論歸納可以培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力;

通過(guò)讀書結(jié)合觀察課件,然后對(duì)光反應(yīng),暗反應(yīng)進(jìn)行區(qū)別與聯(lián)系使學(xué)生通過(guò)比較法的學(xué)習(xí)方式掌握鞏固知識(shí);

學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上完全可以進(jìn)行歸納總結(jié).

反饋

練習(xí)

多媒體展示例題

例1,書后習(xí)題

例2,在進(jìn)行植物實(shí)驗(yàn)的暗室內(nèi),為了盡可能降低光合作用的強(qiáng)度,最好安裝

A.紅光燈B.綠光燈

C.白熾燈D.藍(lán)光燈

例3,將單細(xì)胞綠藻置于250C,適宜光照和充足CO2條件下培養(yǎng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,突然停止光照,發(fā)現(xiàn)綠藻體內(nèi)C3的含量突然上升,原因是-------------.

學(xué)生解答

選擇例1可以幫助學(xué)生鞏固光合作用反應(yīng)過(guò)程;

選擇例2有助于掌握色素吸收光譜的應(yīng)用;

選擇例3使學(xué)生更加明確光反應(yīng)與暗反應(yīng)的聯(lián)系.

歸納

總結(jié)

1,引導(dǎo)學(xué)生分析光合作用反應(yīng)式中反應(yīng)前后原子關(guān)系.

2,強(qiáng)調(diào)光合作用在自然界中的作用.

學(xué)生與教師一起歸納

把學(xué)生對(duì)光合作用的認(rèn)識(shí)遷移到整個(gè)生物界.

板書

設(shè)計(jì)

二,光合作用的過(guò)程

1,光合作用的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基3,光合作用的意義

礎(chǔ)物質(zhì)基礎(chǔ)4,在實(shí)踐中的應(yīng)用

(1)葉綠體色素:(1)延長(zhǎng)光合作用時(shí)間

(2)酶:介紹酶的分布(2)增加光合作用面積

結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):葉綠體

篇（3）

下面按不同的曲線類型進(jìn)行具體分析。

1. 光合作用中的“”型曲線

遇到這類曲線時(shí)可以首先想到它是表示光合速率與外界條件之間的關(guān)系。

解這類曲線題首先要注意起點(diǎn)的差異：當(dāng)橫坐標(biāo)為0，縱坐標(biāo)也為0時(shí)，常表示總光合速率與某變量的關(guān)系；當(dāng)橫坐標(biāo)為0，縱坐標(biāo)有負(fù)值時(shí)，常表示凈光合速率與某變量的關(guān)系。

例1 生產(chǎn)實(shí)踐表明：在一定范圍內(nèi)，提高CO2濃度，能增強(qiáng)光合作用。如下圖1是對(duì)某農(nóng)作物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，請(qǐng)據(jù)圖分析并回答：（lx：勒克斯，光照強(qiáng)度的單位。A、B、C、D、E為曲線上的點(diǎn)，a、m、n為坐標(biāo)軸上的點(diǎn)。）

（1）圖1曲線I表明 。

（2）圖1中當(dāng)CO2濃度為400 mg·L-1時(shí)，光合作用最強(qiáng)的相應(yīng)處是 光照。曲線Ⅲ的最強(qiáng)光合作用需要的最低CO2濃度是 。

（3）圖1中這組實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是 。

（4）圖1 中m點(diǎn)表示 。如果提高光照強(qiáng)度，則m點(diǎn)的位置將 移動(dòng)。

（5）圖1中AB段和CD段影響光合作用的主要限制因子分別是 。n點(diǎn)時(shí)的CO2濃度下，該農(nóng)作物有機(jī)物和能量代謝的量變關(guān)系是 。

（6）圖1中A、E點(diǎn)進(jìn)行的圖2中的生理過(guò)程分別有 、 。

解析：此題縱坐標(biāo)有負(fù)值出現(xiàn)，表示的應(yīng)是凈光合速率。

圖1中曲線I反映的是光照強(qiáng)度為70 lx的凈光合速率與外界CO2濃度的關(guān)系。

當(dāng)CO2濃度為400 mg·L-1時(shí)，不同曲線表示的光照強(qiáng)度不同，此處光合作用最強(qiáng)的光照強(qiáng)度是700 lx。對(duì)于曲線Ⅲ，CO2濃度的飽和點(diǎn)是500 mg·L-1。

此圖涉及的兩個(gè)自變量分別是光照強(qiáng)度和CO2濃度，說(shuō)明CO2濃度和光照強(qiáng)度都會(huì)影響光合作用強(qiáng)度。

圖1中 m點(diǎn)是光照強(qiáng)度為70 lx下CO2濃度的飽和點(diǎn)，是最強(qiáng)光合作用需要的最低CO2濃度。此時(shí)限制光合作用的是外界因素，主要是光照。另外，從圖也可看出，提高光照強(qiáng)度，CO2濃度的飽和點(diǎn)即最強(qiáng)光合作用需要的最低CO2濃度點(diǎn)會(huì)向右移動(dòng)。

圖1中曲線的AB段，光照強(qiáng)度相同，隨CO2濃度增加光合作用速率增大，說(shuō)明此時(shí)的限制因素是CO2濃度；對(duì)于CD段，已達(dá)到了CO2濃度的飽和點(diǎn)，從圖可知，增大光照強(qiáng)度，光合速率也會(huì)增大。此時(shí)的限制因素是光照強(qiáng)度。n點(diǎn)處CO2的吸收量為0，即凈光合速率為0，此時(shí)光合作用消耗的CO2與呼吸作用產(chǎn)生的CO2量相等。

圖2是另外一種表示葉肉細(xì)胞光合作用的模式圖，其中a、b過(guò)程分別表示葉綠體光合作用吸收CO2和釋放O2的過(guò)程，e、f分別表示線粒體吸收O2和釋放CO2的過(guò)程，c、d分別表示O2和CO2。圖1中的A點(diǎn)凈光合速率為0，此時(shí)進(jìn)行的圖2中的生理過(guò)程只有c、d。圖1中E點(diǎn)光合作用強(qiáng)度大于呼吸作用強(qiáng)度，此時(shí)進(jìn)行的圖2中生理過(guò)程有a、b、c、d。黑暗時(shí)只有呼吸作用，即只有e、f；當(dāng)光合作用小于呼吸作用時(shí)，則有圖2中的c、d、e、f。

答案：（1）光強(qiáng)為70 lx，在CO2濃度較低范圍內(nèi)，隨CO2濃度的增加，光合作用逐漸增強(qiáng)；超過(guò)一定濃度后，光合作用強(qiáng)度增加幅度減?。焕^續(xù)提高CO2濃度，光合作用強(qiáng)度不再增加 （2）700 lx 500 mg·L-1 （3）CO2濃度和光照強(qiáng)度都會(huì)影響光合作用強(qiáng)度 （4）在光照強(qiáng)度為70 lx下，光合作用達(dá)到最強(qiáng)時(shí)，CO2濃度的最小值 向右 （5）CO2濃度和光照強(qiáng)度 光合作用利用的CO2與呼吸作用產(chǎn)生的CO2量相等 （6）c、d a、b、c、d

2. “”型曲線及其相互關(guān)系的判斷

“”型曲線常用于考查：（1）葉綠體內(nèi)[H]和ATP的生成量與C3化合物的剩余量的關(guān)系；（2）C3與C5的剩余量的關(guān)系。

現(xiàn)把其中的關(guān)系列表如下：

條件項(xiàng)目 C3 C5 [H]和ATP （CH2O）合成量

光照不變，停止CO2供應(yīng) 減少 增加 增加 減少或

沒有

光照不變，CO2供應(yīng)增加 增加 減少 減少 增加

光照不變，CO2供應(yīng)不變，（CH2O）運(yùn)輸受阻 增加 減少 增加 減少

停止光照，CO2供應(yīng)不變 增加 下降 減少或

沒有 減少或

沒有

增強(qiáng)光照，CO2供應(yīng)不變 減少 增加 增加 增加

例2 在光照等適宜條件下，將培養(yǎng)在CO2濃度為1%的環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，其葉片暗反應(yīng)中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢(shì)如下圖。

回答問(wèn)題：

（1）圖中物質(zhì)A是 （C3化合物、C5化合物）。

（2）在CO2濃度為1%的環(huán)境中，物質(zhì)B的濃度比A的低，原因是 ；將CO2濃度從1%迅速降低到0.003%后，物質(zhì)B濃度升高的原因是 。

（3）若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，暗反應(yīng)中C3和C5化合物濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，物質(zhì)A的濃度將比B的 （低、高）。

（4）CO2濃度為0.003%時(shí)，該植物光合速率最大時(shí)所需要的光照強(qiáng)度比CO2濃度為1%時(shí)的 （高、低），其原因是 。

