高中生物-必修1-光合作用-知識點全面總結

第三單元之一光合作用

一、葉綠體的結構與功能

（-）葉綠體的結構模型.

①外膜、內膜:2層膜

②基質：含有與碳反應有關的翱少

量DNA

—③基粒：由類囊體堆顫成，分

布有色素和與光反應有關的酶

基粒類囊體

（二）相關學問

1、.葉綠體是真核細胞進行光合作用的場所

2、葉綠體由兩層膜（內膜和外膜）包圍而成，內部有很多基粒，基粒和基粒之間充溢了基質。

3、每個基粒都有很多個類囊體構成，類囊體薄膜上含有汲取、傳遞和轉化光能的色素以及光

反應所需的酶，是光反應的場所。

4、基質中含有暗反應所需的酶，是進行暗反應的場所。

5、光合色素的相關學問。

（1）葉綠體色素的種類及含量：

'葉綠素a

加綠素（引4）

.葉綠素b

葉綠體色素〈

湖蘿卜素

類胡蘿卜素（皿）

.葉黃素

（2）葉綠體色素的分布：葉綠體類囊體薄膜上。

（3）葉綠體色素的功能：汲取，傳遞（4種色素），轉化光能（只有少量的葉綠素a把光能轉為

電能）

（4）影響葉綠素合成的因素：

①光照：光是影響葉綠素合成的主要條件，一般植物在黑暗中不能合成葉綠素，因而葉片發(fā)

黃。（例如韭黃，蒜黃）

②溫度：溫度可影響與葉綠素合成有關的酶的活性，進而影響葉綠素的合成。低溫（秋末）

時，葉綠素分子易被破壞，而使葉子變黃。

③必需元素：葉綠素中含N、Mg等必需元素，缺乏N、Mg將導致葉綠素無法合成，葉變黃。

另外，Fe是葉綠素合成過程中某些酶的協(xié)助成分，缺Fe也將導致葉綠素合成受阻，葉變黃。

（5）葉綠體色素的汲取光譜：

吸收光能的百分比

1OO

50

o

①葉綠體中的色素只汲取可見光，而對紅外光和紫外光等不汲取。

②葉綠素a和葉綠素b主要汲取紅光和藍紫光，類胡蘿卜素(胡蘿卜素和葉黃素)主要汲取

藍紫光。色素對綠光汲取最少。對其他波段的光并非不汲取，只是汲取量較少。

經過色素汲取后，光譜出現兩條黑帶。說明：葉綠體中的色素主要汲取紅光和藍紫光。

(6)葉綠體色素的性質：易溶于酒精、丙酮和石油醴等有機溶劑，不溶于水，葉綠素的性質不穩(wěn)

