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易错点 08 关于光合作用和呼吸作用图像分析
曲线图和柱形图在考查光合作用和呼吸作用的高考题中常常出现。对曲线变化和曲线上的
特殊点所代表的的生物学含义没有掌握或理解不准确是失分主要原因，对原因依据类答不全或
逻辑混乱也是失分常见的原因。在复习备考中，准确理解曲线变化趋势及拐点所代表的生物学
含义，结合题目情境将知识准确、合理的应用，同时避开易错陷阱，从而提高这类题的得分率。
易错陷阱1：总光合速率与净光合作用速率的判断。混淆“产生O 的量”与 “释放O 的量”
2 2
的区别、“叶绿体（植物）固定CO 的量”与“植物吸收CO 的量” 的区别、“合成有机物
2 2
的量”与 “积累有机物的量” 的区别。
易错陷阱2：净光合作用为0时，光合作用强度和呼吸作用强度的比较。误以为整株绿色植物
净光合作用为0时，植物光合作用强度等于植物呼吸作用强度，叶肉细胞中光合作用强度也等
于呼吸作用强度。
易错陷阱3：光照、温度、CO 浓度对光合作用的影响。误以为光照强度、温度、CO 浓度与
2 2
光合作用强度成正相关，误判曲线图中影响光合作用的限制因素。
易错陷阱4：光合作用曲线中补偿点与饱和点移动规律。对补偿点与饱和点含义不理解造成误
判，对光照强度、温度、CO2浓度对光合作用和呼吸作用的影响分析不准确造成误判。
易错陷阱5：一昼夜中开始进行光合作用的点、有机物积累最多的点的判断。误以为光合速率
下降就没有积累有机物，误以为下图中c点开始进行光合 作
用，d点有机物积累最多。
易错陷阱6：植物正常生长与有机物积累的关系。误以为植物光合作用有合成有机物即可正常
生长，忽略了呼吸作用消耗有机物。
例题1、如图表示温度对某绿色植物光合作用和呼吸作用的
影响，下列分析错误的是 ( )
A.F点表示光合作用速率与呼吸作用速率相等B.植物有机物积累量最大时对应的最低温度是10 ℃
C.图中光合作用单位时间内固定的CO 最大量为30
2
D.H、J点表示光合作用制造的有机物量是呼吸作用消耗有机物量的2倍
例题2、（2022 湖北·T19）不同条件下植物的光合速率和光饱和点（在一定范围内，随光照强
度的增加，光合速率增大，达到最大光合速率时的光照强度称为光饱和点）不同，研究证实高
浓度臭氧（O）对植物的光合作用有影响。用某一高浓度 O 连续处理甲、乙两种植物 75 天，
3 3
在第 55 天、65 天、75 天分别测定植物净光合速率，结果如图 1、图 2 和图 3 所示。回答
下列问题：
【注】 曲线 1：甲对照组，曲线 2：乙对照组，曲线 3：甲实验组，曲线 4：乙实验组。
（1）图1中，在高浓度 O 处理期间，若适当增加环境中的 CO 浓度，甲、乙植物的光饱和
3 2
点会__________（填“减小”、“不变”或“增大”）。
（2）与图 3 相比， 图 2 中甲的实验组与对照组的净光合速率差异较小，表明
_______________。
（3）从图 3 分析可得到两个结论：①O 处理 75 天后，甲、乙两种植物的 ____________，表
3
明长时间高浓度的 O 对植物光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的 O 对乙植物的影响大
3 3
于甲植物，表明_______________________________。
（4）实验发现，处理 75 天后甲、乙植物中的基因 A 表达量都下降，为确定 A 基因功能与
植物对 O 耐受力的关系，使乙植物中 A 基因过量表达，并用高浓度 O 处理 75 天。若实验
3 3
现象为___________________________，则说明 A基因的功能与乙植物对 O 耐受力无关。
3
1. 植物“三率”的判定(1)根据坐标曲线判定:当光照强度为0时,若CO 吸收值为负值（只有CO2释放），该值绝对值
2
代表呼吸速率，该曲线代表净光合速率；当光照强度为0时,若CO 吸收值为0,该曲线代表真正
2
光合速率。
(2)根据关键词判定
检 测 指 净 光 合 速
呼吸速率 真正(总)光合速率
标 率
CO 释放量(黑暗)吸收量 利用量、固定量、消耗量
2
O 吸收量(黑暗)释放量 产生量
2
有机物 消耗量(黑暗)积累量 制造量、产生量
2.整株绿色植物净光合速率为0时，植物光合作用强度等于植物呼吸作用强度，而叶肉细胞进
行的光合作用还要补偿根等不能进行光合作用的细胞，也就是植株中只有部分细胞进行光合作
用，所以此时叶肉细胞的光合作用强度大于细胞呼吸强度。
3.在一定范围内，光合速率随光照强度、温度、CO 浓度的增加而增大，光照强度、CO 浓度
2 2
对光合作用的影响会出现光饱和点、CO 饱和点，温度通过影响酶活性影响光合作用，超过最
2
适温度后，酶活性下降，光合速率随着下降。
4.自然环境中一昼夜植物光合作用曲线
①开始进行光合作用的点:b。
②光合作用与呼吸作用相等的点:c、e。
③开始积累有机物的点:c。
④有机物积累量最大的点:e。
5.密闭容器中一昼夜植物光合作用曲线
①曲线分析AB段 无光照,植物只进行呼吸作用
