生物组 黄雪梅
“植物细胞的光合作用”是高中生物学内容的重点和难点，在历年的高考试卷中占据重要的地位。学生在学习植物光合作用时感觉比较困难，在解答高考试题时失分严重。为了解决好这部分重点内容的教学问题，现将相关知识点的解题规律进行归纳总结。
一、改变某一因素（光照强度、CO2浓度）细胞内中间产物C3、C5、[H]、ATP含量的变化。强调的是突然发生改变时，短时间内的变化。
在光合作用过程中，当各种条件都适宜时，光合作用的光反应和暗反应过程才能有条不紊地进行。如果改变某一因素就会使细胞内上述四种物质的含量发生变化。在此重点分析光照强度和CO2浓度这两个因素变化时，引起细胞[H]、ATP、C3、C5的变化。
对于这类问题，要考虑中间产物的来源和去路，一定要熟知光合作用的过程以便综合分析，可总结如下模型：
当某一条件突然改变时，首先考虑这个因素所影响的那一环节，其它环节仍按原来的正常速率进行，因为只考虑瞬时变化。可按上述模型进行分析：
(1)突然改变光照强弱, 其他条件不变，[H]、ATP、C5、C3含量的变化分析
当光照突然发生变化时，首先考虑光反应，如果光照减弱：[H]和ATP来源减少，去路
2 C3 [H] ATP (CH2O)+ C5 仍正常进行，所以与突然变化前相比细胞中[H]和ATP减少了。
C3来源正常，由于[H]和ATP减少，导致暗反应过程中C 3还原减弱，即去路减少，所以与突然变化前相比细胞中C3增加了。
C5去路正常但来源减少了，所以与突然变化前相比细胞中C5减少了。
突然增强光照，其他条件不变，[H]、ATP、C5、C3含量的变化的分析与上述相似，只是在量的变化上相反。
（2）在突然改变CO2的供应，其他条件不变，[H]、ATP、C5、C3含量的变化分析
当改变CO2突然供应，直接考虑暗反应CO2固定这一步，如果CO2突然减少：
C5去路增多，C3来源减少；但去路C3还原仍正常进行，即C5来源和C3去路正常，致使C5与条件变化前相比剩余量增多，C3减少。
突然增加CO2的供应，其他条件不变，[H]、ATP、C5、C3含量的变化与此过程相似，但量的变化是相反的。
【典型例题】下图是一晴朗夏日某植物的光合作用强度随时间变化的曲线图，C点与B点比较，叶肉细胞内的C3、C5、ATP和[H]的含量发生的变化依次是（ ）
A．升 升 升 升 B．降 降 降降 C．降 升 升 升 D．升 升 降 降
答案：C
二、关于补偿点 、饱和点、还有呼吸值相关的移动问题
改变某一因素(光照强度、CO2浓度、温度、缺乏Mg时)，如果使光合作用增强，两点分别向两边移，如果使光合作用减弱两点分别向中间移。呼吸值的大小取决于呼吸作用的强弱，主要受温度的影响，温度升高，呼吸增强，呼吸值下移，呼吸减弱，呼吸值上移。分析此类题目的关键是：弄清题目所给的影响因素对光合作用速率和呼吸作用速率是否有影响。
明确概念：
光的补偿点：光合作用速率达到与呼吸作用速率相等时所需的光照强度
光的饱和点：达到最大光合速率时所需的最小的光照强度
【典型例题】已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃.下图表示该植物在25℃时光合强度与光照强度的关系。若将温度提高到30℃的条件下(原光照强度和CO2浓度等不变),从理论上讲,图中相应点的移动应该是 ( )
三、真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系
题目中有某物质积累、剩余多少等字眼，就是指净光合作用；题目中有产生、制造某物质等字眼，就是指实际光合作用。当不能确定时，要根据题目的意思去揣摩。
（1）测呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量（释放量）、O2减少量（吸收量）或有机物减少量，即表示呼吸速率（如乙图1）。
（2）测净光合速率，在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量（释放量）、CO2减少量（吸收量）或有机物的增加量，称为净光合速率，而植物真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率（如乙图4）。
（3）真正光合速率不能直接测出来，只能在黑暗下测出呼吸速率，在较强光照下测出呼吸速率，然后相加即得真正光合。
真正光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2固定量、O2的产生量、（CH2O）的制造量来表示。
【典型例题】图中表示20℃时玉米的光合作用强度与光照强度的关系，S1、S2、S3表示是所在部位的面积（用二氧化碳的吸收或释放量表示有机物的量；S2为BCD的面积；S3为ABDE的面积）。下列说法中不正确的是（ ）
A. S1+S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物的量
B. S2+S3表示玉米光合作用产生的有机物的量
C． 若土壤中缺Mg，则B点右移，D点左移
D． S2—S3表示玉米光合作用有机物的净积累量
解析：本题考查了关于光合作用过程中关于有机物的制造量、有机物的消耗量和有机物的净积累量的问题。
呼吸作用消耗的有机物的量：由于在这个过程中随着光照强度的变化，呼吸作用并未改变，故在每一个光照强度下呼吸作用消耗的有机物的量等同。又因为在O点时，光照强度为0，故而此时的CO2的释放量（OA段数值）就反映了呼吸作用消耗的有机物的量。所以每个光照强度下的有机物的消耗量均用OA段数值表示。所以在由O到D这段光照强度变化范围内有机物的消耗总量可以用S1+S3表示。
光合作用制造的有机物的量：每一光照强度下制造的有机物的量可以用横坐标上半部分的数值+下半部分的数值，如在D光照强度下有机物的制造量可以用CE段的数值来表示，故在O到D这段光照强度变化时间范围内制造有机物的总量可以用S2+S3表示。
光合作用有机物净积累量：有机物的净积累量=制造有机物量—消耗有机物量=(S2+S3)—（S1+S3）=S2—S1。
【疑点点击】这里应该将一段时间内的有机物制造总量、有机物消耗总量和有机物净积累总量与瞬时光照强度下有机物制造量、有机物消耗量和有机物净积累量相区别！
（李道兵老师编校）
