1、教學論文光合呼吸中一類坐標曲線題的解法作者姓名：許 華單 位：濮陽市油田第四高級中學郵 編：457001 職 稱：中教一級 聯系電話：郵 箱：yanwuxuhu光合呼吸中一類坐標曲線題的解法許 華 （濮陽市油田第四高級中學）摘 要：光合作用和呼吸作用是綠色植物新陳代謝的兩個重要方面，通常用CO2的釋放量和吸收量的變化曲線來反映綠色植物在一晝夜（24小時）中兩項生理活動的變化情況，本文對此類題的解法作出一些列舉。 關鍵詞：光合作用和呼吸作用；CO2的釋放量和吸收量；解法光合作用和呼吸作用是綠色植物新陳代謝的兩個重要方面，綠色植物每時每刻（不管有無光照）都在進行呼吸作用，分解有機物，消耗氧氣，產生

2、二氧化碳；而光合作用合成有機物，吸收二氧化碳，釋放氧氣，但只在有光條件下才能進行。兩者既相互矛盾，又有一定的聯系。一晝夜24小時中最明顯的變化是光照和溫度，特別是光照的變化。而光照和溫度的變化會影響光合作用，植物在一晝夜中夜間無光不進行光合作用，早上隨光照增強，光合作用增強，傍晚光照逐漸減弱，光合能力減小；溫度影響呼吸作用，白天溫度高，呼吸作用強，夜間溫度低，呼吸作用弱。中午前后，由于氣溫高，蒸騰作用加強，植物體內水分供應不足，引起氣孔關閉，使CO2供應不足，另外光合作用產物淀粉等不能及時運走，積累在葉肉細胞中，阻礙細胞CO2的運輸，最終降低光合速率，呈現“午休”現象。通常用CO2的釋放量和吸

3、收量的變化曲線來反映綠色植物在一晝夜（24小時）中兩項生理活動的變化情況，筆者對此類題的解法作出一些列舉。1. 例題和解析例1：下圖為植物在夏季晴天的一晝夜內CO2吸收量的變化情況，正確的判斷是（ ）該植物進行光合作用的時間區段是bg；植物在a和h時刻只進行呼吸作用，不進行光合作用；影響bc段光合速率的外界因素只有光照強度；ce段與fg段光合速率下降的原因相同；若c、f時刻的光合速度相等，則植物呼吸速度為c時刻大于f時刻；該植物處在生長時期；ce段下降是由于氣孔關閉造成的ABC D答案及解析：選D。從曲線可以讀出a和h時刻沒有光照，只進行呼吸作用，不進行光合作用，正確；該植物進行光合作用的時間

4、區段是ah，錯誤，排除A和C項；再判斷，ce段光合速率減慢是由于夏季中午，溫度過高，氣孔關閉，吸收的CO2減少，使暗反應速率減慢，而fg段光合速率減慢是由于光照強度減弱，影響光反應的速率，不正確正確。所以選D項。另影響bc段光合速率的外因還有溫度、CO2濃度等；因橫坐標以上曲線與坐標所圍成的面積大于橫坐標以下曲線與坐標軸所圍成的面積，則正確。例2：將兩株植物放在封閉的玻璃罩內，用全素營養液置于室外進行培養（如甲圖所示），假定玻璃罩內植物的生理狀態和自然環境中相同，且空氣濕度對植物蒸騰作用的影響、微生物對CO2濃度影響均忽略不計。現用CO2濃度測定儀測定了該玻璃罩內CO2濃度的變化情況，繪制成如

5、乙圖曲線。請據圖分析回答：（1）上圖顯示，影響光合作用的外界因素有 等。（2）BC段與AB段相比說明 能影響 的活性。CD段與AB段相比，曲線上升較緩，其原因是 。（3）D點時植物生理活動過程的特點是_ _。（4）EF段說明此時植物光合作用速度_(填“較快”或“較慢”)，EF段與DE段相比，其葉肉細胞中C5的含量較_ _；若此時的植物是大豆，那么將之換成甘蔗，則F點將_（填“上移”或“下移”）。（5）24點與0點相比，植物體內有機物總量的變化情況是 。答案：（1）光照強度、CO2濃度；（2）溫度，呼吸作用酶，光合作用吸收部分的CO2；（3）光合作用與呼吸作用速率相等；（4）較慢，多，下移；（5

6、）減少。解析：由光合作用和有氧呼吸的過程可知：當植物只進行光合作用或呼吸作用時（若不考慮其它因素），則CO2將分別會勻速減少或增加；當光合作用大于呼吸作用時，甲裝置中的CO2會降低，反之CO2會升高。其變化可通過CO2濃度測定儀測出。解題時首先必須明確這個道理，其次還必須讀懂圖乙曲線的變化走勢與時間點的對應關系。（1）由圖和題干可知，影響光合作用的外界因素有光照強度、CO2濃度等。 （2）BC段與AB段相比，曲線上升較緩，其對應的時間段為夜間25點左右，此時植物只進行呼吸作用，故其原因只能是夜間溫度較低影響了呼吸酶的活性，從而影響了呼吸作用的進行。CD段與AB段相比，其對應的時間段為夜間57點