定，易被破壞，類胡蘿卜素性質相對穩(wěn)定。

⑺植物葉片的顏色與所含色素的關系：

正常葉片的葉綠素和類胡蘿卜素的比例約為3：1,且對綠光汲取最

正常綠色

少，所以正常葉片總是呈現綠色

寒冷時，葉綠素分子易被破壞，類胡蘿卜素較穩(wěn)定，顯示出類胡蘿卜

葉色變黃

素的顏色，葉子變黃

秋天降溫時，植物體為適應寒冷，體內積累了較多的可溶性糖，有利

葉色變紅

于形成紅色的花青素，而葉綠素因寒冷漸漸降解，葉子呈現紅色

6、色素的提取和分別試驗。

(1)原理解讀：

①色素的提?。喝~綠體中的色素溶于有機冷劑而不溶于水，可以用無水乙醇(或丙酮)作溶

劑提取綠葉中的色素，而不能用水，因為葉綠體中的色素不能溶于水。

②色素的分別原理：利用色素在層析液中的溶解度不同進行分別，溶解度大的在濾紙上擴散

得快，反之則慢。從而使各種色素分別。

(2)選材：應選取鮮嫩、顏色深綠的葉片，以保證含有較多的色素。

(3)過程：省略。

(4)結果分析：

色素種類色素顏色色素含量

1\

胡蘿卜素ggg.最少

2

\黃色較少

些MMm藍綠色鮮

=葉綠素b較多

①從色素帶的寬度可知色素含量的多少依次為：葉綠素a>葉綠素b>葉黃素>胡蘿卜素

②從色素帶的位置可知色素在層析夜中溶解度大小依次是：胡蘿卜素>葉黃素>葉綠素a>

葉綠素b

③在濾紙上距離最近的兩條色素帶是葉綠素a與葉綠素b，距離最遠的兩條色素帶是胡蘿卜素與

葉黃素。

④.試驗創(chuàng)新：在本試驗中在圓形濾紙中心點上葉綠體色素的提取液進行層析，會得到近似同心

的四個色素環(huán)，由內到外依次是黃綠色、藍綠色、黃色、橙黃色。

【核心考點】

(1)葉綠體中色素的提取與分別試驗有關事項

①色素分別和提取的原理常?？疾?，易混淆。

②在研磨時加入碳酸鈣的作用是防止色素被破壞，加入二氧化硅的作用是有助于研磨。過濾時

用的是單層尼龍布。

③畫濾液細線時，用力要勻稱，速度要適中。

④研磨要快速、充分。a.因為丙酮簡單揮發(fā)；b.為了使葉綠體完全裂開，從而能提取較多

的色素；c.葉綠素極不穩(wěn)定，能被活細胞中的葉綠素酶水解而被破壞。

⑤制備濾紙條時，要將濾紙條的一端剪去兩角，這樣可以使色素在濾紙條上擴散勻稱，便于視

察試驗結。

⑥放置濾紙時，濾液細線必需在層析液上面。

(2)提取綠葉中色素的關鍵

①葉綠素不穩(wěn)定，易被破壞，因此研磨要快速、充分以保證提取較多的色素。

②濾液收集后，要剛好用棉塞將試管口塞緊，以防止濾液揮發(fā)。

③)稱取綠葉的質量和加入無水乙醇的體積要適當，以保證提取液的濃度。

(3)分別綠葉中色素的關鍵

①濾液細線不僅要細、直，而且要含有較多的色素，因此要在濾液干后，重復畫1?2次。

②濾紙上的濾液細線不能觸及(或沒入)層析液，否則會使濾液中的色素溶解于層析液中，濾

紙條上得不到色素帶，使試驗失敗。

(4)要提取綠色植物葉肉細胞葉綠體中的色素，至少要破壞1層細胞膜、2層葉綠體膜，共3層生

物膜(3層磷脂雙分子層或6層磷脂分子)o要將葉肉細胞中色素完全提取，還需加上1層液泡膜。

(5)試驗中幾種化學試劑的作用：

①無水乙醇用于提取綠葉中的色素。

②層析液用于分別綠葉中的色素。

③二氧化硅使研磨充分。

碘酸鈣可防止研磨過程中色素被破壞。

(6)留意事項及緣由分析

過程留意事項操作目的

提取(1)選簇新綠色的葉片使濾液中色素含量高

色素(2)研磨時加適量無水乙醇充分溶解色素

(3)加少量SiO?和CaC03研磨充分和愛護色素

(4)快速、充分研磨防止乙醇揮發(fā)，充分溶解色素

(5)盛放濾液的試管管口加棉塞防止乙醇揮發(fā)和色素氧化

(1)濾紙預先干燥處理使層析液在濾紙上快速擴散

使各色素擴散的起點相同，

(2)濾液細線要直、細、勻

使分別出的色素帶平整不重疊

分別

(3)濾液細線干燥后再畫一兩次增加色素的含量使分別出的色素帶清晰分明

色素

防止色素干脆溶解到層析液中，濾紙條上得

(4)濾液細線不觸及層析液不到色素帶）

⑺收集到的濾液綠色過淺的緣由分析：

①未加石英砂（二氧化硅），研磨不充分，色素未能充分提取出來。

②稱取綠葉過少或加入無水乙醇過多，色素溶液濃度小。

③未加碳酸鈣或加入過少，色素分子部分被破壞。

④.運用放置數天的菠菜葉，濾液色素（葉綠素）太少。

（8）濾紙條色素帶重疊：

①濾液細線不直。

②濾液細線過粗。

（9）濾紙條看不見色素帶：

①遺忘畫濾液細線。

②濾液細線接觸到層析液，且時間較長,色素全部溶解到層析液中。

二光合作用過程

（一）光合作用過程概念模型

H2O

光下竺一

VQ"co2

j還多種酶「

獷參加催化,5

C酶

\—ADP+Pi-

——--（CH2O）等

.________________/\S,___________,

Vy

光反應階段暗反應階段

光

rI

吸收光能：「。？一：

,固；

算窿多種782

3aATP-還急：

；天線色素鬻普管專Y「甑催■

,-----aNADPH----------原化

Js?

