對(duì)光合作用中補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)移動(dòng)的思維簡(jiǎn)化

范漢金

(廣東省汕頭市潮師高級(jí)中學(xué) 515154)

光合作用是高中生物學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，教學(xué)中常利用曲線變化來分析環(huán)境對(duì)光合作用和呼吸作用的綜合影響，其中分析補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的移動(dòng)過程是重點(diǎn)內(nèi)容。曾有教師提出利用幾何法快速分析移動(dòng)規(guī)律[1]來解析光補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)移動(dòng)情況。本文將這一方法再次簡(jiǎn)化，學(xué)生只需分析呼吸作用強(qiáng)度和光合作用強(qiáng)度的大小變化情況，再直接轉(zhuǎn)化為線段的長(zhǎng)短變化即可得到補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的移動(dòng)情況。

1 補(bǔ)償點(diǎn)、飽和點(diǎn)和呼吸作用強(qiáng)度

1.1 補(bǔ)償點(diǎn) 光補(bǔ)償點(diǎn)(或CO2補(bǔ)償點(diǎn))是指植物在一定的條件下，光合作用中吸收CO2量和呼吸作用中釋放CO2量達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的光照強(qiáng)度(或CO2濃度)，此時(shí)，植物的凈光合作用為零，沒有有機(jī)物的積累，如圖1中B點(diǎn)所示，即光合作用的強(qiáng)度等于呼吸作用的強(qiáng)度。因此在探究該點(diǎn)的移動(dòng)時(shí)要兼顧兩者的影響因素，如溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等。

圖1 光合速率與光照強(qiáng)度(或CO2濃度)的關(guān)系

1.2 飽和點(diǎn) 光飽和點(diǎn)(或CO2飽和點(diǎn))是指植物在一定范圍內(nèi)，隨著光照強(qiáng)度(或CO2濃度)的增強(qiáng)而增強(qiáng)，到達(dá)一定值后，增強(qiáng)光照強(qiáng)度(或CO2濃度)光合作用不再增強(qiáng)，此時(shí)的光照強(qiáng)度(或CO2濃度)即為飽和點(diǎn)，如圖1中C點(diǎn)所示。C點(diǎn)是光合作用達(dá)到最大速率的極點(diǎn)，因此在分析此點(diǎn)移動(dòng)時(shí)可直接考慮光合作用的影響因素，簡(jiǎn)化分析過程，如光照強(qiáng)度和CO2濃度等。

1.3 呼吸作用強(qiáng)度 當(dāng)光照強(qiáng)度(或CO2濃度)等于零時(shí)，植物不進(jìn)行光合作用，所釋放的CO2均為細(xì)胞呼吸產(chǎn)生，此時(shí)縱坐標(biāo)的值為細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度，如圖1中A點(diǎn)所示。影響A點(diǎn)上移或下移的因素必是影響細(xì)胞呼吸的因素，如溫度等。

2 三點(diǎn)移動(dòng)情況的思維簡(jiǎn)化

2.1 呼吸作用強(qiáng)度的變化 如圖1所示，可用線段OA段代表細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度。當(dāng)外界條件發(fā)生改變，使呼吸作用的強(qiáng)度增強(qiáng)，則OA段長(zhǎng)度增長(zhǎng)，故A點(diǎn)下移(O點(diǎn)固定)；反之，A點(diǎn)上移。

2.2 補(bǔ)償點(diǎn)的變化 以B點(diǎn)為界限，用OB段代表細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度，BE段代表光合作用的強(qiáng)度。當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí)，若呼吸作用強(qiáng)度增強(qiáng)、光合作用強(qiáng)度減弱，則OB段長(zhǎng)度增長(zhǎng)，BE段長(zhǎng)度減小，故B點(diǎn)右移；反之，B點(diǎn)左移。

2.3 飽和點(diǎn)的變化 C點(diǎn)的移動(dòng)情況可用OD和OE段表示。當(dāng)外界條件發(fā)生改變導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)，則OD段和OE段長(zhǎng)度增長(zhǎng)，D點(diǎn)上移E點(diǎn)右移，故C點(diǎn)向右上移動(dòng)；反之，C點(diǎn)向左下移動(dòng)。

3 應(yīng)用

例：已知某植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別是25 ℃、30 ℃，如圖2所示曲線表示該植物在30 ℃時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。若將溫度調(diào)節(jié)到25 ℃的條件下(原光照強(qiáng)度和CO2濃度不變)，從理論上講，圖中相應(yīng)點(diǎn)的移動(dòng)分別是( )。A.a點(diǎn)上移，b點(diǎn)左移，m值增大；B.a點(diǎn)不移，b點(diǎn)左移，m值不變；C.a點(diǎn)上移，b點(diǎn)右移，m值下降；D.a點(diǎn)下移，b點(diǎn)不移，m值上升。

圖2 某植物在30℃時(shí)光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系圖

解析：已知某植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別是25℃、30℃，若將溫度調(diào)節(jié)到25℃的條件下(原光照強(qiáng)度和CO2濃度不變)，呼吸作用減弱，所以O(shè)a段長(zhǎng)度變短，a點(diǎn)上移；Ob段長(zhǎng)度變短，所以b點(diǎn)左移；而光合作用強(qiáng)度增強(qiáng)，從外界吸收CO2變多，故Om段長(zhǎng)度增長(zhǎng)，m點(diǎn)上移。因此，選項(xiàng)A符合題目要求。