如何快速判断条件改变引起的光补偿点与光饱和点的移动

龙源期刊网如何快速判断条件改变引起的光补偿点与光饱和点的移动作者：盛雅琴徐成帅来源：《新校园(下)》2016年第12期摘要：本文首先明确了光饱和点与光补偿点的概念，纠正了某些参考资料里对光饱和点的错误认识，之后详细分析了条件的改变引起的光补偿点与光饱和点的移动问题，最后总结出如何根据条件改变迅速判断出光饱和点与光补偿点的移动方向。关键词：光合作用；呼吸作用；光饱和点；光补偿点植物光补偿点与光饱和点的改变在实际生产应用中具有重要作用，如间作和套作时作物种类的搭配，林带树种的配置，冬季温室栽培等都与补偿点和饱和点有关。以此为切入点，近几年高考从不同侧面对其进行了考查，但学生的掌握程度并不理想。本文针对如何在有限的时间内迅速将补偿点与饱和点的移动判断进行了详细分析。一、误解分析目前很多高中生物教辅资料中都标注了光补偿点与光饱和点的位置。对于光补偿点的标注，各种资料没有任何异议，即图中的B点，但是对于光饱和点的标注，不同资料标法不同，有的标在C点，有的标在C'点，哪种标法更合理？笔者查阅了大学教材，在潘瑞炽主编的《植物生理学》中找到了答案。光补偿点：同一叶子在同一时间内，光合作用过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度，就称为光补偿点。光饱和点：如光辐射继续加强超过一定范围之后，光合速率增加转满，当达到某一光强度时，光合速率就不再增加，这种现象称为光饱和现象，此时对应的光照强度为光饱和点。通过概念我们发现，光补偿点与光饱和点的本质就是光照强度，所对应的点应在图中的横坐标上，所以光饱和点应标在C'点而不是C点，如右图所示。二、影响光补偿点与光饱和点的外界因素本文仅对外界因素改变如何影响光补偿点与光饱和点移动进行分析。试题中出现频率最高的影响因素是光照强度和CO2浓度，此外，无机盐离子通过影响叶绿素的合成也能改变光补偿点与光饱和点。龙源期刊网通过概念不难发现，光补偿点反映的是植物本身通过光合作用补偿掉自身呼吸作用释放的CO2的一种能力，描述的是光合作用和呼吸作用的关系，所以在分析光补偿点移动时，应兼顾光合作用强度和呼吸作用强度；而光饱和点的大小与植物品种、叶片厚薄、单位面积叶绿素含量有关，与光合作用有关，但与呼吸作用的关系并不大。所以，分析光饱和点的移动时，只需从光合作用本身，即光反应和暗反应进行的过程分析即可。现举例如下：1.CO2浓度（1）CO2浓度减小分析光补偿点移动时，应分别分析呼吸作用强度和光合作用强度变化情况。呼吸作用强度：影响呼吸作用强度的外界条件是主要温度，条件里CO2浓度减小，但没有涉及温度的变化，默认温度不变，呼吸作用强度不变。光合作用强度：CO2浓度减小，单位时间光合作用吸收的CO2的量减少，光合作用强度减弱，即光合作用补偿呼吸作用释放CO2的能力减弱，由于呼吸作用强度不变，则须增大光照强度以增大光合作用强度，才能将呼吸作用释放的多余的CO2补偿掉，所以光补偿点右移。分析光饱和点移动时，只需分析光合作用过程，即光反应和暗反应过程即可。CO2浓度减小，C3生成量减少，消耗的[H]和ATP减少。由于[H]和ATP为光反应阶段的产物，也就相当于光反应阶段产生的[H]和ATP对暗反应来说是过量的，所以与原来的条件相比，光反应阶段只需在较弱的光照下产生比原条件更少量的[H]和ATP便可恰好满足暗反应的需求，从而满足光饱和的条件，即光饱和点左移。C点：C点横坐标与光饱和点是一一对应的，所以C点在横坐标上左移，又由于CO2浓度减小，光合作用吸收CO2量减少，其对应的纵坐标减小，向下移动。综合来看，C点向左下方移动。（2）CO2浓度增大分析光补偿点移动时，分别分析呼吸作用强度和光合作用强度变化情况。呼吸作用：CO2浓度增大，条件里没有涉及温度的变化，默认呼吸作用强度不变。光合作用：CO2浓度增大，光合作用吸收的CO2的量增多（条件默认此时植物没有达到CO2的最大吸收量），光合作用强度增强，即光合作用补偿呼吸作用释放CO2的能力增大。由于呼吸作用强度不变，所以不需要原来那么强的光照便可将呼吸释放的CO2全部补偿掉，所以光补偿点左移。分析光饱和点移动时，只需分析光反应和暗反应过程即可。CO2浓度增大，C3生成量增大，消耗[H]和ATP的量增多，所以达到光饱和点需要的[H]和ATP的量也增多，原来光照条件下光反应阶段产生的[H]和ATP不能满足暗反应的进行，必须在较强的光照下产生更多的[H]和ATP才能满足光饱和的条件，即光饱和点右移。C点：光饱和点右移，C点对应的横坐标右移。CO2浓度增大，光合作用吸收的CO2量增大，其对应的纵坐标增大，向上移动，综合来看，C点向右上方移动。龙源期刊网光照强度及无机盐离子（如Mg2+影响叶绿素的含量）改变分析过程与改变CO2浓度分析过程类似，在此不做赘述。三、规律总结通过以上分析，现将光补偿点与光饱和点以及C点的移动情况总结如下：通过上表，不难发现如下规律：如果条件的改变使光合速率增强（如增加二氧化碳浓度、增强光照），则光补偿点左移，光饱和点右移，相当于增加了两点在横坐标上的距离，口诀：增强，增大；C点向右上方移动。如果条件的改变使光合速率减弱（如减少二氧化碳浓度、减弱光照、将植物置于缺少Mg2+的培养液中），则光补偿点右移，光饱和点左移，相当于缩短了光饱和点与光补偿点的距离。口诀：减弱，减小；C点向左下方移动。四、实战演练已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别是25℃、30℃。如图所示，曲线表示该植物在30℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度调节到25℃的条件下（原光照强度和CO2浓度不变），从理论上讲，图中相应点的移动分别是（）A.a点上移，b点左移，m值增大B.a点不移，b点左移，m值不变C.a点上移，b点右移，m值下降D.a点下移，b点不移，m值上升解析：根据题干信息，温度调到25℃，光合作用增强，呼吸作用减弱，所以a点上移。增大光补偿点与光饱和点在横坐标上的距离，补偿点左移，m值变大，即“增强，增大”，所以选A。因此，针对此类问题，只需要记住口诀“增强，增大；减弱，减小”，便可在极短的时间内判断正确，从而提高做题效率。参考文献：潘瑞炽.植物生理学[M].北京：高等教育出版社，2002.作者简介：盛雅琴（1984—），女，山东滨州人，硕士研究生，中教一级，研究方向：动物学；徐成帅（1983—），男，山东淄博人，硕士研究生，中教一级，研究方向：动物学。龙源期刊网