——NADP+丁~~?：

；（CHQ/JC5」;

；H20;

光能轉換電能轉換成活躍化學能轉換

成電能活躍化學能成穩(wěn)定化學能

（二）相關學問

1、光合作用過程包括光反應和暗反應兩個階段。光反應在前，暗反應在后。

2、光反應的原料、場所和條件；暗反應的原料、場所和條件。

3、光反應的物質變更和能量變更；暗反應的物質變更和能量變更。

4、光反應的產物及去向；暗反應的產物及去向。（物質轉移基于一個原則，即從產生部位

移向消耗部位）

5、光反應和暗反應同時進行著，［H］、ATP、C3、C5等中間物質處于動態(tài)平衡之中。

6、暗反應有光無光都能進行。若光反應停止，暗反應可持續(xù)進行一段時間，但時間不長，

故晚上一般認為只進行呼吸作用，暗反應不進行。

7、相同時間內，光照和黑暗間隔處理比始終光照有機物積累的多，因為［田、ATP基本不積

累，利用充分；但始終光照會造成［田、ATP的積累，利用不充分。

8、光合作用中光反應產生的ATP只供暗反應利用。

（三）光合作用過程

1、光反應

條件：有光、色素、酶

場所：葉綠體類囊體薄膜

過程：物質變更：

①水的光解：H2OX1/2O2+2［H］

②ATP的合成：ADP+H+光能區(qū)ATP（光能一ATP中活躍的化學能）

能量變更：光能轉變?yōu)锳TP中的活躍的化學能

2、暗反應

條件：有光和無光、酶

場所：葉綠體基質

過程：物質變更：①CO2的固定：CO2+C5-^>2C3

②C3的還原：5田］$32。）等+C5

能量變更：（ATP中活躍的化學能一有機物中穩(wěn)定的化學能）

3、總反應式：

光能

C02+H20（CH2O）+02

葉綠體_____________

6CO2+12H2O葉綠體》C6H12O6+6H2O+6O2

H20一。2

①氧元素1CO2_(CH2。)

②碳元素：C02-C3-(CH2O)

③氫元素：H20f[H]一(CH20)

4、實質：把無機物轉變成有機物，把光能轉變成有機物中的化學能

5、光反應和暗反應比較

比較

項目光反應暗反應

實質光化學反應酶促反應

時間快慢

須要葉綠素、光、酶不需葉綠素和光，須要多種酶

條件

反應葉綠體基粒葉綠體基質

場所

(1)水的光解2H2。---->4[H]+O(1)CO2固定：CO2+C5-------->2Cs

物質2

光能

轉化RT[H]