解析：本題主要考查光合作用C3和C5化合物含量變化的相關(guān)知識(shí)及識(shí)圖能力。

（1）CO2濃度降低后，直接影響光合作用暗反應(yīng)中CO2的固定，導(dǎo)致C3化合物的產(chǎn)生量減少，而C5化合物被消耗相對(duì)少，并且光反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)生的ATP和[H]又消耗C3化合物，同時(shí)還能產(chǎn)生C5化合物，從而確定物質(zhì)A是C3化合物，物質(zhì)B是C5化合物。

（2）根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，一個(gè)C5與一個(gè)CO2結(jié)合，形成2個(gè)C3。由于C3與C5都是暗反應(yīng)循環(huán)路徑的中間產(chǎn)物，這就決定了無(wú)論是在高濃度還是低濃度的CO2環(huán)境中，只要是平衡狀態(tài)，C3與C5生成與消耗的速率都是相同的，此時(shí)的C3濃度就是C5的2倍。當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí)，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5化合物積累。

對(duì)于處于平衡狀態(tài)的葉綠體來(lái)講，積累C3與C5而不參與循環(huán)那是不經(jīng)濟(jì)的，也是不合理的；從解題技巧的角度來(lái)分析，也不應(yīng)該考慮循環(huán)之外C3與C5的積累問(wèn)題，因?yàn)闆]有依據(jù)可以對(duì)此做出分析與推測(cè)，因而不符合命題者的意圖。

（3）若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中，C3和C5化合物的濃度保持穩(wěn)定后，暗反應(yīng)保持穩(wěn)定，此時(shí)根據(jù)暗反應(yīng)中CO2的固定反應(yīng)式確定，C3化合物的量應(yīng)是C5化合物的量的2倍。

（4）CO2濃度降低后，因?yàn)榘捣磻?yīng)減弱，所需的光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和[H]減少，所以達(dá)到最大光合速率所需的光照強(qiáng)度降低。

答案：（1）C3化合物 （2）暗反應(yīng)速率在該環(huán)境中已達(dá)到穩(wěn)定，即C3和C5化合物的含量穩(wěn)定，根據(jù)暗反應(yīng)的特點(diǎn)，此時(shí)C3化合物的分子數(shù)是C5化合物的2倍 當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí)，C5化合物的合成速率不變，消耗速率卻減慢，導(dǎo)致C5化合物積累 （3）高 （4）低 CO2濃度低時(shí)，暗反應(yīng)的強(qiáng)度低，所需的ATP和[H]少

3. “^”型曲線

“”型曲線即縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)的變化先升高后又下降。通常這類圖象的橫坐標(biāo)有一個(gè)相對(duì)于縱坐標(biāo)的最適點(diǎn)，要注意最適點(diǎn)前后變化的原因。

“”型曲線一般用于考查：（1）光合作用在一天內(nèi)隨時(shí)間的變化或隨光照強(qiáng)度的變化關(guān)系；（2）光合速率與葉齡的關(guān)系、光合作用速率與外界溫度的關(guān)系；（3）凈光合速率與葉面積指數(shù)的關(guān)系；（4）綠色植物中葉綠素a、葉綠素b吸收光能的百分比與光的波長(zhǎng)（如藍(lán)紫光區(qū)域、紅橙光區(qū)域）的關(guān)系。

例3 下列有關(guān)光合作用圖解正確的是（ ）

A. （1）（2）（3） B. （2）（3）（4）

C. （1）（2）（3）（4） D. （3）（4）

解析：圖（1）中OA段為幼葉，隨著幼葉不斷生長(zhǎng)，葉面積不斷增大，葉內(nèi)的葉綠體不斷增多，葉綠素含量也不斷增多，光合速率不斷增強(qiáng)，AB段葉綠體、葉綠素基本穩(wěn)定，光合速率也基本穩(wěn)定。BC段為老葉，隨葉齡不斷增加，葉綠素被破壞，光合速率又逐漸下降，圖（1）正確。圖（2）反映了溫度對(duì)酶的影響，并且在外界溫度為0時(shí)，光合作用仍可進(jìn)行，圖（2）正確。對(duì)圖（3）來(lái)說(shuō)，隨著葉面積不斷增大，光合作用的實(shí)際產(chǎn)量也不斷增大，但當(dāng)?shù)竭_(dá)葉面積的飽和點(diǎn)后，光合作用實(shí)際產(chǎn)量就不再增大，而呼吸作用卻隨葉面積的增大不斷增大，因此隨著葉面積增大，光合作用凈產(chǎn)量或干物質(zhì)量從H點(diǎn)開始逐漸下降，圖（3）正確。對(duì)圖（4）來(lái)說(shuō)，當(dāng)CO2濃度較低時(shí)，光合作用強(qiáng)度小于呼吸作用強(qiáng)度，隨著CO2濃度逐漸增高，光合速率不斷增強(qiáng)，當(dāng)達(dá)到CO2濃度飽和點(diǎn)后，隨著CO2濃度逐漸增高，光合速率不再增強(qiáng)，而當(dāng)CO2濃度過(guò)高時(shí)，出現(xiàn)了所謂的CO2中毒，光合作用速率反而又下降，圖（4）正確。此題答案為C。

4. 光合作用中的“M”型曲線

光合作用中的“M”型曲線常表示植物在炎熱夏季凈光合速率與時(shí)間的關(guān)系。分析圖象時(shí)要注意分析兩個(gè)最高點(diǎn)與中間的低點(diǎn)之間曲線趨勢(shì)變化的原因。

例4 下圖表示的是一晝夜北方某作物植株CO2吸收量的變化。甲圖為盛夏的某一晴天，乙圖為春天的某一晴天。

（1）甲圖中有機(jī)物積累最多的是 點(diǎn)，兩圖中B點(diǎn)植物干重是否 （是/不是）均低于A點(diǎn)時(shí)的干重。

（2）甲圖中E點(diǎn)和D點(diǎn)相比較，葉肉細(xì)胞內(nèi)的C3、C5、ATP和[H]的含量發(fā)生的變化依次是 。

（3）甲圖中DE段光合作用強(qiáng)度減弱的解釋是：由于中午 過(guò)高， 過(guò)強(qiáng)，葉片的氣孔關(guān)閉，使光合作用原料之一的 供應(yīng)大量減少，以致 反應(yīng)階段植物體內(nèi)的五碳化合物不能與之結(jié)合，使 的形成大為減少。

（4）甲圖中FG段光合作用強(qiáng)度下降的原因是

，使光合作用的 反應(yīng)減弱，為暗反應(yīng)提供的 的生成量減少。乙圖DE段光合作用強(qiáng)度減弱的原因與甲圖中FG段光合作用強(qiáng)度下降的原因 （一樣/不一樣）。

解析：兩圖中縱坐標(biāo)顯示的是凈光合作用速率。對(duì)甲圖來(lái)說(shuō)，C與G之間凈光合速率大于0，因此在G點(diǎn)有機(jī)物積累最多。兩圖中AB段只有呼吸作用，因此B點(diǎn)植物干重均低于A點(diǎn)時(shí)的干重。

篇（4）

（1）表示凈光合量

植物（葉片）吸收CO量；植物（葉片）釋放O量；植物（葉片）積累葡萄糖量。

（2）表示總光合量（實(shí)際光合量）

葉綠體吸收CO量；葉綠體釋放O量；植物或葉綠體“產(chǎn)生”或“生產(chǎn)”葡萄糖量。

（3）左圖圖形分析

甲圖表示光合作用強(qiáng)度=呼吸作用強(qiáng)度，此時(shí)植物表現(xiàn)為既不吸收CO又不釋放CO，既不吸收O又不釋放O，該圖應(yīng)對(duì)應(yīng)于戊圖中曲線的B點(diǎn)。

乙圖表示葉綠體中吸收的CO除來(lái)自線粒體外還來(lái)自外界，此時(shí)光合作用強(qiáng)度＞呼吸作用強(qiáng)度，植物在外觀上將表現(xiàn)為吸收CO，同時(shí)向外界釋放O，該圖應(yīng)對(duì)應(yīng)于戊圖中的B點(diǎn)之后。

丙圖顯示葉綠體不吸收CO，即植物不進(jìn)行光合作用，只有呼吸作用（處于暗處），此時(shí)植物釋放的CO=線粒體釋放的CO，該圖應(yīng)對(duì)應(yīng)于戊圖中的A點(diǎn)。

丁圖表示植物的呼吸作用強(qiáng)度＞光合作用強(qiáng)度，即線粒體所釋放的CO，除一部分被葉綠體捕獲用于光合作用外，還有些CO將釋放到外界，該圖應(yīng)對(duì)應(yīng)于戊圖中的AB段。

［例題］下圖A表示某綠色植物光合作用中光照強(qiáng)度和氧氣釋放速率的關(guān)系。圖B表示該植物在不同溫度（15℃和25℃）下，某一光照強(qiáng)度時(shí)氧氣釋放量和時(shí)間的關(guān)系。請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）當(dāng)圖B縱坐標(biāo)分別表示光合作用所產(chǎn)生氧氣的凈釋放量和總量時(shí)，則它們分別是在光照強(qiáng)度為 klx和 klx下的測(cè)定值25℃。

