光合速率 呼吸速率 净光合速率 表示法

光合作用速率测定方法谭家学（湖北省十堰市郧阳区第二中学442500）光合作用强度的大小直接影响植物的生长，可以设置装置来测定植物的光合作用强度。

一、 光合作用速率的表示方法1．净光合速率表示方法：单位时间内单位面积叶片CO 2的吸收量或O 2的释放量或有机物积累量。

2．真正光合速率表示方法：单位时间内单位面积叶片CO 2的固定量或O 2的产生量或有机物生产量。

光合速率测定时，在黑暗（遮光）条件下测呼吸速率，在光下测净光合速率，真正光合速率等于呼吸速率加净光合速率。

3．看清这些词语是准确解题的关键：CO 2是“消耗量”还是“吸收量”， O 2是“产生量”还是“释放量”，有机物是“生产量”还是“积累量”，因为CO 2的消耗量等于呼吸作用CO 2释放量加从外界CO 2吸收量；O 2的产生量等于呼吸作用消耗的O 2量加释放到外界环境O 2量；有机物的生产量等于呼吸作用消耗有机物量加净积累量。

二、光合作用速率的测定方法1．测定方法：将右图装置的广口瓶中加入碳酸氢钠稀溶液，给予适宜光照，光合作用消耗的CO 2由碳酸氢钠稀溶液提供，玻璃管红色液滴右移的数值（记作S 1）表示光合作用释放的O 2量；再用一套装置，不给予光照，其它条件均相同，玻璃管红色液滴左移的数值（记作S 2）表示呼吸作用消耗O 2量。

2．结果分析：净光合作用速率等于光照条件下单位时间内O 2的释放量（即S 1）；真正光合作用强度等于光照条件下单位时间内O 2的释放量与呼吸作用O 2消耗量之和（S 1+ S 2）。

3．物理误差的校正：由于装置的气体体积的变化也可能会由温度等物理因素所引起，为使测定结果更趋准确，应设置对照实验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。

此时，对照实验与该装置相比，应将所测生物灭活，而其他各项处理应与实验组完全一致。

三、典例引领【例】某转基因作物有很强的光合作用强度。

某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题，设计了如下装置。

真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系专题内蒙古师大附中生物教研室(1)净光合作用速率与真正光合作用速率的关系①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。

②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。

③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

(2)光合速率与呼吸速率的常用表示方法①当净光合速率>0时，植物因积累有机物而生长。

②当净光合速率＝0时，植物不能生长。

③当净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。

利用图解与曲线的结合分析植物光合作用与呼吸作用的关系1．A 点⎩⎪⎨⎪⎧ 只呼吸不光合植物释放CO 2吸收O 22．AB 段⎩⎪⎨⎪⎧ 呼吸>光合植物释放CO 2吸收O 23．B 点⎩⎪⎨⎪⎧ 光合＝呼吸植物表观上不与外界发生气体交换4．B 点后⎩⎪⎨⎪⎧ 光合>呼吸植物吸收CO 2释放O 2题组四 影响净光合作用的因素及相关计算5．(2015·高考海南卷)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。

下列叙述错误的是( )A ．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B ．叶温在36～50 ℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高C ．叶温为25 ℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D ．叶温为35 ℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为06．将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10℃、20℃的温度条件下，分别处于5 klx 、10 klx 光照条件和黑暗条件下的光合作用和细胞呼吸，结果如图。

据图判断下列推测正确的是()A．该叶片在20℃、10 klx的光照强度下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25 mg B．该叶片在5 klx的光照强度下，10℃时积累的有机物比20℃时的少C．该叶片在10℃、5 klx的光照强度下，每小时光合作用所产生的O2量是3 mg D．通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比7．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。

培优讲堂(一)——实际光合速率与净光合(表观光合)速率辨析[疑难讲解]1．表观(净)光合作用速率与真正光合作用速率的表示方法在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量，CO2减少量或有机物的增加量，用于表示净光合速率，而真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

表示方法如下：2.净(表观)光合作用速率与实际(总)光合作用速率的关系(1)呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值(CO2释放量或O2吸收量)(2)净光合速率：植物绿色组织在“有光”条件下测得的值——小室内CO2减少(或增加)量或小室内O2增加(或减少)量(3)真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

3．净(表观)光合速率与实际(总)光合速率细胞微观水平分析图1 1个植物细胞图2 置于小室中的植株注m表示CO2n表示O2图3植物细胞气体代谢状况(1)呼吸速率a．用产物CO2表示：m1即线粒体释放CO2量或“黑暗”条件下细胞或植物体释放CO2量(如图3中①)。

b．用底物O2表示：n1即线粒体吸收O2总量或“黑暗”条件下细胞或植物体从外界吸收的O2量。

(2)总光合速率a．用CO2表示：m1＋m2即“叶绿体”利用CO2或固定CO2总量(此为呼吸量与净光合量之和)。

b．用O2表示：n1＋n2即叶绿体产生或释放O2总量(此为呼吸耗O2量与净光合量之和)。

(3)净光合速率(v净＝v总－v呼)a．可用底物CO2表示：m2即植物或细胞从外界吸收的CO2量。

b．可用产物O2表示：n2即植物或细胞向外界释放的O2量。

其中图3中①、②v净<0；③v净＝0；④v净>0只有在此状态下植株才能生长。

(4)相关曲线分析4．在相对密闭的环境中，一昼夜CO2含量的变化曲线图(1)如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加(即植物生长)；(2)如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少；(3)如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变；(4)CO2含量最高点为c点，CO2含量最低点为e点。

