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对于光合作用的补偿点和饱和点的分析  

2014-10-30 09:33:04|  分类: 知识交流 |  标签: |举报 |字号 订阅

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对于光合作用的补偿点和饱和点的分析

光合作用是 光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类利用叶绿素等光和色素和某些细菌利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。这里我们只讨论植物的光合作用。

 

首先我们看看光合作用的过程:






 

光合作用分为光反应和暗反应,光反应为暗反应提供[H]ATP ,光反应和暗反应在总体来说呈现一个动态平衡。暗反应速率受到光反应的制约(暗反应速率要加快必然需要光反应产生HATP的速率跟得上),而光反应速率也会受到暗反应的影响(暗反应如果变慢消耗的HATP速度就减缓,造成HATP的堆积也会抑制光反应的进行)

那么当我们改变一些条件时,光合作用的相应饱和点和补偿点会出现怎样的变化呢?本文将重点分析这个问题。

 

首先我们分析这几个点的含义:

1:光补偿点:所谓光补偿点是指植物在一定的光照下.光合作用吸收CO2的呼吸作用数量达到平衡状态时的光照强度。植物在光补偿点时,有机物的形成和消耗相等,不能累积干物质。

分析:当光补偿点时有: 此时的光照强度下:光合作用=呼吸作用(也可表示为:

二氧化碳的吸收量=二氧化碳的释放量或氧气的吸收量=氧气的释放量)也就是说

此时植物不在积累有机物。光补偿点的时候,植物应该处于一个光合作用很弱的状况下,此

 二氧化碳相对来说是充足的,也就是说二氧化碳此时不是限制光合作用的一个因素,那么光补偿点和什么有关?应该是和植物的呼吸作用强度有关,呼吸作用越强,那么就需要适当的提高光照强度以提高光合作用的速率来实现光合作用和呼吸作用强度相等。

2:光饱和点:光饱和点超过光补偿点后,随着光照强度增强,光合强度逐渐提高,这时光合强度就超过呼吸强度,植物体内积累干物质。但达到一定值后,再增加光照强度,光合强度却不再增加,此即光饱和现象。达到光饱和时的光照强度,即光饱和点。

为什么有一个光饱和点呢?此时的限制条件就是暗反应,也就是在这个点上,暗反应合成的有机物的速率已经达到了最大,而此时的光照强度下产生HATP的速率刚好可以满足暗反应对HATP的需要,如果光照强度继续增强,就会出现HATP的堆积。那么在此时我们可以看到一切影响暗反应的因素都会影响光补偿点。

如果暗反应所能达到的最大速率增强了,那么其消耗的HATP的速率就会增强,那么需要更强的光照才能满足暗反应对HATP的需求。那么达到饱和点的光照强度也应该相应增强。

 

例题:如图为某植物在25摄氏度不同光照强度下光合作用强度的曲线,如果已知植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25摄氏度和30摄氏度。

【原创】对于光合作用的补偿点和饱和点的分析

如果

  :增大二氧化的浓度

  :将温度从25摄氏度提高到30摄氏度时

abc将怎样移动?

 

分析:1:增大二氧化的浓度

此时暗反应所能达到的最大速度将增大,也就是说消耗HATP的速度增大,单位时间内可以消耗的HATP将增大,那么也就能以一个更快的速率吸收光能,此时的需要一个更强的光照才能与最大的暗反应速率实现同步因此此时的光饱和点C往右上方移动,即能吸收更强的光照达到一个更大的光合作用速率。(但是这里有个前提,即二氧化碳尚未达到二氧化碳饱和点,如果已经达到二氧化碳的饱和点继续增大二氧化碳的浓度是不会使暗反应加快的,此时的光饱和点也就不会移动)

 

此时的光补偿点呢,因为此时呼吸作用强度是没有变化的,所以光补偿点应该是不会移动的。

 

     2:温度从25摄氏度提高到30摄氏度,此时光合作用减弱,呼吸作用增强,因此首先光补偿点应该是向右移动的。那么光饱和点呢?温度主要是影响酶的活性,主要影响的是暗反应,此时的暗反应速率减慢,暗反应所能达到的最大速率减慢,此时只需要一个较弱的光照强度就能实现与暗反应速率的同步了。此时将在一个教弱的光照强度下,达到饱和,并且此时的最大光合速率减慢。所以此时补偿点应该是向左下方移动。

 

条件改变

增大二氧化碳浓度

温度从25摄氏度提高到30摄氏度

光补偿点点b

不变

向右移动

光饱和点c

向右上移动

向左下方向移动


(转载于羽凡)
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