（2）若該植物的呼吸商（呼吸商=呼吸放出的CO量/呼吸消耗的O量）為0.8，在25℃條件下，lh內(nèi)呼吸作用放出的CO量為 mL。

（3）若該植物的呼吸商為0.8，在25℃、4klx光照強(qiáng)度下，該植物進(jìn)行光合作用時(shí)除完全利用呼吸所產(chǎn)生的CO外，每小時(shí)還應(yīng)從外界吸收CO mL。

（4）在4klx光照強(qiáng)度下，25℃時(shí)該植物每小時(shí)光合產(chǎn)生的葡萄糖量是15℃時(shí)的 倍，這主要是因?yàn)椤?/p>

解析：（1）圖A中氧氣釋放速率零點(diǎn)以上應(yīng)為凈光合量，零點(diǎn)上下總量為總光合量，當(dāng)圖B中縱坐標(biāo)表示光合作用所產(chǎn)生O的凈釋放量時(shí)，我們讀取的25℃下，O值為50mL/60min，則圖A中當(dāng)O凈釋放量為50mL/h時(shí)，應(yīng)為零點(diǎn)以上50mL/h，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度應(yīng)為4klx。

而當(dāng)圖B中縱坐標(biāo)表示光合作用所產(chǎn)生O的總釋放量時(shí)，我們?cè)谄渲凶x取50mL/60min時(shí)，應(yīng)對(duì)應(yīng)于圖A中零點(diǎn)以上30mL/h，因該溫度下，植物的呼吸作用能消耗20mL/h的氧氣，則當(dāng)圖A中25℃下處于零點(diǎn)以上30mL/h時(shí)，所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度應(yīng)為2.5klx。

（2）若植物的呼吸商即呼吸放出CO量/呼吸消耗O量=0.8，在25℃條件下，設(shè)lh內(nèi)呼吸作用放出的CO量為xmL，而此時(shí)呼吸消耗O量為20mL/h，則有x/20=0.8，求得x為16mL/h。

（3）若該植物的呼吸商為0.8，因25℃、4klx下，植物的總光合量為50+20=70（mL/h），此時(shí)呼吸作用可提供CO為16mL，則每小時(shí)仍需從外界吸收CO量為70-16=54（mL）。

（4）4klx下25℃時(shí)植物每小時(shí)光合總量為70mLO，而15℃時(shí)植物每小時(shí)光合量為40+10=50（mL），因而二者所產(chǎn)生的葡萄糖量比值應(yīng)為70/50=1.4。

答案：（1）42.5（2）16（3）54（4）1.4溫度影響光合作用中酶的活性

［變式題］（2007年上海）下圖表示三種植物葉片光合作用速率的日變化。請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）光合作用速率與呼吸作用速率相等的時(shí)刻，a植物葉片出現(xiàn)在 ，c植物葉片出在 。

（2）在6：00―8：00時(shí)之間，單位時(shí)間內(nèi)吸收CO最多的是 植物葉片。

（3）b植物葉片在晴天中午光照強(qiáng)烈時(shí)，光合作用速率出現(xiàn)了低谷，這一現(xiàn)象被稱為光合作用的“午休現(xiàn)象”。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因有。

（4）c植物葉片一天內(nèi)光合作用速率變化的特點(diǎn)是。

（5）從圖中的結(jié)果推測(cè)，三種植物葉片一天內(nèi)有機(jī)物積累量多少的順序是 。

（6）在一定的CO濃度和適宜溫度下，把某植物葉片置于5klx（光合作用速率44mg CO/100cm葉?h）光照下14h，其余時(shí)間置于黑暗中（呼吸作用速率6.6mg CO/100cm葉?h），則一天內(nèi)該植物25cm葉片葡萄糖積累量為 mg。

解析：（1）從圖中可以看出，a植物葉片光合速率與呼吸速率相等的時(shí)刻在19：00和5：00左右，c植物出現(xiàn)在10：00和15：00左右。

（2）從圖中可以看出，6：00―8：00CO吸收最多的是b植物。

（3）中午光照最強(qiáng)、溫度高，為減少水分散失，氣孔關(guān)閉，進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO量減少。

（4）根據(jù)圖中曲線可以得出結(jié)論。

（5）根據(jù)圖中三條曲線變化可以得出三種植物葉片一天內(nèi)有機(jī)物積累是多少的結(jié)論：a＞b＞c。

（6）一天內(nèi)該植物每100cm葉片凈利用CO量=14h光合作用利用CO量-24h呼吸作用產(chǎn)生CO量=44mg/100cm×14-6.6mg/100cm×24=457.6mg/100cm，根據(jù)公式：6CO+12HO6O+12HO+CHO，一天內(nèi)該植物每25cm葉片葡萄糖凈積累量：180×457.6/6×44/4=78mg。

答案：（1）19：00、5：0010：00、15：00；（2）b；

（3）中午光照強(qiáng)烈，為減少體內(nèi)水分散氣孔關(guān)閉，通過(guò)氣孔進(jìn)入的CO量減少；

篇（5）

“光合作用與生物固氮”是人教版高中《生物》選修本的第二章，該章內(nèi)容與必修本中的“光合作用”有著密切聯(lián)系，在整個(gè)選修本中占有重要地位。本人在長(zhǎng)期的課堂教學(xué)及試卷批改中發(fā)現(xiàn)，較多學(xué)生由于概念混淆和對(duì)教材知識(shí)理解程度不夠，容易在下面四個(gè)知識(shí)點(diǎn)出錯(cuò)。現(xiàn)匯總?cè)缦拢⒁岳}解析：

一、 凈光合速率與總光合速率

單位葉面積在單位時(shí)間內(nèi)吸收CO 的量或釋放O 的量，稱為光合速率。注意：一般測(cè)定光合速率的方法都沒有把葉片的呼吸作用考慮在內(nèi)，所以測(cè)定的結(jié)果實(shí)際上是光合作用減去呼吸作用的差值，稱為凈光合速率。如果把測(cè)定的凈光合速率加上呼吸速率，則得到真正的光合速率，即總光合速率。

例1. 將一新鮮葉片放在特殊的裝置內(nèi)，給予不同強(qiáng)度的光照。測(cè)到氧氣釋放量如下表所示：

對(duì)該數(shù)據(jù)分析，錯(cuò)誤的是（）。

A. 該葉片呼吸作用吸引O 的速率為0.2ul/(ul/cm ?min)

B. 光強(qiáng)為2klx時(shí)，光合速度與呼吸速度相等

C. 光強(qiáng)為8klx時(shí)，光合作用釋放O 的速率為0.8ul/(ul/cm ?min)

D. 光強(qiáng)超過(guò)10kLx后，光合速率不再提高

解析：該題的關(guān)鍵在于理解表格中釋放O 的速率代表的是凈光合速率還是總光合速率。裝置內(nèi)的葉片只有在光合作用大于呼吸作用時(shí)，才會(huì)釋放出O ，也就是說(shuō)測(cè)定到的釋放O 的速率代表是葉片在裝置中所釋放的O ，代表的是凈光合速率。而C選項(xiàng)中光合作用釋放O 的速率代表的是總光合速率，因?yàn)镺 就是通過(guò)光合作用所釋放的。總光合速率應(yīng)該是凈光合速率與呼吸速率之和，應(yīng)該為0.8+0.2=1.0，因此C選項(xiàng)錯(cuò)誤。

例2. 以測(cè)定的CO 吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是（）。

A.光照相同時(shí)間，35℃時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30℃時(shí)相等

B. 光照相同時(shí)間，在20℃條件下植物積累的有機(jī)物的量最多

C. 溫度高于25℃時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少

D. 兩曲線的交點(diǎn)表示光合作用制造的與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等

解析：該題的關(guān)鍵也在于理解坐標(biāo)圖中的虛線(光照下CO 的吸收量)代表的是凈光合速率還是總光合速率。吸收的CO 是指植物體在利用了自身呼吸作用產(chǎn)生的CO 進(jìn)行光合作用的前提下，再?gòu)闹車諝庵兴盏腃O 。因此虛線實(shí)際代表的是凈光合速率，實(shí)線則代表的是呼吸速率。A、C選項(xiàng)中所說(shuō)的光合作用制造的有機(jī)物的量代表的是總光合量，B選項(xiàng)中所說(shuō)的植物積累的有機(jī)物量代表的是凈光合速率。在35℃下凈光合速率為3.5，呼吸速率為3.0；在30℃下凈光合速率為3.0，呼吸速率為3.5。因而在1小時(shí)內(nèi)，在這兩個(gè)溫度條件下光合作用制造的有機(jī)物都為6.5。正確選項(xiàng)為A。在25℃條件下植物積累的有機(jī)物量最多，因而B選項(xiàng)錯(cuò)誤。在溫度為25℃時(shí)凈光合速率為3.75，呼吸速率為2.25，總光合速率為6.0，低于30℃時(shí)總光合速率，因而C選項(xiàng)錯(cuò)誤。在兩曲線交點(diǎn)，虛線的值不為零，光合速率大于呼吸速率，因而D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