BC段 温度降低,呼吸作用减弱
CD段 C点后,微弱光照,开始进行光合作用,但光合作用强度<呼吸作用强度
D点 光合作用强度=呼吸作用强度
DH段 光合作用强度>呼吸作用强度,其中FG段表示“光合午休”现象
H点 光合作用强度=呼吸作用强度
HI段 光照继续减弱,光合作用强度<呼吸作用强度,直至光合作用完全停止
②植物生长与否的判断方法
I点低于A点 说明一昼夜,密闭容器中CO 浓度减小,即光合作用>呼吸作用,植物生长
2
若I点高于A点 说明光合作用<呼吸作用,植物体内有机物总量减少,植物不能生长
若I点等于A点 说明光合作用=呼吸作用,植物体内有机物总量不变,植物不生长
6.光合作用曲线中补偿点与饱和点移动规律
(1)补偿点的移动
①呼吸速率增加,其他条件不变时,光(或CO)补偿点应右移,反之左移。
2
②呼吸速率基本不变,相关条件的改变使光合速率下降时,光(或CO)补偿点应右移,反之左移。
2
(2)饱和点的移动
相关条件的改变(如增大光照强度或增大CO 浓度)使光合速率增大时,饱和点应右移,反之左移。
2
1. （2022全国甲卷·T29）根据光合作用中 CO 的固定方式不同，可将植物分为 C 植物和 C
2 3 4
植物等类型。C 植物的 CO 补偿点比 C 植物的低。CO 补偿点通常是指环境 CO 浓度降低导
4 2 3 2 2
致光合速率与呼吸速率相等时的环境 CO 浓度。回答下列问题。
2
（1）不同植物（如 C 植物和 C 植物）光合作用光反应阶段的产物是相同的，光反应阶段的
3 4
产物是_________________________________________（答出 3 点即可）。
（2）正常条件下，植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因是_______________（答
出 1 点即可）。
（3）干旱会导致气孔开度减小，研究发现在同等程度干旱条件下，C 植物比 C 植物生长得好。
4 3
从两种植物CO 补偿点的角度分析，可能的原因是_____________________________。
2
2. 如图为有关环境因素对植物光合作用影响的关系图,下列描述错误的是 ( )A.图 (1)中,若适当增加光照强度,可使a点左移,b点右
移
B.图(2)中,若适当增大CO 浓度,可使a点左移,b点右移
2
C.图(3)中,与b点相比,a点时叶绿体中C 含量相对较多
3
D.图(4)中,当温度高于25 ℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
3.（2022湖南·T17）将纯净水洗净的河沙倒入洁净的玻璃缸中制成沙床，作为种子萌发和植
株生长的基质。某水稻品种在光照强度为 8～10μmol/（s•m2）时，固定的 CO 量等于呼吸作
2
用释放的 CO 量；日照时长短于 12 小时才能开花。将新采收并解除休眠的该水稻种子表面
2
消毒，浸种 1 天后，播种于沙床上。将沙床置于人工气候室中，保湿透气，昼/夜温为
35℃/25℃，光照强度为 2μmol/（s•m2），每天光照时长为 14 小时。回答下列问题：
（1）在此条件下，该水稻种子____ （填“能”或“不能”）萌发并成苗（以株高≥2 厘米，
至少 1 片绿叶视为成苗），理由是_____________________________________ 。
（2）若将该水稻适龄秧苗栽植于上述沙床上，光照强度为 10μmol/（s•m2），其他条件与上
述实验相同，该水稻_______ （填“能”或“不能”）繁育出新的种子，理由是
_____________ （答出两点即可）。
（3）若该水稻种子用于稻田直播（即将种子直接撒播于农田），为防鸟害、鼠害减少杂草生
长，须灌水覆盖，该种子应具有_____________ 特性。
1.（2021广东卷·15）与野生型拟南芥WT相比，突变体t1和t2，在正常光照条件下，叶
绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同（图a，示意图），造成叶绿体相对受光面积的不同
（图b），进而引起光合速率差异，但叶绿素含量及其它性状基本一致。在不考虑叶绿体运
动的前提下，下列叙述错误的是（ ）A.t 比t 具有更高的光饱和点（光合速率不再随光强增加而增加时的光照强度）
2 1
B.t 比t 具有更低的光补偿点（光合吸收CO2与呼吸释放CO2等量时的光照强度）
1 2
C.三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关
D.三者光合速率的差异随光照强度的增加而变大
2. （2022湖南三湘名校联盟高三3月大联考·T15）为研究光照与黑暗交替处理对花生叶
片叶绿体中的ATP和ADP含量变化的影响，某研究小组测定的实验结果如图所示。结合
图中结果分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 在光照0～5min内，叶绿体中发生了ADP+Pi→ATP的转化过程