(2)ATP的生成：ADP+Pi.ATP(2)CO2還原:2c3K〉(CH2O)+C5

能量光能玲電能好活躍化學能，并儲存在ATPATP中活躍的化學能KCHzO）中穩(wěn)定的化學能

轉換中

完成。2釋放、ATP和NADPH的生成葡萄糖等有機物等的生成

標記

兩者光反應為暗反應供應能量（ATP、NADPH）＞還原劑NADPH；

關系暗反應為光反應供應ADP和Pi

6、外界條件變更引起光合作用中產物含量變更的分析方法

（1）分析方法：

①變更的環(huán)境條件常見的有：光照強度變更、C02濃度的變更，而其它條件不變或在確定的

范圍內。

②光合作用中的產物有C3、C5、［H］、ATP、C6Hl口、。?等。其中C3、C5、［H］、

ATP在光合作用中既有產生，又有消耗，我們稱作光合作用的中間產物，而C6Hl2。6和在光合作

用中只有產生，沒有消耗，我們稱作光合作用的終產物，故考慮方法不同。

③對C3、C5、［H］、ATP變更的推斷通常用動態(tài)平衡的方法。因為。C3、C5、［H］、

ATP在光合作用中既有產生，又有消耗，所以在推斷時既要考慮其產生（來路），又要考慮其消

耗（去路），關鍵看環(huán)境因素的突然變更對哪個途徑的影響更干脆或更大。假如來路大于去路，

則增加或積累；假如來路小于去路，則削減或降低；假如來路等于去路，則不變。

④對CeHlG和0?變更的推斷：因為C6Hl和。2在光合作用中只有產生，沒有消耗，所以

只需考慮環(huán)境因素的突然變更對整個光合作用的影響。假如環(huán)境因素的突然變更對整個光合作用

有促進作用，C6Hl和的含量增加，反之，則降低。

⑤通過比較我們可以得到以下相關規(guī)律：不管是哪種環(huán)境因素的突然變更，短時間內

C3和C5的變更狀況是相反的，即一個是增加，而另一個確定是削減。［H］和ATP的變更是相

同的。C6H1206和02的變更也是相同的。

（2）光照和二氧化碳濃度變更引起的C3,C5和［H］,ATP的變更

「rm就少G逕原遍

光照強一?弱光反應減弱

J暗反應C出血合

co：供應不變一【。：產生施塵”7震盤f成里施塵

「［H］夠還原增強

光照弱+強光反應埴強AIP埴經暗反應CO冏一?「C含里庫j

co：供應不變7。：產生.Q而盛行Fc,含里上丑一成里增加

［H］相對地1U

廠8：固定減弱ATP相對增加

光照不變暗反應夕舊「G含里EMGHid臺

3、減少co：供應丁二鱉計,-上述兩種物質

含里上丑一成里述塵

LIfi正堂進行轉化速度變慢，

6產生減支

［H］相對啦

「co：固定增強ATP相對通上

光照不變暗反應-6還原C3含里上丑C聲］：。6臺

上述兩種物質f成里增加

增加CO:供應I如E堂進行Ci含里及M

轉化速度變快，

。:產生埴加

（3）由于各種因素的變更，如溫度的變更、光照強度變更、C02濃度的變更會影響C3、C5

NADPH、ATP、C6Hl2。6、5這些物質的含量，有時還會結合模型分析，詳細表解如下：

條件C3C5［H］和ATPCH2O和。2合成量模型分析

篇先照比Hfl

強洲..一.c?

光照強度由強到弱*

增加削減削減削減I.

C02供應不變-C,、［Hl、ATP、

（CHQ泠成ift

時間

光

1皆牒

光照強度由弱到強?Cs,|HRATP.

削減增加增加增加___X__(CHsO)Orftfft

C02供應不變''................c,

時間

鬻co..co,

:不足

光照不變C02量由足的

量

削減增加增加削減...............G、(CH2O).

夠到不足合成fit

時向

/.................-c?(CHjO)