二、 光能利用率與光合作用效率

光能利用率是指單位土地面積上，農(nóng)作物通過(guò)光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物中所含的能量與這塊地所接受的太陽(yáng)能的比。綠色植物通過(guò)光合作用制造的有機(jī)物中所含能量與植物所吸收光能的比稱為光合作用效率。對(duì)于大田栽培來(lái)說(shuō)，一塊地一年能接受多長(zhǎng)時(shí)間的光照，能接受多少太陽(yáng)能，非人力所能控制，因而一塊面積已經(jīng)固定的地，要想提高光能利用率，就必須想辦法提高有機(jī)物的合成總量。方法有三：一方面是延長(zhǎng)光合作用時(shí)間，主要是指提高復(fù)種指數(shù)，將一年一熟改為一年兩熟、一年多熟。這樣，雖然這塊地在這年內(nèi)的光照時(shí)間沒有隨復(fù)種指數(shù)的提高而改變，但光合作用的時(shí)間卻延長(zhǎng)了，使有機(jī)物合成總量增多。另一方面，可以增大光合作用的面積，主要指進(jìn)行合理密植，通過(guò)控制葉面積指數(shù)，使每一熟的農(nóng)作物總體積累的光合產(chǎn)物最多。方法三就是要提高農(nóng)作物自身的光合作用效率。光合作用效率與進(jìn)行光合作用所需的各種條件有關(guān)，如CO 的濃度、光照強(qiáng)弱、水分、溫度和土壤PH等。由此可見，提高農(nóng)作物自身光合作用效率可以提高農(nóng)作物對(duì)光能的利用率，而提高了農(nóng)作物對(duì)光能利用卻并不一定就提高了農(nóng)作物的光合作用效率。絕不能將提高光能利用率與提高光合作用效率等同起來(lái)。

例3. 合理施肥能提高光能利用率,下列敘述除哪項(xiàng)外都與提高光合作用效率密切相關(guān)（）。

A. N使葉面積增大,增大了光合作用的面積

B. N是光合作用產(chǎn)物蛋白質(zhì)的必需元素

C. N是NADP 和ATP的組成成分,可以提高光合能力

D. K促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸

解析：B、C、D三項(xiàng)都暗含了要保證必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)從而提高光合作用效率。A選項(xiàng)也提到了N元素，不可否認(rèn)保證N元素的供應(yīng)可以通過(guò)合成與光合作用相關(guān)的酶、葉綠素、ADP和NADP 等而提高光合作用的效率，但A選項(xiàng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是增大了光合作用的面積。而增大光合作用面積只能提高農(nóng)作物對(duì)光能的利用率，卻不能提高農(nóng)作物自身的光合作用效率。答案應(yīng)該選A。

三、 C 途徑與C 途徑

C 途徑、C 途徑是指CO 的固定途徑。在試卷批改中，發(fā)現(xiàn)有不少學(xué)生對(duì)這兩條途徑的反應(yīng)物與產(chǎn)物、C 植物和C 植物的葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞中發(fā)生的反應(yīng)容易混淆。

例4. 在C 途徑與C 途徑，CO 被固定為（）。

A. C 和C B. PEP和C C. C 和PEPD. C 和PEP

解析：在每屆的高三學(xué)生當(dāng)中，這道題有不少學(xué)生選C。CO與C 相結(jié)合反應(yīng)形成C ，這就是C 途徑。在C 途徑中，C 是反應(yīng)物，C 是產(chǎn)物。CO 與PEP相結(jié)合形成C ，這就是C 途徑。在C 途徑中，PEP是反應(yīng)物，C 是產(chǎn)物。所以應(yīng)該選A。

例5. 既能吸收光能、又能將CO 轉(zhuǎn)變?yōu)?CH O)的細(xì)胞是（）。

A. C 植物的葉肉細(xì)胞 B. C 植物的維管束鞘細(xì)胞

C. C 植物的葉肉細(xì)胞 D. C 植物的維管束鞘細(xì)胞

解析：C 植物維管束鞘細(xì)胞沒有葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，而進(jìn)行光合作用的細(xì)胞只是葉肉細(xì)胞，其葉肉細(xì)胞含結(jié)構(gòu)完整的葉綠體，也能進(jìn)行光合作用全過(guò)程。C 植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞有葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞，但其維管束鞘細(xì)胞的葉綠體不含基粒，不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行暗反應(yīng)的C 途徑和C 的還原，其葉肉細(xì)胞雖然含有結(jié)構(gòu)完整的葉肉細(xì)胞，但不能進(jìn)行光合作用全過(guò)程，只能進(jìn)行光反應(yīng)和暗反應(yīng)的C 途徑。因此該題應(yīng)該選A。

四、 生物固氮與自養(yǎng)型

有很多學(xué)生容易將根瘤菌等固氮生物全當(dāng)做自養(yǎng)型生物，這是不正確的。自養(yǎng)型生物與異養(yǎng)型生物最根的區(qū)別在于自養(yǎng)型生物能將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成自身所需要的有機(jī)物，異養(yǎng)型生物卻不能夠。而固氮是指固氮微生物將大氣中的氮還原成氨的過(guò)程，只是將一種無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變成另一種無(wú)機(jī)物，它不能直接與生物的代謝類型掛鉤。在固氮微生物中，有的是自養(yǎng)型生物，如固氮藍(lán)藻，而更多的卻是異養(yǎng)型生物，如根瘤菌等具有固氮功能的細(xì)菌或部分的放線菌。

例6. 下表是關(guān)于三種生物的能源、碳源、氮源、光合色素的描述。

描述正確的生物是（）。

A. 硝化細(xì)菌、固氮藍(lán)藻和根瘤菌

B. 硝化細(xì)菌、固氮藍(lán)藻

C. 固氮藍(lán)藻

D. 根瘤菌

解析：硝化細(xì)菌的能源和氮源都是NH 。根瘤菌是異養(yǎng)型生物，它的能源應(yīng)是氧化有機(jī)物。固氮藍(lán)藻既能固氮，也能利用光能進(jìn)行光合作用，因此答案為C。

篇（6）

這類題型，實(shí)驗(yàn)生物材料一般是萌發(fā)種子、酵母菌或綠色植物材料，但須避光處理。不加說(shuō)明的話，默認(rèn)底物是葡萄糖，原理就是書本中有氧呼吸、無(wú)氧呼吸（酒精+CO2類）反應(yīng)式。前者的特點(diǎn)是氣體體積恒定的反應(yīng)，后者的特點(diǎn)是氣體體積增大的反應(yīng)。

例1 下圖是用等量葡萄糖配置的適宜濃度的培養(yǎng)液，培養(yǎng)相同的酵母菌，適宜且相同溫度培養(yǎng)，其他條件見圖中信息。下列有關(guān)酵母菌的呼吸類型說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。

■

■

答案：C

二、測(cè)定呼吸底物

生物呼吸作用的底物（有機(jī)物）種類及含量的差異，會(huì)導(dǎo)致呼吸作用釋放的CO2與吸收的O2比發(fā)生差異，這可用呼吸商表示：呼吸商（Q）=■。呼吸作用的底物為葡萄糖時(shí)，只進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，呼吸商等于1，放清水對(duì)照裝置中有色液滴不移動(dòng)。若同時(shí)進(jìn)行有氧呼吸和無(wú)氧呼吸時(shí)，呼吸商大于1，對(duì)照中有色液滴向右移動(dòng)。當(dāng)呼吸作用分解脂肪和蛋白質(zhì)時(shí)，呼吸商都小于1，則對(duì)照的有色液滴向左移動(dòng)，這是因?yàn)閮煞N物質(zhì)的氫碳的百分比大。

例2 為了測(cè)定種子萌發(fā)時(shí)的呼吸商，現(xiàn)準(zhǔn)備了3只玻璃瓶、瓶塞、帶刻度的玻璃管、發(fā)芽的蠶豆種子、10%的NaOH溶液、NaHCO3、清水等。1號(hào)玻璃瓶的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

■

（1）1號(hào)玻璃瓶?jī)?nèi)的氣體變化還不足以求出發(fā)芽蠶豆的呼吸商，由此還要利用2號(hào)玻璃瓶來(lái)測(cè)定發(fā)芽蠶豆呼吸作用過(guò)程中的某一種氣體的變化。請(qǐng)根據(jù)1號(hào)圖及題干中的器材與試劑，說(shuō)出2號(hào)圖裝置與1號(hào)圖的不同：_________，以此可以測(cè)出__________量。

（2）若1號(hào)裝置測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（墨滴移動(dòng)量）為X，2號(hào)裝置所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（墨滴移動(dòng)量）為Y（2號(hào)裝置中墨滴左移），則呼吸商計(jì)算式為：_________