净光合速率和呼吸速率的关系引言净光合速率和呼吸速率是生物学中两个重要的生理过程。

光合作用是植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程，而呼吸是植物和动物通过氧气将有机物质氧化为二氧化碳和水释放能量的过程。

净光合速率和呼吸速率之间存在着密切的关系，本文将对它们之间的关系进行探讨。

净光合速率和呼吸速率的定义净光合速率净光合速率是指植物单位面积叶片在单位时间内进行光合作用所固定的二氧化碳量减去单位时间内呼吸所释放的二氧化碳量。

净光合速率可以用以下公式表示：净光合速率 = 光合速率 - 呼吸速率呼吸速率呼吸速率是指植物或动物单位时间内氧气消耗量和二氧化碳释放量的总和。

呼吸速率可以用以下公式表示：呼吸速率 = 氧气消耗量 + 二氧化碳释放量净光合速率和呼吸速率的关系净光合速率和呼吸速率之间存在着一种平衡关系。

在光照充足的情况下，植物的光合作用速率会超过呼吸速率，从而导致净光合速率为正值。

而在光照不足或夜间等无光照的情况下，植物的光合作用速率会低于呼吸速率，从而导致净光合速率为负值。

影响净光合速率和呼吸速率的因素净光合速率和呼吸速率受到多个因素的影响，下面将介绍一些主要的因素：光照强度光照强度是影响净光合速率的重要因素。

光照强度越高，植物的光合作用速率越快，从而净光合速率也会增加。

在光照充足的情况下，植物的光合作用速率会超过呼吸速率，净光合速率为正值。

温度温度是影响净光合速率和呼吸速率的关键因素。

适宜的温度可以促进光合作用和呼吸作用的进行，从而提高净光合速率和呼吸速率。

然而，当温度过高或过低时，光合作用和呼吸作用的速率都会受到抑制，净光合速率和呼吸速率会下降。

二氧化碳浓度二氧化碳浓度是影响净光合速率的重要因素。

二氧化碳是光合作用的底物之一，其浓度越高，植物的光合作用速率越快，从而净光合速率也会增加。

然而，在某些情况下，二氧化碳浓度过高也会抑制光合作用的进行。

氧气浓度氧气浓度是影响呼吸速率的重要因素。

真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系专题内蒙古师大附中生物教研室(1）净光合作用速率与真正光合作用速率的关系①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率（A点）。

②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。

③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

（２）光合速率与呼吸速率的常用表示方法真正光合速率O２产生(生成）速率CO2固定速率有机物产生(制造、生成）速率净光合速率O2释放速率ＣO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中ＣO2释放速率有机物消耗速率①当净光合速率>0时，植物因积累有机物而生长。

②当净光合速率=０时，植物不能生长。

③当净光合速率<０时,植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。

利用图解与曲线的结合分析植物光合作用与呼吸作用的关系１.A点错误!错误!2.ＡB段错误!错误!3．Ｂ点错误!错误!4．B点后错误!错误!题组四影响净光合作用的因素及相关计算５.(2０１5·高考海南卷)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。

下列叙述错误的是()A.植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B.叶温在3６~５0 ℃时,植物甲的净光合速率比植物乙的高C．叶温为25 ℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D.叶温为35 ℃时,甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为06.将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中,研究其在１0℃、20℃的温度条件下，分别处于5klx、10 klx光照条件和黑暗条件下的光合作用和细胞呼吸,结果如图。

据图判断下列推测正确的是(）A.该叶片在20℃、10 klx的光照强度下，每小时光合作用固定的CＯ2量约是8．2５ｍgB．该叶片在５kｌx的光照强度下,10℃时积累的有机物比２0℃时的少C.该叶片在10℃、5 klｘ的光照强度下,每小时光合作用所产生的O2量是3 mgD.通过实验可知,叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比7.以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。

真正光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系专题内蒙古师大附中生物教研室(1)净光合作用速率与真正光合作用速率的关系①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。

②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。

③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

(2)光合速率与呼吸速率的常用表示方法①当净光合速率>0时，植物因积累有机物而生长。

②当净光合速率＝0时，植物不能生长。

③当净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。

利用图解与曲线的结合分析植物光合作用与呼吸作用的关系1．A 点⎩⎪⎨⎪⎧只呼吸不光合植物释放CO2吸收O22．AB 段⎩⎪⎨⎪⎧呼吸>光合植物释放CO2吸收O23．B 点⎩⎪⎨⎪⎧光合＝呼吸植物表观上不与外界发生气体交换4．B 点后⎩⎪⎨⎪⎧光合>呼吸植物吸收CO2释放O2题组四 影响净光合作用的因素及相关计算5．(2015·高考海南卷)植物甲与植物乙的净光合速率随叶片温度(叶温)变化的趋势如图所示。