光照不變C02量由不的.……J合成量

增加削減削減增加

足到足夠G、［H］、ATP

時間

三、影響光合作用的因素及及其在生產上的應用

（一）.光照強度與光合作用速率的影響分析

°11m光照強度

圖1圖2

1.原理分析：光照強度影響光合速率的原理是通過影響光反應階段，制約ATP和［H］的產生，進而

制約暗反應階段。

2、圖1曲線分析：

A點：光照強度為0,此時只進行細胞呼吸，釋放的CO2量可表示此時細胞呼吸的強度。植物

與外界進行氣體交換，外界02量削減，CO2量增大。

o2co2

AB段：光照條件下植物既進行光合作用，又進行呼吸作用，隨光照強度增加，光合作用強度

也漸漸增加，CO2釋放量漸漸削減，這是因為細胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，此時

細胞呼吸強度大于光合作用強度。植物與外界進行氣體交換，外界02量削減，CO2量增大。但

02的削減量，C02的增加量都在削減。

較弱光下：光合速率（呼吸速率

B點：細胞呼吸釋放的C02全部用于光合作用，即光合作用強度等于細胞呼吸強度（光照強度

只有在B點以上時，植物才能正常生長），B點所示光照強度稱為光補償點。植物不與外界進行

氣體交換，此時，外界環(huán)境中CO2的量上升到最大值，02的量降到最低值，

光合速率=呼吸速率

BC段：表明隨著光照強度不斷加強，光合作用強度不斷加強，光合作用強度大于細胞呼吸強

度，到C點以上不再加強了，植物與外界進行氣體交換，外界02量增大，CO2量削減。

光合速率>呼吸速率

C點所示光照強度稱為光飽和點。（光照強度達到C點后，光合作用強度不再隨光照強度的

增加而增加）o光合速率〉呼吸速率，植物與外界進行氣體交換，外界02量接著增大，CO2量接

著削減。

3、應用：陰生植物的B點前移，C點降低，如圖中虛線所示，間作套種農作物的種類搭配,

林帶樹種的配置，可合理利用光能；適當提高光照強度可增加大棚作物產量。

（二）CO2濃度對光合作用強度的影響

L原理分析：C02濃度影響光合作用的原理是通過影響暗反應階段，制約C3生成。

2.曲線分析

光

合

作

用

強

度

①圖1和圖2都表示在確定范圍內，光合作用速率隨CO2濃度的增大而增大，但當C02濃

度增加到確定范圍后，光合作用速率不再增加。

②圖1中A點表示光合作用速率等于細胞呼吸速率時的CO2濃度，即CO2補償點；圖2

中的A'點表示進行光合作用所需CO2的最低濃度。

③圖1和圖2中的B和B'點都表示CO2飽和點所對應的C02濃度。

3、應用：在農業(yè)生產上可以通過“正其行、通其風”，增施農家肥等增大CO2濃度，提高光

能利用率。

（三）溫度對光合作用速率的影響

1、曲線分析：溫度主要是通過影響與光合作用有關酶的活性而影響光合作用速率。

2、應用：⑴適時播種

（2）冬天，溫室栽培可適當提高溫度，也可適當降低溫度。白天調到光合作用最適

溫度，以提高光合作用；晚上適當降低溫室溫度，以降低細胞呼吸，保證植物有機物的積累。

（3）植物“午休”現象的緣由之一

（四）必需元素供應對光合速率的影響

1、曲線分析：在確定濃度范圍內，增大必需元素的供應，可提高光合作用速率，但當超過確

定濃度后，會因土壤溶液濃度過高而導致植物滲透失水而萎蕉。

2、應用：依據作物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可提高農作物產量。

（五）水分的供應對光合作用速率的影響

1、影響：水是光合作用的原料，缺水既可干脆影響光合作用，又會導致葉片氣孔關閉，限制

CO2進入葉片，從而間接影響光合作用。

植物的午休現象

2、應用：依據作物的需水規(guī)律合理澆灌。

（六）光照面積

°24髀面酎指數

1、圖像分析：

①OA段表明隨葉面積的不斷增大，光合作用實際量不斷增大，A點為光合作用面積的飽和

點。隨葉面積的增大，光合作用強度不再增加，緣由是有很多葉被遮擋，光照不足。

②0B段表明干物質量隨光合作用增加而增加，而由于A點以后光合作用強度不再增加，但葉

片隨葉面積的不斷增加，呼吸量（0C段）不斷增加，所以干物質積累量不斷降低（BC段）。

2、應用分析：適當間苗、修剪，合理施肥、澆水，避開徒長。封行過早，使中下層葉子所

受的光照往往在光補償點以下，白白消耗有機物，造成不必要的奢侈。

（七）內部因素對光合作用速率的影響

1.同一植物的不同生長發(fā)育階段

［光合作用速率

/-----開花期

（/-----營養(yǎng)生長期

------幼苗期

?光強度.

①曲線分析：在外界條件相同的狀況下，光合作用速率由弱到強依次是幼苗期、養(yǎng)分生長期、

開花期。

②應用：依據植物在不同生長發(fā)育階段光合作用速率不同，適時、適量地供應水肥及其他環(huán)

境條件，以使植物強壯成長。

2.同一葉片的不同生長發(fā)育時期

①曲線分析：隨幼葉發(fā)育為壯葉，葉面積增大，葉綠體不斷增多，葉綠素含量不斷增加,

光合速率增大；老葉內葉綠素被破壞，光合速率隨之下降。

②應用：農作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜剛好換新葉，都是依據

其原理，可降低其細胞呼吸消耗的有機物。

（八）多因子變量對光合作用速率影響的分析（外界因素）

光合速軍高光強f光合典高濃度CO2

小光強

低光強中濃度exh

六一一b低濃度co?