___________。如果呼吸商小于1時(shí)，說(shuō)明__________

____________。

（3）為了糾正環(huán)境因素引起的實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差，須設(shè)3號(hào)裝置。應(yīng)對(duì)3號(hào)裝置做何處理：_____________。

答案：（1）試管中的液體應(yīng)用同體積的清水，種子吸收的氧氣量與釋放的二氧化碳?xì)怏w量的差值；（2）（X-Y）/X，呼吸底物中含脂肪；（3）用死種子，試管中放等量的清水。

三、計(jì)算呼吸作用速率和光合作用速率

測(cè)定呼吸作用強(qiáng)度，裝置內(nèi)小燒杯中放入NaOH溶液，而測(cè)定光合作用強(qiáng)度，小燒杯中放入NaHCO3溶或者CO2緩沖液，對(duì)照組裝置中放入死種子如煮熟的種子。

例3 如右圖為探究植物光合作用速率的裝置。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，針筒的讀數(shù)是0.2mL，水滴位置在X。恒溫30min后，將針筒容量調(diào)至0.6mL，水滴位置恢復(fù)到X。若以氧氣的釋放量來(lái)表示光合作用速率，則該植物的光合作用速率是________mL/h，該數(shù)值比實(shí)際的光合作用速率低，原因是_________

__________。

答案：0.8；植物同時(shí)進(jìn)行呼吸作用，消耗了氧氣。

四、比較光合作用與呼吸作用強(qiáng)度

CO2因緩沖液的存在，體積保持不變，氣體體積的變化是由O2引起的。當(dāng)凈光合作用大于零時(shí)，裝置內(nèi)O2增多，液滴位置外移；當(dāng)凈光合作用等于零時(shí)，液滴不移動(dòng)；當(dāng)凈光合作用小于零時(shí)，裝置內(nèi)O2減少，液滴位置內(nèi)移。

五、比較動(dòng)物代謝的耗氧量

篇（7）

（1）生物傳感器：

生物傳感器是近幾十年內(nèi)發(fā)展起來(lái)的一中新的傳感器技術(shù)，各種生物傳感器都具有以下共同特點(diǎn)：包含一種或多種生物活性材料及能把生物活性表達(dá)的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的物理或化學(xué)傳感器，兩者結(jié)合在一起，用現(xiàn)代化微電子的自動(dòng)化儀表進(jìn)行生物信息再加工，構(gòu)成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統(tǒng)。

（2）測(cè)量原理：

在各實(shí)驗(yàn)裝置中，通過(guò)改變某一自變量研究光合作用強(qiáng)度大小，光照度傳感器溶氧傳感器電極置于實(shí)驗(yàn)瓶?jī)?nèi)，將測(cè)得瓶中溶解氧濃度的變化值傳送至數(shù)據(jù)采集器接口進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和分析。

（3）知識(shí)背景：

光合作用的實(shí)質(zhì)是植物利用光能，把水和二氧化碳合成有機(jī)物同時(shí)釋放氧氣的過(guò)程，其中影響植物光合作用強(qiáng)度的環(huán)境條件有：二氧化碳濃度、光質(zhì)、光強(qiáng)度、溫度、酸堿度等。實(shí)驗(yàn)中設(shè)置不同自變量，利用水生蜈蚣草在進(jìn)行光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的氧引起水中溶解氧含量的改變，從而反映出相應(yīng)環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響。

2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料

帶USB接口的計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集器，光照度傳感器、溶氧傳感器，朗威DISLab軟件，大小、苗嶺、長(zhǎng)勢(shì)相同的水生蜈蚣草多株，光源，可密封玻璃瓶，水浴鍋，自來(lái)水，冷開水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.125%的NaHCO3溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的HCl溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的NaOH溶液等。

3 實(shí)驗(yàn)步驟

3.1學(xué)生準(zhǔn)備

將全部學(xué)生均分為10組，其中每?jī)山M實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相同。全組成員分工合作，各司其職。

3.2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

（1）材料預(yù)處理。將選好的等量水生蜈蚣草分別置于3只實(shí)驗(yàn)瓶?jī)?nèi)，放在暗箱內(nèi)一夜。

（2）連接計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器及溶解氧傳感器、光強(qiáng)度采集器，打開計(jì)算機(jī)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)軟件系統(tǒng)。點(diǎn)擊“通用軟件”，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別所接入的傳感器，并顯示溶解氧數(shù)值及光照度數(shù)值。

（3）分別將溶解氧傳感器電極置于三瓶?jī)?nèi)，待示數(shù)穩(wěn)定后測(cè)得瓶中溶解氧濃度初始數(shù)據(jù)。

（4）記錄數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1～表5

（5）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：

①自來(lái)水和冷開水中溶解氧數(shù)值均下降，說(shuō)明植物呼吸作用強(qiáng)度大于光合作用強(qiáng)度，且無(wú)二氧化碳時(shí)植物光合作用幾乎不能進(jìn)行。

②藍(lán)光照射時(shí)光合作用強(qiáng)度大于紅光照射，紅光照射時(shí)光合作用強(qiáng)度大于綠光照射時(shí)。

③在一定光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，植物光合作用隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。

④溫度較低，植物光合作用強(qiáng)度較溫度適宜時(shí)弱，但當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)植物光合作用強(qiáng)度急劇下降。

⑤實(shí)驗(yàn)瓶中加酸或堿時(shí)植物光合作用強(qiáng)度下降，且加酸后植物光合作用為負(fù)增長(zhǎng)。

篇（8）

光合作用與細(xì)胞呼吸是高中生物的主干知識(shí)和歷年高考命題的熱點(diǎn)，特別是影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用更是高考命題的重中之重，并常綜合圖表考查學(xué)生對(duì)信息的分析和處理能力。本文結(jié)合典型例題就光合作用與細(xì)胞呼吸中曲線表格題的解題思路和方法進(jìn)行分析。

一、曲線題解題策略

坐標(biāo)曲線題能將大量的信息隱藏在圖像之中，較全面地考查學(xué)生獲取、處理和用運(yùn)信息的能力。解題的關(guān)鍵是做到以下幾點(diǎn)：一是明確縱橫坐標(biāo)的含義；二看曲線的特殊點(diǎn)（起點(diǎn)、頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)、終點(diǎn)）所示的含義；三看曲線的變化趨勢(shì)，如上升、平衡、轉(zhuǎn)折等。

例題：圖中甲表示A、B兩種植物光合效率隨光照強(qiáng)度的變化曲線，乙表示將A植物放在不同濃度CO環(huán)境條件下，A植物光合效率受光照強(qiáng)度影響的變化曲線，請(qǐng)分析回答：

（1）在較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)陰雨的環(huán)境中，生長(zhǎng)受到顯著影響的植物是 。

（2）圖甲中的“b”點(diǎn)表示 。

（3）在c點(diǎn)時(shí)，葉綠體中ADP的移動(dòng)方向是 。

（4）e點(diǎn)與d點(diǎn)相比較，e點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞中C的含量 ；e點(diǎn)與f點(diǎn)相比較，e點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞C中的含量 。（填“高”“低”或“基本一致”）

解析：本題以曲線形式考查光合作用的影響因素和學(xué)生的識(shí)圖、分析推理能力。從圖甲中可以看出a點(diǎn)時(shí)完全沒有光照，此時(shí)光合作用強(qiáng)度為零，此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的值為呼吸速率；b點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度與呼吸作用強(qiáng)度相等，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)；c點(diǎn)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大，即c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光飽和點(diǎn)。曲線a到c段，光合速率隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大，這時(shí)光照強(qiáng)度通過(guò)影響光反應(yīng)限制光合速率；c點(diǎn)以后光合速率不在隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加，此時(shí)限制光合作用的因素將是CO等。

（1）A和B兩條曲線相比較，B植物適宜在弱光下生長(zhǎng),長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)陰雨A植物生長(zhǎng)受影響。

（2）b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)。

（3）考查葉綠體中ATP的合成與水解，即光反應(yīng)與暗反應(yīng)的場(chǎng)所。ADP由葉綠體基質(zhì)移向類囊體膜合成ATP。

（4）分析圖乙可知，d點(diǎn)與e點(diǎn)比較，CO濃度相同，而光照強(qiáng)度d點(diǎn)低于e點(diǎn)，影響光反應(yīng)，產(chǎn)生的ATP和NADPH不足，C的還原受阻，因此葉肉細(xì)胞中C的含量d點(diǎn)高于e點(diǎn)；e點(diǎn)與f點(diǎn)相比，光照強(qiáng)度相同，是CO濃度對(duì)光合速率的影響，f點(diǎn)CO的濃度低，暗反應(yīng)中CO的固定受限制，而e點(diǎn)不受影響，因此葉肉細(xì)胞中C的含量e點(diǎn)較高。