下列叙述错误的是( )A．植物甲和乙光合作用所需要的能量都来自于太阳能B．叶温在36～50 ℃时，植物甲的净光合速率比植物乙的高C．叶温为25 ℃时，植物甲的光合与呼吸作用强度的差值不同于植物乙的D．叶温为35 ℃时，甲、乙两种植物的光合与呼吸作用强度的差值均为06．将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10℃、20℃的温度条件下，分别处于5 klx、10 klx光照条件和黑暗条件下的光合作用和细胞呼吸，结果如图。

据图判断下列推测正确的是( )A．该叶片在20℃、10 klx的光照强度下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25 mg B．该叶片在5 klx的光照强度下，10℃时积累的有机物比20℃时的少C．该叶片在10℃、5 klx的光照强度下，每小时光合作用所产生的O2量是3 mgD．通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比7．以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图所示。

考点7净光合作用速率和总光合作用速率及相关计算1．呼吸速率、总(真正)光合速率与表观光合速率的关系的确认(1)光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗量或O2、(CH2O)等产物的生成量来表示。

但根据测量时的实际情况，光合作用速率又分为净光合速率和真光合速率。

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、CO2减少量或有机物的增加量，都可代表净光合速率，而植物真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

而呼吸速率是将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。

(2)不同情况下净光合量、真光合量和呼吸量的判定(3)有机物积累量的表示方法：一昼夜有机物的积累量(用CO2的量表示)可用式子表示为：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。

2．有关细胞呼吸计算的规律总结规律一：细胞有氧呼吸时，葡萄糖∶CO 2∶O 2＝1∶6∶6；无氧呼吸时，葡萄糖∶CO 2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。

规律二：消耗等量葡萄糖时，则酒精发酵与有氧呼吸产生的CO 2的摩尔数之比为1∶3；有氧呼吸消耗氧气摩尔数与有氧呼吸和酒精发酵产生的二氧化碳摩尔数之和的比为3∶4。

规律三：产生同样数量的A TP 时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的摩尔数之比为19∶1。

规律四：在进行有氧呼吸和无氧呼吸的气体变化计算及反应速率比较时，应使用C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2――→酶6CO 2＋12H 2O ＋能量和C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2＋少量能量这两个反应式，并结合化学课上所学的，根据化学方程式计算的规律和方法进行解答。

规律五：如果在题干中没有给出所要计算的具体数值，只有体积比，则可将此比值当成实际体积(或物质的量)进行计算，最后求解。

题组一 透过坐标中数据，辨析相关规律1．以测定的CO 2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如图甲所示。

真光合速率、表观(净)光合速率和呼吸速率三者之间的关系(1)光合速率、呼吸速率的概念①光合速率:指在单位时间内,单位面积的叶片合成有机物的速率。

表观(净)光合速率:光照下测定的CO2吸收速率(或O2释放速率)。

实际(总)光合速率:植物在光下实际合成有机物的速率。

计算公式:实际光合速率=表观光合速率+呼吸速率。

具体可表示为:实际光合速率=从外界吸收CO2的速率+呼吸释放CO2的速率,或实际光合速率=释放O2的速率+呼吸消耗O2的速率。

表示方法:单位时间内,单位面积叶片吸收的CO2量或释放的O2量。

单位:CO2量或O2量/(单位面积·单位时间)。

②呼吸速率:是指单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率。

表示方法:单位时间内,释放的CO2量或吸收的O2量。

测定条件:黑暗条件下。

(2)图解形式分析三者关系关键点分析:A点光照强度为0,此时只进行细胞呼吸,释放的CO2的量即是此时的呼吸强度(如图2)。

AB段时细胞呼吸强度大于光合作用强度(如图3)。

B点所示光照强度为光补偿点,细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用,此时光合作用强度等于呼吸作用强度,净光合量为0(如图4)。

BC段时光合作用强度大于细胞呼吸强度,净光合量大于0,就植物来说,只有净光合量大于0,才能正常生长(如图5)。

C点表示光合作用速率达到最大值时的最低光照强度。

若改变某一因素(如CO2浓度),使光合作用速率增大(减小),而呼吸作用不受影响时,光补偿点应左移(右移),光饱和点应右移(左移);若改变某一因素(如温度),使呼吸作用速率增大(减小),则光补偿点应右移(左移)。

(3)光合速率与植物生长①当净(表观)光合速率>0时,植物积累有机物而生长;②净光合速率=0时,植物不能生长;③净光合速率<0时,植物不能生长,长时间处于此种状态,植物将死亡特别提醒：植物所有的生活过程都受温度的影响。

在一定的温度范围内，提高温度可以提高酶的活性，加快反应速率。