OPQ0PQ

溫度光照強度

1、曲線分析：P點時，限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子，隨其因子的不斷加強,

光合速率不斷提高。當到Q點時，橫坐標所表示的因子不再是影響光合速率的因素，要想提高光

合速率，可實行適當提高圖示中的其他因子的方法。

2、應用：溫室栽培時，在確定光照強度下，白天適當提高溫度，增加光合作用酶的活性，

提高光合速率，也可同時充入適量的CO2進一步提高光合速率，當溫度相宜時，要適當提高光照

強度和C02濃度以提高光合速率。

（九）光合作用和呼吸作用的有關曲線圖像題解題要點：

1、搞清晰“量”的關系：

凡是曲線圖，總是反映確定變量的關系、在有關光合作用和呼吸作用曲線題中，盡管牽涉到的量

不多，但由于生化反應是一個困難的過程。不像一般的數學函數，所牽涉到的“量”往往都有它

的特別含義。含義很簡單混淆，如汲取量和利用量，釋放量和產生量，有機物產生產生量、凈生

產量（或積累量）和消耗量等等，假如這些量的區(qū)分和關系搞不清晰。解題可就很簡單出差錯。

2、“黑暗”條件的理解：

凡是有光合作用、呼吸作用的曲線圖的題中，光照的有無或強弱也往往是形影不離。當題目結出

黑暗條件（或光照強度為零）時，我們腦子組就要考慮到什么生理活動在進行。什么生你活動不

在進行，為什么有的試驗要在黑暗條件下進行？

我們應非常留意黑暗條件：①植物光合作用和呼吸作用的生理過程中.光合作用必須要有光的條

件下才能進行，而呼吸作用有光無光都能進行；②光合作用的光反應也必須要有光的狀況下才能

進行，而暗反應有光無光都能進行（只要有足夠的［H］和ATP）：③黑暗時釋放C02,汲取02。

消耗體內的有機物；④長時間黑暗對植物不能正常生長；⑤黑暗是測定呼吸速率和光合速率試驗

中的關鍵條件之一。

3、理解“零值”的含義：

在分析曲線圖時，非常關鍵的是要理解CO2

汲取值為零值的生物學含義。C02的汲取量為零值，這并不是表示此時不進行光合作用和呼吸作

用，而是表示光合作用強度和呼吸作用強度相當，表現為環(huán)境中CO2的量沒有發(fā)生變更。對“零

值”的理解有以下幾個方面：①光照狀況下，汲取CO2的量為零量，表示光合作用強度與呼吸作

用強度相當，并不是說植物不進行光合作用和呼吸作用；②零值以下，表示光合作用強度〈呼吸

作用強度，汲取CO2量為負值（即釋放CO2）。汲取02,消耗體內的有機物，異化作用,同化

作用。長時間為零或負值，植物不能正常生長；③零值以上，表示光合作用強度〉呼吸作用強度,

汲取CO2,釋放02,光合作用產物有積累，同化作用〉異化作用。植物能正常生長。

4、曲線"極限”點分析：

植物進行光合作用時，光合作用強度隨光照強度增加而增加，但光照強度增加到確定強度時，光

合作用強度不再增加，即光合作用強度達到極限點。分析這個極限點要明確以下幾個問題：①極

限點表示當光照強度達到確定值時，光合作用強度最高，光照強度再增加，光合作用強度不再增

加；②極限點以前，光合作用強度隨光照強度增加而增加，此時，光合作用強度的主要限制因素

是光照強度，影響的是光反應；③極限點以后，光合作用強度的主要限制因素不是光照強度，而

是溫度和環(huán)境中的CO2,主要影響的是暗光反應；④此極限點是推斷光合作用強度曲線圖像正誤

的關鍵；⑤此極限點是推斷陰生植物還是陽生植物的著手點，因為陰生植物是生活在光照較弱的

環(huán)境中，光合作用強度到達極限點時，所要求的照比陽生植物低；⑥假如是人工供應光照，就要

考慮節(jié)能問題，光照強度只要限制在這個光合作用強度極限點相應的光照強度即可，以免能量的

奢侈。

（十）條件變更引起的相關圖中特別點的移動

圖1

1、圖1中的特別點：a點只進行呼吸作用，b點光補償點，c光飽和點時對應的最大光合速率,

x點光飽和點。

2、變更的條件常見的有：其它條件不變或在確定的范圍內。光照強度的增加或減弱；C02

濃度的上升或降低；溫度的上升或降低；礦質元素（如Mg）的變更；陰生植物和陽生植物的互換

等。其中光照強度的增加或減弱；C02濃度的上升或降低；礦質元素（如Mg）的變更等主要影響

光合速率，對呼吸速率幾乎沒有影響；溫度的上升或降低；陰生植物和陽生植物的互換等對光合

速率和呼吸速率都有影響。

3、C02濃度增減引起的變更

C02濃度的上升或降低主要影響光合速率，對呼吸速率幾乎沒有影響，如C02濃度的上升對

各點移動的影響。

a點只進行呼吸作用，在確定的范圍內C02濃度的增加對呼吸速率幾乎沒有影響，所以a點

不移動。

b點光補償點，光合速率和呼吸速率相等。C02濃度增加，呼吸速率不變，光合速率增加，

光合速率大于呼吸速率，原有的平衡被打破。怎樣才能復原平衡呢？唯一的方法就是降低光合速