二、表格題及解題策略

表格數(shù)據(jù)題以表格的形式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)的變化及關(guān)系反映生物學(xué)現(xiàn)象及規(guī)律之間的聯(lián)系，具有文字量小、信息量大、直觀明了的特點(diǎn)，有利于考查學(xué)生分析和處理信息的能力。

例題：為了探究植物體呼吸強(qiáng)度的變化規(guī)律，研究人員在不同的溫度和不同的氧含量下，測(cè)定了一定大小新鮮菠菜葉的CO釋放量（表中為相對(duì)值），請(qǐng)據(jù)表分析回答：

（1）為了能使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)地反映呼吸強(qiáng)度的變化，在實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件上應(yīng)特別注意的是什么？為什么？ 。

（2）表中數(shù)據(jù)反映出當(dāng)氧含量從0.1%上升到3.0%時(shí)，CO釋放量下降，其原因是O含量上升，抑制了 呼吸的 階段；當(dāng)氧含量從20%上升到40%時(shí)，植物呼吸強(qiáng)度的變化是 。其原因 。

（3）就圖中數(shù)據(jù)分析，蔬菜長(zhǎng)期貯藏的最佳環(huán)境控制條件是 。此條件下植物細(xì)胞內(nèi)CO的產(chǎn)生場(chǎng)所是 。

篇（9）

沉水植物通過(guò)光合作用改善水中的溶氧條件。光合作用受溫度、光照和pH值等多種環(huán)境因子的綜合影響。了解沉水植物的光合特征是解釋各種沉水植物在水中的分布格局和群落演替的基礎(chǔ)，也是人工配置沉水植物群落時(shí)，選擇種類及群落種類配置的科學(xué)基礎(chǔ)。

穗狀狐尾藻（MyriophyllumspicatumL.）是一種多年生沉水植物。適應(yīng)性極強(qiáng)，為世界廣布種。在我國(guó)分布于南北各地池塘、湖泊、河溝、沼澤中。本實(shí)驗(yàn)研究了若干環(huán)境因子對(duì)穗狀狐尾藻光合作用的影響，為沉水植物恢復(fù)重建時(shí)物種選擇及正確選擇深度適宜的區(qū)域種植穗狀狐尾藻提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料及器材

穗狀狐尾藻采自重慶大足龍水湖，移植于西南農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)與水文學(xué)院的實(shí)驗(yàn)池塘中。試驗(yàn)時(shí)選取茁壯程度比較一致的植株。

穗狀狐尾藻的室內(nèi)培養(yǎng)在LRH-150-G光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行，光照強(qiáng)度用JD-1A型水下照度計(jì)測(cè)定，pH值用PH-1S型pH計(jì)測(cè)定，溶氧用碘量法測(cè)定。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1光照、溫度對(duì)穗狀狐尾藻光合作用的影響

選取形狀一致、質(zhì)量（0.3001±0.0008g）相同的新鮮穗狀狐尾藻頂枝，向175ml的磨口透明試劑瓶中加入充分曝氣的自來(lái)水，用小鑷子將新鮮穗狀狐尾藻頂枝放入黑白瓶中，使其充分舒展開來(lái)，且瓶中無(wú)氣泡。用口向瓶中水體吹氣10s，以提供光合作用所需的CO2。瓶子加蓋后放置于已調(diào)好溫度的水浴盆中，并將水浴盆放入光照培養(yǎng)箱中。在5℃，某一光照條件下進(jìn)行培養(yǎng)，2h后取出，測(cè)定瓶中溶解氧的變化，推算在此條件下穗狀狐尾藻的凈產(chǎn)氧量。通過(guò)開燈管數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。用相同方法測(cè)定10℃、15℃、20℃和25℃，在不同光照條件下穗狀狐尾藻的凈產(chǎn)氧量?；貧w分析計(jì)算出穗狀狐尾藻在不同溫度下的光補(bǔ)償點(diǎn)[1，2，3]。

1.2.2pH值對(duì)穗狀狐尾藻光合作用的影響

重慶地區(qū)人工水域（池塘、水庫(kù)等）和自然水域（湖泊、江河）的pH值大多呈中性偏酸，即使在水生植物大量生長(zhǎng)季節(jié)也很難超過(guò)9，據(jù)此本試驗(yàn)設(shè)定pH值范圍為4.1～10.0。

用濃度為0.1N的HCl、NaOH、NaHCO3溶液調(diào)節(jié)曝氣12h的自來(lái)水pH值至4.1、5.4、6.4、7.2、8.2、9.1、10.0，分別加入到150ml的磨口透明試劑瓶中。穗狀狐尾藻頂枝加入和處理同1.2.1。瓶子加蓋后放置于水溫為12.5℃的水浴盆中，光照強(qiáng)度設(shè)定為6000lx。

1.2.325℃穗狀狐尾藻光飽和點(diǎn)的測(cè)定

選擇水溫為25℃時(shí)測(cè)定穗狀狐尾藻的光飽和點(diǎn)，原因是重慶地區(qū)常年云霧多、日照少，當(dāng)水溫高于25℃時(shí)（8月份），強(qiáng)光照的天數(shù)比較多，易引起光抑制。

在8月份，選擇光照強(qiáng)烈的晴天中午，于150ml的磨口試劑瓶中裝滿經(jīng)充分曝氣的自來(lái)水，穗狀狐尾藻頂枝加入和處理同1.2.1。把瓶加蓋橫放于室外盆內(nèi)水浴中。盆內(nèi)水溫用冰塊控溫，溫度控制在25℃±1℃。用遮蔭的辦法調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度。每次試驗(yàn)曝光時(shí)間2h，其間每15min測(cè)定一次光照強(qiáng)度，各次測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值作為2h試驗(yàn)期間的光照強(qiáng)度。2h后用碘量法測(cè)定瓶中的溶解氧含量。推算其在某一光照下穗狀狐尾藻的凈產(chǎn)氧量，找出光飽和點(diǎn)值。

2結(jié)果與討論

2.1溫度和光照強(qiáng)度對(duì)穗狀狐尾藻光合作用的影響

在不同溫度條件下，穗狀狐尾藻凈產(chǎn)氧量的測(cè)定結(jié)果如下:

圖15℃時(shí)光照度與穗狀狐尾藻凈產(chǎn)氧量的關(guān)系

圖210℃時(shí)光照度與穗狀狐尾藻凈產(chǎn)氧量的關(guān)系

圖315℃時(shí)光照度與穗狀狐尾藻凈產(chǎn)氧量的關(guān)系

圖420℃時(shí)光照度與穗狀狐尾藻凈產(chǎn)氧量的關(guān)系

圖525℃時(shí)光照度與穗狀狐尾藻凈產(chǎn)氧量的關(guān)系

圖6穗狀狐尾藻在不同溫度下的呼吸耗氧量

由圖1～圖5可知,在每個(gè)溫度水平上，光照強(qiáng)度0lx～6000lx時(shí)，穗狀狐尾藻的凈產(chǎn)氧量隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加，穗狀狐尾藻的凈產(chǎn)氧量與光照度成線性關(guān)系。

由圖6可知，穗狀狐尾藻的呼吸耗氧量隨溫度的上升而增大。

光補(bǔ)償點(diǎn)是植物的光合強(qiáng)度和呼吸強(qiáng)度達(dá)到相等時(shí)的光照度值。對(duì)水生植物來(lái)說(shuō)，光補(bǔ)償點(diǎn)所在深度是光補(bǔ)償深度，是沉水植物在湖泊等自然水體中向深層分布的界限。在光補(bǔ)償點(diǎn)以上，植物的光合作用超過(guò)呼吸作用，可以積累有機(jī)物質(zhì)。光補(bǔ)償點(diǎn)以下，植物的呼吸作用超過(guò)光合作用，此時(shí)非但不能積累有機(jī)物質(zhì)，反而要消耗貯存的有機(jī)物質(zhì)。如長(zhǎng)時(shí)間在光補(bǔ)償點(diǎn)以下，植株將逐漸枯黃以致死亡。因此植物正常生長(zhǎng)所需的最低光照度必須高出其補(bǔ)償點(diǎn)，由回歸方程求得，5℃時(shí)穗狀狐尾藻的光補(bǔ)償點(diǎn)為45lx；10℃為173lx；15℃為308lx；20℃為418lx；25℃為495lx。由此可見，穗狀狐尾藻的光補(bǔ)償點(diǎn)隨溫度的升高而增大。原因是當(dāng)溫度升高時(shí)，呼吸作用增強(qiáng)，光補(bǔ)償點(diǎn)隨之上升。