7、左右，此時植物既進行呼吸作用，又進行光合作用，但呼吸仍大于光合，由于光合作用吸收部分的CO2，因此CO2的濃度上升緩慢。（3）D點為曲線的最高點，過了D點后曲線開始下降，故D點時光合作用與呼吸作用速率相等。（4）曲線EF段下降幅度比DE緩，說明此時植物光合作用速度較慢，其原因是中午植物出現了“午休”現象，葉肉細胞中C5的含量較DE段會增多。若此時的植物換成甘蔗，因為甘蔗為C4植物，其能夠利用較低濃度的CO2進行光合作用，故F點將下移。（5）24點與0點對應的CO2量分別為A、H點，其中24點時的CO2量高于0點的，故此時植物體內有機物總量要比0點時減少。2方法和步驟凡坐標都離不開點和線，因此“

8、識標、明點、描線、成面”是解決此類題目的一般方法和步驟。識標是基礎。仔細識別坐標圖中縱坐標、橫坐標所表達的變量，找出縱、橫坐標之間的聯系，是解答此類題目的基礎。坐標上的曲線，實際上是“橫坐標”對“縱坐標”的影響，只有搞清楚圖像表示的意義，才能正確地理解題意，才能正確地分析、解答問題。縱坐標與橫坐標之間的關系，有的是比較明顯的，而有的關系則比較隱藏，需利用所學的生物學基礎知識聯想、推理，找到橫與縱坐標聯系的“橋梁”，通過“橋梁”將二者掛起鉤來，找出縱、橫坐標真正表達的變量，才能真正找到縱、橫坐標之間的聯系。如例1圖，橫坐標表示的是時間，縱坐標表示CO2的吸收量，時間與CO2的吸收量沒有直接的聯系

9、，只有明確橫坐標的時間實質代表的一天中光照強度的變化，縱坐標的CO2的吸收量，代表的是凈光合作用的速率，才能將圖中曲線的含義理解清楚。明點是關鍵。坐標圖上的曲線是滿足一定條件的點的集合，在這些點的集合中，有些特殊點，如曲線的起點、轉折點、終點、曲線與縱橫坐標，以及其它曲線的交叉點等，它們隱含著某些限制條件或某些特殊的生物學含義，明確這些特殊點的含義是解答此類題目的關鍵。我們仍以例1圖的坐標曲線為例，圖中a點時刻以及a點以前時刻和h時刻以及h以后時刻，因為沒有光照，植物只進行呼吸作用，不進行光合作用，b時刻和g時刻，由于CO2吸收量為0，則表明植物此時刻的凈光合作用的速率為0，即表示植物的光合作

10、用和呼吸作用相等，此時刻的光照強度為該植物的光的補償點，c點表示此時刻的光合速率最高，即此時的光照強度為該植物的最適光照強度，為該植物的光的飽和點。描線是根本。坐標曲線題最終考查的還是對曲線的理解，以及對坐標曲線形狀、數值的正確描述。如曲線的走勢怎樣？曲線何時開始上升？何時趨向平緩？何時出現轉折？引起轉折的原因是什么？等，這是解答此類題目的根本所在。仍以例1圖中坐標曲線為例，a時刻及以前、h時刻及以后，由于沒有光照，植物只進行呼吸作用。ac段，由于植物接受到的光照強度逐漸增強，因而光合作用也逐漸增強；ab、gh段，由于光合作用速率小于呼吸作用的速率，CO2的吸收量為負值；b、g時刻光合作用與呼

11、吸作用速率相等；ce段光合速率減慢是由于“午休”現象，影響暗反應的速率，則C3化合物減少，而fg段光合速率減慢是由于光照強度減弱，影響光反應的速率，則C3化合物增多。 成面是手段。坐標曲線圖中的曲線與坐標軸所圍成的面積，往往表示有特殊的含義，只有明白所圍成的面積的含義，才能找到解決問題的方法，所以成面是解答此類題的手段之一。如例1圖中曲線與縱坐標和橫坐標圍成的面積的含義分別為，在橫坐標以下表示相應的時段內有機物（以CO2的吸收量表示）的凈消耗量，在橫坐標以上表示在相應的時段內，有機物（以CO2的吸收量表示）的凈積累量，則橫坐標以上曲線與坐標所圍成的面積減去橫坐標以下曲線與坐標軸所圍成的面積表示一晝夜中的有機物的積累量，某同學為研究自然條件下植物光合作用速率的日變化情況，設計了下圖（1）所示的裝置。實驗中將該裝置置于自然環境中，測定南方夏季某一晴天一晝夜中小室內氧氣的增加量或減少量，得到如下圖（2）所示曲線。試回答下列問題：圖（1） 圖（2）從圖可知一天中光合作用開始于 點，結束于 點，一天中干重最多的時間大約在 點。圖二曲線表明68h時，小室內氧氣減少量逐漸減小，其可能的主要原因是 。曲線中表明中午12h左右光照最強，光合作用釋放的氧氣量反而降低（呈“午休”現象），產生這一現象的主要原因為 。如果以甘蔗幼苗代替大豆幼苗，“午休”現象