率。怎么降低光合速率？C02濃度增加是變更了的元素不能再變了，溫度等是不變或保持穩(wěn)定的元

素也不行變更，剩下可變更的元素只有光照強度了，故只有通過降低光照強度來降低光合速率，

使光合速率和呼吸速率相等。b點左移。

呼吸速率不變

C02濃度的增加］

I光合速率增加~?降低光合速率~?降低光照強度-Ab點左移

x點光飽和點，只針對光合作用，C02濃度增加，暗反應加快，通過C02的固定階段產生更

多的C3化合物，C3化合物的還原就須要更多的光反應產物AIP和［H］,導致光反應增加，增加光

照強度，故x點右移。

c點光飽和點時對應的最大光合速率，只針對光合作用，C02濃度增加，光合速率加快，c點

向上移動，再結合X點的移動，故C點向右上移動。

4、溫度變更引起的變更

溫度的上升或降低；對光合速率和呼吸速率都有影響。25℃是光合作用的最適溫度，35℃

是呼吸作用的最適溫度，若圖1表示25℃時間照強度與，C02的汲取量之間的關系，那么將溫度

變?yōu)?5℃,圖中各點如何移動。

a點只進行呼吸作用，在確定溫度范圍內呼吸速率隨溫度的增加呼吸速率而增加，故a點

向下移動。

b點光補償點，光合速率和呼吸速率相等。溫度由25°。變?yōu)?5℃,光合速率下降，呼吸速

率上升，原有的平衡被打破。在35℃光合速率只有上升才能和呼吸速率相等，怎么上升光合速率？

溫度增加是變更了的因素不能再變了，C02濃度等是不變或保持穩(wěn)定的元素也不行變更，剩下可變

更的因素只有光照強度了，故只有通過增加光照強度來上升光合速率，使光合速率和呼吸速率相

等。故b點右移。

呼吸速率上升

溫度增加J

〔光合速率降低一A增加光合速率一?增加光照強殳-b點右移

x點光飽和點，只針對光合作用，溫度上升（由最適部位不適），光合速率下降，光反應速

率也下降，光反應只能利用較少的光能，所以，光照強度下降，x點左移。

c點光飽和點時對應的最大光合速率，只針對光合作用，溫度上升（由最適部位不適），光

合速率下降，暗反應速率也下降，暗反應汲取利用C02的量也會下降，c點向下移動，再結合x

點的移動，故c點向左下方移動。

5、陰生植物和陽生植物的互換引起圖中各點的變更

陰生植物的呼吸速率、光補償點、光飽和點都低于陽生植物。若圖1表示某陰生植物光

照強度與C02的汲取量之間的關系，假如將、陰生植物換成陽生植物，圖中各點是如何移動的。

a點只進行呼吸作用，因陰生植物的呼吸速率低于陽生植物，所以a點向下移動。

b點光補償點，光合速率和呼吸速率相等。陰生植物換成陽生植物，陽生植物呼吸速率增大,

光合速率只有增大才能與呼吸速率相等，在其它條件不變的狀況下，只有增大光照強度才能增加

光合速率，所以b點向右移動。

x點光飽和點，只針對光合作用，陰生植物換成陽生植物，陽生植物光合速率增加，光反應

速率也增加，須要的光照強度也增加，所以，x點向右移動。

c點光飽和點時對應的最大光合速率，只針對光合作用，陰生植物換成陽生植物，陽生植物

光合速率增加，暗反應速率也增加，暗反應汲取利用C02的量也會增加，c點向上移動，再結合

X點的移動，故C點向右上方移動。

6、礦質元素（如Mg）的變更引起圖中各點的變更

Mg是合成葉綠素的必需元素，植物生長環(huán)境缺少Mg元素干脆影響葉綠素的合成，間接影響光反應

的速率，最終影響到光合作用的速率。圖1表示某正常植物在正常環(huán)境中光照強度與C02的汲取

量之間的關系，假如將該植物換到缺少Mg元素的環(huán)境中生長，圖中各點是如何移動的。

a點只進行呼吸作用，環(huán)境缺少Mg元素，對呼吸速率沒有影響，植物的呼吸速率保持不變，

所以a點不移動。

b點光補償點，光合速率和呼吸速率相等。環(huán)境缺少Mg元素，對呼吸速率沒有影響，植物的

呼吸速率保持不變，環(huán)境缺少Mg元素，葉綠素合成量削減，光反應速率下降，光合速率也會下降，

光合速率只有增大才能與呼吸速率相等，在其它條件不變的狀況下，只有增大光照強度才能增加

光合速率，所以b點向右移動。

x點光飽和點，只針對光合作用，境缺少Mg元素，葉綠素合成量削減，光反應速率下降，光

反應對光能的利用也下降，所以x點向左移動。

c點光飽和點時對應的最大光合速率，只針對光合作用，環(huán)境缺少Mg元素，葉綠素合成量削

減，光反應速率下降，光合速率也會下降，暗反應速率下降，暗反應汲取利用C02的量就會下降，

C點下移，再結合X點的移動，故C點向左下方移動。

依據上面的思路，我們還可分析C02濃度降低，溫度由35℃變?yōu)?5。。時，陽生植物換成陰生

植物等條件變更引起圖1中各點的變更。

C02濃度等條件變更引起圖1中相關點的變更如下表所示:

