光补偿点移动方向的判断

赵怀珺

(甘肃省永靖中学 临夏 731600)

光合速率受到光照强度、CO2浓度和温度等环境因素的影响；在一定的范围内，随着光照强度的增强，光合速率也会增强，当光合速率和呼吸速率相等时所对应的光照强度就是光补偿点，所以光补偿点的移动主要受到光合速率和呼吸速率的影响。

1 判断方法

要判断光补偿点和光饱和点的移动方向，首先分析光合速率和呼吸速率是增强了，还是减弱了；再通过图形转换，依据曲线伸展和收缩的情况去判断光补偿点和光饱和点的移动方向。

如图1所示，在呼吸速率相等的情况下，曲线Ⅰ的光合速率大于曲线Ⅱ的光合速率，b1、 b2分别为曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的光补偿点，b2在b1的右侧。如果光合速率减弱，可表示为由曲线Ⅰ转换为曲线Ⅱ，光补偿点由b1向右移动为b2， c1向下方移动为c2，最大光合速率减弱；如果光合速率增强，可表示为由曲线Ⅱ转换为曲线Ⅰ，光补偿点由b2向左移动为b1， c2向上方移动为c1，最大光合速率增强。

图1 光合速率与光照强度的关系1

如图2所示，在真正光合速率相等的情况下，曲线Ⅱ的呼吸速率大于曲线Ⅰ的呼吸速率，a1、 a2分别表示曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的呼吸速率，a2在a1的下方，b1、 b2分别为曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的光补偿点，b2在b1的右侧。呼吸速率增强，单位时间释放的CO2增多，曲线Ⅰ转换为曲线Ⅱ，a1向下方移动为a2，光补偿点由b1向右移动为b2；呼吸速率减弱，单位时间释放的CO2减少，曲线Ⅱ转换为曲线Ⅰ， a2向上方移动为a1，光补偿点由b2向左移动为b1。

图2 光合速率与光照强度的关系2

2 方法运用

例1 图3为单位时间、单位叶面积植物CO2吸收量和释放量随光照强度变化的坐标图，下列叙述中正确的是(D)

图3 单位时间、单位叶面积植物CO2吸收量和释放量与光照强度的关系

A. a点叶肉细胞产生ATP的场所只有线粒体

B. b点的位置不会随环境中CO2浓度的改变而移动

C. 已知某植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别是25℃和30℃，若图3表示该植物处于25℃环境中，则将温度提高到30℃时，a点上移，b点左移，c点下降

D. 当植物缺镁时，b点将右移

解析： a点时光照强度为0，叶肉细胞不进行光合作用，但进行细胞呼吸，所以产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体；在一定的浓度范围内，随着CO2浓度的升高，光合速率增强，曲线向外伸展，b点向左移动；环境温度由25℃提高到30℃时，光合速率下降，呼吸速率增强，曲线向下移动的同时向内收缩，a点向下移动，b点向右移动，c点下降；当植物缺镁时，叶绿素合成受阻，含量降低，直接影响到光能的吸收和利用，光合速率下降，曲线向内收缩，b点将向右移动。

上述分析方法同样适用于光合速率用单位时间、单位叶面积O2吸收量和释放量表示的情况，以及CO2补偿点和饱和点移动方向的判断(图4)。

图4 单位时间、单位叶面积植物O2吸收量和释放量与光照强度的关系

例2 (2017新课标全国Ⅰ卷 第30题)植物的CO2补偿点是指由于CO2的限制，光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度，已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的。

回答下列问题：

(1) 将正常生长的甲、乙两种植物放置在同一密闭小室中，适宜条件下照光培养，培养后发现两种植物的光合速率都降低，原因是，甲种植物净光合速率为0时，乙种植物净光合速率(填“大于0”“等于0”“小于0”)。

解析： 如图5所示，b点对应的CO2浓度为CO2补偿点。已知甲种植物的CO2补偿点大于乙种植物的(图6)，即b1>b2；当为CO2为b1时，植物甲的净光合速率为0，而植物乙的净光合速率大于0。

图5 光合速率与CO2浓度的关系注： m表示进行光合作用的最低CO2浓度

图6 光合速率与CO2浓度的关系

光合速率和呼吸速率是影响光补偿点移动的主要原因，通过图形转换，形象展示了光补偿点移动与光合速率、呼吸速率的内在联系。

在生物学教学过程中，各种曲线、表格和图像等的处理，要注重内在知识点的联系和迁移，这样才有助于学生科学思维的培养，有助于提高学生解决问题的能力。