劉國(guó)才[4]對(duì)白音花水庫(kù)冰下水生維管束植物的研究表明，穗狀狐尾藻的光補(bǔ)償點(diǎn)為160lx，但未指明水溫，但水溫應(yīng)該在0～4℃。劉國(guó)才[5]在對(duì)冰下水生維管束生產(chǎn)力的研究中測(cè)得穗狀狐尾藻光補(bǔ)償點(diǎn)為207lx（2.5℃，pH7.5）。而據(jù)任南[6]等人的有關(guān)環(huán)境因子對(duì)東湖幾種沉水植物生理的影響研究結(jié)果表明，狐尾藻4℃下為2331x；15℃下為4241x；20℃下為658lx。劉國(guó)才、任南以及本試驗(yàn)所測(cè)得穗狀狐尾藻的光補(bǔ)償點(diǎn)三者之間都存在較大差異，究其原因可能與狐尾藻選材的茁壯程度、材料的處理方法上、試驗(yàn)條件的設(shè)定以及長(zhǎng)期適應(yīng)不同地區(qū)的生活環(huán)境等有關(guān)。劉國(guó)才冰下水生維管束生產(chǎn)力的研究的試驗(yàn)用水pH為7.5；任南試驗(yàn)所用的穗狀狐尾藻取自武漢東湖，東湖整個(gè)湖區(qū)平均pH為8.5；本試驗(yàn)用水的pH為6.8～6.9。高pH條件下，水中缺乏無(wú)機(jī)碳源會(huì)抑制光合作用。而酸性條件下無(wú)機(jī)碳源（CO2、HCO3-）要豐富些，有利于光合作用的順利進(jìn)行。劉國(guó)才所用的穗狀狐尾藻取自內(nèi)蒙古；任南是從武漢東湖采集的；本試驗(yàn)所用的穗狀狐尾藻采自重慶大足龍水湖，移植于校內(nèi)實(shí)驗(yàn)池塘中暫養(yǎng)。因穗狀狐尾藻長(zhǎng)期適應(yīng)不同地區(qū)的生活環(huán)境導(dǎo)致所測(cè)得的結(jié)果存在較大的差異。

2.2pH值對(duì)穗狀狐尾藻光合作用的影響

圖7不同pH值下穗狀狐尾藻凈產(chǎn)氧量的變化

由圖7可知，穗狀狐尾藻凈產(chǎn)氧量在pH值為5.4時(shí)最大。pH值為5.4～6.4時(shí)，光合作用旺盛。在pH值為5～10時(shí)，隨著pH值的增加，穗狀狐尾藻的光合作用強(qiáng)度降低，在堿性條件下凈產(chǎn)氧量出現(xiàn)負(fù)值。該現(xiàn)象可以從兩方面解釋，一是在酸性條件下，穗狀狐尾藻有充足的碳源（CO2和HCO3－）可以利用，有利于光合作用的進(jìn)行，而在堿性條件下，可利用碳源不足，光合用受限制[33]；二是試驗(yàn)開始時(shí)穗狀狐尾藻已經(jīng)在池塘里生長(zhǎng)了一個(gè)半月，完全適應(yīng)了池塘的水環(huán)境。學(xué)校池塘的特點(diǎn)是水位低，池水主要靠降雨來(lái)補(bǔ)充，試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得試驗(yàn)池塘的pH值為6.2。這些可能是穗狀狐尾藻在偏酸的水體中光合作用較旺盛的原因。

蘇勝齊等[7]有關(guān)pH值對(duì)菹草光合作用影響的試驗(yàn)表明，在pH為5～11時(shí)，隨著pH值的增加，菹草光合作用強(qiáng)度降低，二者呈負(fù)相關(guān)。由此可見菹草也適宜在中性偏酸的環(huán)境中生長(zhǎng)。

2.325℃穗狀狐尾藻的光飽和點(diǎn)

圖825℃時(shí)光照強(qiáng)度與穗狀狐尾藻凈產(chǎn)氧的關(guān)系

在一定的光強(qiáng)范圍內(nèi)，植物的光合強(qiáng)度隨光照度的上升而增加，當(dāng)光照度上升到某一數(shù)值之后，光合強(qiáng)度不再繼續(xù)提高時(shí)的光照度值稱為光飽和點(diǎn)。

由公式計(jì)算可知，在水溫25℃時(shí)穗狀狐尾藻的光飽和點(diǎn)為58,136lx。由圖8可知，當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)飽和光照強(qiáng)度后，隨著光照強(qiáng)度增加，穗狀狐尾藻的光合速率明顯下降。穗狀狐尾藻的光合作用表現(xiàn)出強(qiáng)光抑制現(xiàn)象。

3結(jié)論與討論

3.1穗狀狐尾藻光合作用的光補(bǔ)償點(diǎn)和光抑制

在溫度5℃、10℃、15℃、20℃和25℃，光照0～6000lx時(shí)，穗狀狐尾藻的凈產(chǎn)氧量隨光照的增強(qiáng)而升高。回歸分析計(jì)算出穗狀狐尾藻在不同溫度下的光補(bǔ)償點(diǎn)，分別為45lx、173lx、308lx、418lx、495lx。穗狀狐尾藻生長(zhǎng)的光補(bǔ)償點(diǎn)隨水溫的上升而逐漸增加。由此可知，低溫季節(jié)穗狀狐尾藻對(duì)水體透明度的要求不高；高溫季節(jié)則須采取措施提高水體的透明度，這樣才有利于穗狀狐尾藻的生長(zhǎng)[8，9]。在富營(yíng)養(yǎng)化環(huán)境中，沉水植物要維持對(duì)藻類的優(yōu)勢(shì)，必須在水表形成冠層并具備相對(duì)高的豐度[10]。要在水表形成冠層并具備相對(duì)高的豐度，光合作用就應(yīng)該有較小的強(qiáng)光抑制。試驗(yàn)表明穗狀狐尾藻存在光抑制現(xiàn)象（水溫25℃，光飽和點(diǎn)為58,136lx），但在全光照條件下仍能保持一定光合速率。

3.2穗狀狐尾藻的光合作用對(duì)pH條件的適應(yīng)

穗狀狐尾藻的光合作用在中性偏酸的水體中較旺盛。在pH值為5～10，隨著pH值增加，穗狀狐尾藻光合作用的強(qiáng)度降低。李恒[11]在對(duì)云南高原湖泊中植物研究時(shí)發(fā)現(xiàn)pH值高達(dá)9.2的水體中仍有穗狀狐尾藻生長(zhǎng)，任南等人的研究表明，穗狀狐尾藻具有較強(qiáng)的耐受水體高pH值的能力[4]。綜合上述試驗(yàn)結(jié)果及他人的研究成果，認(rèn)為穗狀狐尾藻能夠耐受較寬的pH值范圍。

綜上所述，穗狀狐尾藻由于具有較低的光補(bǔ)償點(diǎn)、對(duì)pH值有較大范圍的耐受能力以及非光合莖的存在（非光合莖對(duì)植株在深水地段定居生存有重要的生態(tài)適應(yīng)意義。穗狀狐尾藻莖植株下部可形成沒有葉片的莖，稱為非光合莖。其暗呼吸只是光合莖的19.1％[12]，能量消耗較低。因此非光合莖的存在，使得穗狀狐尾藻可扎根在更深的水底，在較深的水體中生存。一般認(rèn)為，3倍透明度以下水草難以生存[10]。滇池目前水體的透明度只有40～45cm，原有的絕大多數(shù)沉水植物都已消失，但在一些水深2.5m的水域仍有穗狐尾藻生長(zhǎng)[13]，在水生植被的恢復(fù)工程中可作備選擇的物種之一。還應(yīng)注意，植物群體的光補(bǔ)償點(diǎn)較單株為高。因?yàn)槿后w內(nèi)葉子多，相互遮蔭，當(dāng)光照度弱時(shí)，上層葉片還能進(jìn)行光合作用，但下層葉片呼吸作用強(qiáng)，光合作用弱，所以整個(gè)群體的光補(bǔ)償點(diǎn)上升。這一點(diǎn)在確定沉水植物適宜種植水深時(shí)不能忽視。

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10劉建康.高級(jí)水生生物學(xué)[M].北京：科學(xué)比版社,1999,137,225-240

篇（10）

1.從考查內(nèi)容看：涉及葉綠體中色素的作用及其提取和分離、有關(guān)光合探究的幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、光合作用過(guò)程及影響光合作用強(qiáng)度的因素。主要集中在以下三個(gè)知識(shí)點(diǎn)：①光合作用的過(guò)程（重點(diǎn)是光反應(yīng)、暗反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化）；②光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響以及對(duì)光合作用的產(chǎn)物、中間產(chǎn)物含量的影響；③光合作用和細(xì)胞呼吸的相互影響。

2.從考查形式看：有選擇題和簡(jiǎn)答題兩種題型。試題普遍聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，常以實(shí)驗(yàn)分析或圖表曲線的形式綜合考查，靈活性強(qiáng)、難度較大。

要點(diǎn)解讀

一、實(shí)驗(yàn)：綠葉中色素的提取和分離

1.實(shí)驗(yàn)原理

（1）提取原理：色素能夠溶解在有機(jī)溶劑中，所以用有機(jī)溶劑提取綠葉中的色素。

（2）分離原理：葉綠體中的色素不止一種，它們都能溶解在層析液中。它們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌云湓跒V紙上的擴(kuò)散速度不同。溶解度高的隨層析液在濾紙上擴(kuò)散得快，反之則慢。最終，色素隨著層析液在濾紙上的擴(kuò)散而分離。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