條件變更a點b點X點C點

C02濃度上升不移動左移右移右上方移

C02濃度降低不移動右移左移左下方移

溫度由25°。變?yōu)?5℃向下右移左移左下方移

溫度由35。。變?yōu)?5℃向上左移右移右上方移

陰生植物換成陽生植物向下右移右移右上方移

陽生植物換成陰生植物向上左移左移左下方移

放入缺Mg環(huán)境不移動右移左移左下方移

同理我們也可以依據上面的思路來分析圖2中相關點在環(huán)境條件發(fā)生變更時的移動方向。

如光照強度得到變更引起圖2中各點的變更，（光照強度增加）

a點只進行呼吸作用，照強度得到變更對呼吸速率沒有影響，植物的呼吸速率保持不變，所以

a點不移動。

b點光補償點，光合速率和呼吸速率相等。照強度得到變更對呼吸速率沒有影響，植物的呼吸速

率保持不變，光照強度增加，光合速率增加，光合速率大于呼吸速率，原有的平衡被打破。怎樣

才能復原平衡呢？唯一的方法就是降低光合速率。怎么降低光合速率？光照強度增加是變更了的

因素不能再變了，溫度等是不變或保持穩(wěn)定的元素也不行變更，剩下可變更的因素只有C02濃度

了，故只有通過降低C02濃度來降低光合速率，使光合速率和呼吸速率相等。故b點向左移動。

x點光飽和點，只針對光合作用，光照強度增加，光合速率上升，暗反應速率也上升，暗反應

汲取利用C02的量也會上升，所以x點向右移動。

c點光飽和點時對應的最大光合速率，只針對光合作用，光照強度增加，光合速率上升，暗反

應速率也上升，暗反應汲取利用C02的量也會上升，c點向上移動，再結合x點的移動，故c點

向右方移動。

光照強度降低所引起圖中各點不變更與光照強度增加所引起圖中各點不變更相反。

光照強度等條件變更引起圖2中相關點的變更如下表所示：

條件變更a點b點X點C點

光照強度上升不移動左移右移右上方移

光照強度降低不移動右移左移左下方移

溫度由25℃變?yōu)?5℃向下右移左移左下方移

溫度由35℃變?yōu)?5℃向上左移右移右上方移

陰生植物換成陽生植物向下右移右移右上方移

陽生植物換成陰生植物向上左移左移左下方移

放入缺Mg環(huán)境不移動右移左移左下方移

綜上所述：可以看出我們分析的光合作用曲線都是針對兩種生理過程而言的，即光合作用和

呼吸作用，該曲線也是由這兩種生理過程而形成的，所以該曲線是指凈光合作用曲線。光合作用

是合成有機物的，呼吸作用是消耗有機物的二者的作用相反，因此，我們可以把該曲線與坐標所

圍成的面積看成是在確定范圍內光合作用合成的有機物與呼吸作用消耗的有機物的差值，即有機

物的積累量。有機物的積累量的多少，取決于這兩種生理過程的強弱，因此，我們可以把光合速

率看成有機物積累量的來路，把呼吸速率看成有機物積累量的去路。假如光合速率大于呼吸速

率，則有機物積累增多，表現在圖上曲線所圍成的面積增大，所以，面積將向四周擴展，曲線上

各點將向外周移動，即b點（補償點）左移，x點（光飽和點）右移，c點（光飽和點時對應的最

大光合速率）右上移。假如光合速率小于呼吸速率，則有機物積累削減，表現在圖上曲線所圍成

的面積縮小，所以，面積將向內收縮，曲線上各點將向內收縮，即b點（補償點）右移，x點（光

飽和點）左移，c點（光飽和點時對應的最大光合速率）左下移。

四、光合速率的測定

（-）光合作用速率表示方法：

1、通常以確定時間內C02等原料的消耗或02、（CH20）等產物的生成數量來表示。但由于測

量時的實際狀況，此時測得的值并不能反映植物的實際光合速率，而反映表觀光合速率或稱凈光

合速率。因此光合作用速率又分為表觀光合速率和真正光合速率。

2、在黑暗條件下植物不進行光合作用，只進行呼