B. 在光照5～20min内，叶绿体中的ATP含量基本稳定，说明ATP与ADP转化逐渐停止
C. 在黑暗20～30min内，暗反应继续进行导致了叶绿体中ATP和ADP的含量呈相反变化
D. 在光暗交替处理30min内，光暗条件主要对叶绿体内ADP与ATP转化过程的影响较大
3. 在玻璃温室中，研究小组分别用三种单色光对某种绿叶蔬菜进行补充光源(补光)试验，结
果如图所示。补光的光强度为 150μmol·m-2·s-1，补光时间为上午 7 : 00-10 : 00，温度
适宜。下列叙述正确的是A. 给植株补充 580nm 光源，对该植株的生长有促进作用
B. 若 680nm 补光后植株的光合色素增加，则光饱和点将下降
C. 若 450nm 补光组在 9 : 00 时突然停止补光，则短期内植株叶绿体内 C 含量降低
3
D. 当 CO 吸收速率都达到6μmol·m-2·s-1时，450nm补光组从温室中吸收的CO2总量比对
2
照组少
4. 在光照恒定、温度最适条件下，某研究小组用图中甲的实验装置测量一小时内密闭容器中
CO 的变化量，绘成曲线如图乙所示。下列叙述错误的是( )
2
A.a～b段,叶绿体中ADP从基质向类囊体薄膜运输
B.该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为50 ppm CO/min
2
C.适当提高温度进行实验,该植物光合作用的光饱和点将下降
D.若第10 min时突然黑暗,叶绿体基质中C 的含量在短时间内将增加
3
5.（2021浙江省·T27）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速
率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。
回答下列问题：（1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的
_________，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较
_________，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在_________条件下温度对光合速率的影响
更显著。
（2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种_________反应。
光反应的产物有_________和O
2。
（3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O 的速率_________，理由是_________。
2
（4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每
克绿藻每小时光合作用消耗CO 生成________μmol的3-磷酸甘油酸。
2
6.（2021浙江省6月· T27）不同光强度下，无机磷浓度对大豆叶片净光合速率的影响如图甲；
16h光照，8h黑暗条件下，无机磷浓度对大豆叶片淀粉和蔗糖积累的影响如图乙。回答下列问
题：
（1）叶片细胞中，无机磷主要贮存于__________，还存在于细胞溶胶、线粒体和叶绿体等结
构，光合作用过程中，磷酸基团是光反应产物__________的组分，也是卡尔文循环产生并可运
至叶绿体外的化合物__________的组分。
（2）图甲的O～A段表明无机磷不是光合作用中__________过程的主要限制因素。由图乙可知，
光照下，与高磷相比，低磷条件的蔗糖和淀粉含量分别是_________；不论高磷、低磷，24 h
内淀粉含量的变化是__________。
（3）实验可用光电比色法测定淀粉含量，其依据是__________。为确定叶片光合产物的去向，
可采用__________法。
7.（2022福建厦门市高三5月质检·T17）我国江淮地区的玉米开花期常与一年中的梅雨期(6
月中旬到7月初)重合，阴雨连绵造成光照不足，导致玉米产量下降。为研究不同时期弱光胁
迫对玉米产量的影响，科研人员选用江淮2号玉米进行大田实验，实验分组及结果如表1所示。回答下列问题:
(1)由表1数据得出的结论是①_______________________②________________________
(2)为进一步研究弱光胁迫下玉米减产的原因，科研人员测定了玉米净光合速率，结果如图 1
所示。
遮光期 玉米净光
合速率下降的主要原因是____________________________________。实验组遮光处理结束后恢
复 自 然 光 照 ， 其 净 光 合 速 率 也 无 法 恢 复 到 CK 组 的 水 平 ， 可 能 的 原 因 是
__________________________。
(3)针对江淮地区玉米减产的问题，请提出一条提高大田玉米产量的对策_______________。
8. (湖北省高中名校联盟2023届新高三第一次联合测评·T21)近年来大气中的CO 浓度和O 浓
2 3