提取綠葉中的色素制備濾紙條畫濾液細(xì)線分離綠葉中的色素觀察與記錄。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及說(shuō)明

色素名稱含量溶解度擴(kuò)散速度吸收光的顏色作用

葉綠素a最多較低較慢

葉綠素b較多最低最慢主要吸收紅光和藍(lán)紫光

胡蘿卜素最少最高最快

葉黃素較少較高較快主要吸收藍(lán)紫光

吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能

5.注意事項(xiàng)

（1）應(yīng)選擇新鮮成熟的綠色葉片，不要選擇幼嫩、發(fā)黃的葉片。

（3）濾紙要干燥處理。畫濾液細(xì)線時(shí)，應(yīng)以細(xì)、直、顏色濃綠為標(biāo)準(zhǔn)，重復(fù)畫線時(shí)必須等上次畫線干燥后再進(jìn)行。

（4）無(wú)水乙醇和層析液都易揮發(fā)，且層析液有一定毒性，故研磨速度要快，收集的濾液要用棉塞塞住試管口，層析時(shí)燒杯要加蓋。

（5）層析時(shí)，濾液細(xì)線不能觸及層析液，否則色素會(huì)溶解在層析液中。

（6）因?yàn)橐号輧?nèi)也有花青素等水溶性色素，所以本實(shí)驗(yàn)一定要用無(wú)水乙醇提取色素，否則色帶數(shù)目將不止4條。

二、光合作用的探究歷程

光合作用的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中，有很多科學(xué)家做了研究。高考試題往往以這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為范本，經(jīng)過(guò)改編，以新的情境考查學(xué)生對(duì)這些研究過(guò)程涉及的實(shí)驗(yàn)手段和實(shí)驗(yàn)思想的理解。復(fù)習(xí)時(shí)，要抓住自變量、因變量、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)處理等方面。

1.變量分析

（1）普里斯特利：密閉的玻璃罩是否加植物為自變量，蠟燭燃燒時(shí)間或小鼠存活時(shí)間為因變量。

（2）薩克斯：自身對(duì)照，自變量為是否照光（一半曝光與另一半遮光），因變量為葉片是否制造出淀粉。

2.實(shí)驗(yàn)處理

（1）薩克斯：暗處理的目的是消耗掉葉片中原有的淀粉，避免干擾。

（2）恩格爾曼：將臨時(shí)裝片放在黑暗并且沒有空氣的環(huán)境中，排除了環(huán)境中光線和氧的影響。利用好氧細(xì)菌的特性，準(zhǔn)確地判斷水綿細(xì)胞中釋放氧的部位。

三、光合作用過(guò)程

1.圖解

四、影響光合速率的因素

光合速率是光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)，它是指單位時(shí)間內(nèi)單位面積的葉片合成有機(jī)物的速率。

1.內(nèi)部因素

植物種類（如陰生植物和陽(yáng)生植物），同一植物不同生長(zhǎng)階段、不同部位的葉片和葉片年齡等。

葉齡曲線的分析：OA段為幼葉，隨幼葉的不斷生長(zhǎng)，葉面積不斷增大，葉內(nèi)葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加，光合作用速率不斷增加。AB段為壯葉，葉片的面積、葉綠體和葉綠素都處于穩(wěn)定狀態(tài)，光合速率也基本穩(wěn)定。BC段為老葉，隨葉齡的增加，葉片內(nèi)葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。

應(yīng)用：農(nóng)作物、果樹管理后期適當(dāng)摘除老葉、殘葉。

2.環(huán)境因素

（1）光照

光照條件包括光的成分、光照強(qiáng)度、光合面積等。

①光的成分

由于色素吸收可見光中的藍(lán)紫光和紅光最多，吸收綠光最少，故不同顏色的光對(duì)光合速率的影響不一樣。

應(yīng)用：溫室栽培時(shí)，用無(wú)色透明的玻璃（或塑料膜）做頂棚，能提高光合作用速率。

②光照強(qiáng)度

實(shí)驗(yàn)二：為了研究某種水草的光補(bǔ)償點(diǎn)（植物光合作用吸收的二氧化碳量與呼吸作用釋放的二氧化碳量相等時(shí)的光照強(qiáng)度），科研人員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。試管中放入相同的水草和等量的BTB溶液（BTB是一種靈敏的酸堿指示劑，對(duì)光不敏感，其一定濃度的水溶液中性時(shí)無(wú)色，偏堿性時(shí)呈藍(lán)色，弱酸性時(shí)呈黃色）。

（1）葉綠體中光合磷酸化發(fā)生的場(chǎng)所是。

（2）實(shí)驗(yàn)一在黑暗中進(jìn)行的目的是。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，葉綠體中ATP形成的原動(dòng)力來(lái)自于。

（3）正常光照條件下，類囊體膜內(nèi)水光解產(chǎn)生的是其pH降低的因素之一。

（4）實(shí)驗(yàn)二中，一段時(shí)間后，距離熒光燈60cm處的試管無(wú)顏色變化，這說(shuō)明。

（5）一段時(shí)間后，請(qǐng)預(yù)期2號(hào)、5號(hào)試管內(nèi)的顏色分別是、。

（6）實(shí)驗(yàn)二中，用熒光燈比白熾燈更好，原因是。

解析：（1）光合磷酸化就是合成ATP，葉綠體中合成ATP的場(chǎng)所是類囊體薄膜。（2）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄緼TP形成的原動(dòng)力，而光下，ADP、Pi會(huì)利用光能合成ATP，為了排除這種影響，選擇黑暗環(huán)境。觀察圖知，類囊體所處的溶液pH從4上升到8，立即加入ADP和Pi就可以合成ATP，平衡后就不行。說(shuō)明葉綠體中ATP形成的原動(dòng)力來(lái)自于類囊體膜兩側(cè)的pH差。（3）水光解的產(chǎn)物是[H]和氧氣，其中[H]是pH降低的因素之一。（4）距離熒光燈60cm處的試管無(wú)顏色變化，說(shuō)明植物光合作用吸收的二氧化碳量與呼吸作用釋放的二氧化碳量相等，此時(shí)的光照強(qiáng)度為該水草的光補(bǔ)償點(diǎn)。（5）2號(hào)試管距離變大，光強(qiáng)減弱，光合作用強(qiáng)度減弱，吸收CO2減少，溶液pH下降。5號(hào)試管恰好相反。根據(jù)BTB試劑的特點(diǎn)，2號(hào)、5號(hào)試管內(nèi)的顏色分別是黃色、藍(lán)色。（6）實(shí)驗(yàn)二的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯抗庹諒?qiáng)度對(duì)光合作用的影響，熒光燈比白熾燈產(chǎn)生的熱量少，可以避免溫度變化對(duì)光合作用的影響。

答案：（1）類囊體薄膜（2）避免光照對(duì)ATP合成的影響類囊體膜兩側(cè)的pH差（或類囊體膜內(nèi)側(cè)pH小于外側(cè)）（3）[H]（4）距離熒光燈60cm處的光照強(qiáng)度為該水草的光補(bǔ)償點(diǎn)（5）黃色藍(lán)色（6）熒光燈產(chǎn)生的熱量少，避免溫度對(duì)光合作用的影響

6.在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按下表中的方法步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

步驟具體操作

①剪碎葉片稱取適量幼嫩菠菜葉，剪碎，放入研缽中

②充分研磨向研缽中放入少許二氧化硅，再加入適量無(wú)水乙醇，然后迅速、充分地研磨

③迅速過(guò)濾將研磨液迅速倒入玻璃漏斗（漏斗基部放一張濾紙）中進(jìn)行過(guò)濾；將濾液收集到試管中，及時(shí)用棉塞將試管口塞緊

④制備濾紙條將干燥的定性濾紙剪成略小于試管長(zhǎng)與直徑的濾紙條，將濾紙條的一端剪去兩角，并在距這一端1cm處用鉛筆畫一條細(xì)的橫線

⑤畫濾液細(xì)線用毛細(xì)吸管吸取少量濾液，沿鉛筆線均勻畫出一條細(xì)線；重復(fù)畫若干次，每次待濾液干后再畫

⑥分離色素將適量層析液倒入試管中，將濾紙條（有濾液細(xì)線的一端朝下）輕輕插入層析液中（注意：不能讓濾液細(xì)線觸及層析液），隨后用棉塞塞緊試管口

⑦觀察與記錄觀察試管內(nèi)濾紙條上出現(xiàn)了幾條色素帶，以及每條色素帶的顏色；將觀察結(jié)果記錄下來(lái)

請(qǐng)分析回答：

（1）步驟②中無(wú)水乙醇的作用是。

（2）按照上表中方法步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，該同學(xué)在步驟③收集到的濾液呈色。