度不断上升。为了研究CO 浓度和O 浓度上升对农作物有何影响。研究人员用高浓度CO 和高
2 3 2
浓度O 分别连续处理水稻甲、乙两个品种75天，在第55天、65天、75天分别测定植物的最
3
大净光合速率，结果如图。
[注:CK(对照,大气常态浓度)；CO(CO 常态浓度+ 200pmol●mol-1)；O(O 常态浓度
2 2 3 3
×160%)；CO+O(CO 常态浓度+200pmol●mol-1和O 常态浓度×160%)。最大净光合速率是指在
2 3 2 3
最适光照条件下，一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO 的最大量。]
2
回答下列问题:
(1)该课题组在培养水稻时，稻田应定期排水，否则水稻幼根会变黑、腐烂，原因是______。
(2)由甲组图可知，与75天相比，65天时O 组与CK组之间的最大净光合速率差异较小，这
3
说明__________________________________。(3)分析甲、乙两组75天时的数据我们可知:①O 处理75天后，甲、乙两组水稻的______，
3
表明长时间高浓度的O 对水稻光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O 对乙品种水稻的影
3 3
响大于甲品种水稻，表明______________________________。
(4)高浓度CO 可_____________(填"提高”或”降低”)高浓度O 对水稻净光合作用的抑制效
2 3
果，但是与CK组比较，CO 组增大光合速率的效果并不明显，原因可能是______________。
2
(5)实验发现，处理75天后甲、乙两组水稻中的基因A表达量都下降。为确定A基因功能与
水稻对O 耐受力的关系，使乙组水稻中A基因过量表达，并用高浓度O 处理75天。若实验现
3 3
象为______________，则说明A基因的功能与乙品种水稻对O 耐受力无关。
3
9.（2022福建福州市3月质检·T17）香榧是中国珍稀的上等干果，香榧树龄长，15年后达盛果
期。科研人员以16年嫁接苗的香榧叶片为研究对象，测定其光合作用的生理特征，为香榧苗
木的高效栽培提供理论支持。
（1）在一定光照强度下，利用仪器测定单位时间CO 的_____________，以代表净光合速
2
率；在黑暗条件下，再次测定数据，代表_______________。
（2）为研究 CO 浓度变化对香榧叶光合作用强度的影响。科研人员先将叶片在
2
400μmol·mol-1，（大气浓度）和光照强度为800μmol·m-2·s-1（光饱和强度）下持续30min，再
依次按不同的 CO 摩尔分数（400、300、200、100、50、400、800、1200、1600、1800、
2
2000μmol·mol-1），进行测定。
①实验中，依次将 CO 浓度从 400 降低到 50μmol·mol-1，这时叶绿体中 C 的含量
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_____________，并分析变化的原因____________________________。
②实验需在光照强度为800μmol·m-2·s-1进行的原因_____________________________。
③ 实 验 时 间 均 选 在 9:00 ～ 11:00 ， 14:00 ～ 16:00 ， 这 样 操 作 的 意 图 是
________________________。
（3）研究还发现不同季节施肥方式对产量影响较大。为此建议冬季施有机肥，以提高地
温，请写出其中的生物学原理___________________________。同时在5月和8月生长旺盛期
施以氮肥为主的速效化肥和有机肥，施用氮肥能提高产量的原因是N可以参与光合作用中
_________________________等物质的合成。（至少写出2种）
10. 如图表示在适宜的光照、CO 浓度等条件下，某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸
2
作用速率曲线。请据图回答下列问题：
（1）光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中
__________过程。光合作用、呼吸作用都受到温度
的影响，其中与_______ 作用有关的酶的适宜温度更高。
（2）在10℃时，光合作用速率_______（大于、小于）呼吸作用速率，光合作用速率与呼吸作
用速率相等时对应的温度是_______℃，温度在_______℃时真光合作用速率最大。
（3）若温度保持在25℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物能否正
常生长？_______，原因是___________________________________。
（4）在温度为45℃的条件下，该植物叶肉细胞中产生ATP的场所有___________________。
