光合作用与呼吸作用的相关计算

解析题目：例1 将某种绿色植物的叶片,放在特定的实验装置中。

研究在10℃、20℃的温度下,分别置于5000勒克斯、20000勒克斯光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。

结果如图所示。

(1)该叶片的呼吸速率在20℃下是10℃下的倍。

(2)该叶片在10℃、5000勒克斯的光照条件下,每小时光合作用所产生的氧气量是mg。

(3)该叶片在20℃、20000勒克斯的光照条件下,如果光合作用合成的有机物都是葡萄糖，每小时产生的葡萄糖为 mg。

解析：1、要弄清题干中告诉我们的信息是什么？——要抓住所示气体量变化量为实际测得的，即“植物从外界吸收的氧气量是净产量，而不是植物实际的产生量”是关键。

2、需要解决的问题是什么？——每小时光合作用所产生的氧气量和每小时产生的葡萄糖是实际产生量还是净产量（均为实际产量）。

（1）黑暗时因只进行呼吸作用，因此测得的氧气吸收量就是它实际消耗的O2量，在200C时呼吸速率：1.5mg，在100C时呼吸速率：0.5mg，因此该叶片的呼吸速率在200C时是100C时的3倍；（2）光照时测得的O2释放量则是释放到外界的，是净产量。

光合作用实际产生的氧气量=测得的+自身呼吸消耗的=释放的O2量3.5 mg（净产量）+ 呼吸消耗0.5mg=4mg（3）光合作用实际产生的氧气量=测得的+自身呼吸消耗的=释放的O2量6 mg（净产量）+ 呼吸消耗1.5mg=7.5mg根据反应式，设产生葡萄糖为X，则6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+ 6H2O180 192X 7.5X = 180× 7.5 ÷ 192=7.03 mg参考答案：（1）3 （2）4 （3）7.03例2 在25℃，有氧条件下，某植物在黑暗中，每小时产生CO2为44mg，给予充足光照后，每小时吸收44mgCO2，则该植物每小时实际合成的C6H12O6的量为 mg。

解析：教师：首先，该植物在黑暗中产生的CO2来自有氧呼吸，因此测得的产生的CO2就是呼吸作用实际消耗量。

光合作用和呼吸作用的相关计算光合作用和呼吸作用是生物体生命活动中两个重要的能量代谢过程。

光合作用是在光照下，植物和部分细菌中利用太阳能将水和二氧化碳转化为有机物质，同时产生氧气的过程。

呼吸作用则是指生物体将有机物质在细胞内氧化解糖释放能量的过程。

下面将针对光合作用和呼吸作用的相关计算进行详细讲解。

1.光合作用的相关计算：1.1光合作用的反应方程：光合作用的反应方程可以表示为：6CO2+12H2O+光能→C6H12O6（葡萄糖）+6O2+6H2O。

1.2光合作用的速率测定：光合作用的速率可以通过测定O2的生成速率来确定。

一般情况下，可以使用氧电极法或使用光度计测定氧化还原酶的活性。

1.3光合作用的测定条件：常用的测定光合作用速率的条件是在适宜光强下，光合作用的最适温度，碳源充足，同时限制其他因素如水分和氮素等对光合速率的影响。

1.4光合作用的速率计算：光合作用速率可以通过测定单位时间内O2的产生量来计算。

单位时间内O2产生量的计算公式如下：速率=(ΔO2浓度/Δ时间)*光照区间的单位时间（通常使用秒）其中，ΔO2浓度为单位时间内O2的浓度变化量。

光合作用的效率可以通过计算单位光能转化为有机物质的量来确定。

公式如下：光合效率=（单位时间内光合作用产生的有机物质质量）/（单位时间内光能输入量）2.呼吸作用的相关计算：2.1呼吸作用的反应方程：呼吸作用可以表示为：C6H12O6（葡萄糖）+6O2→6CO2+6H2O+能量。

2.2呼吸作用的速率测定：呼吸作用的速率可以通过测定CO2的释放速率来确定。

一般情况下，可以使用CO2的浓度计或气体色谱法测定。

2.3呼吸作用的测定条件：通常情况下，呼吸作用的速率和测定条件与光合作用有所不同。

呼吸作用速率的测定条件是在黑暗中，适宜呼吸作用最适的温度，无光合作用的干扰。

2.4呼吸作用的速率计算：呼吸作用速率可以通过测定单位时间内CO2的释放量来计算。

单位时间内CO2释放量的计算公式如下：速率=(ΔCO2浓度/Δ时间)*单位时间（通常使用秒）其中，ΔCO2浓度为单位时间内CO2的浓度变化量。

光合作用与呼吸作用的相关曲线图归纳总结1、光照强度对光合作用速率的影响(1)图中纵坐标代表总(实际或真正)光合作用速率还就是净光合作用速率？光合总产量与光合净产量常用的判定方法:总(实际或真正)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。

①表观(净)光合速率通常用O2的表观释放量、CO2的表观吸收量或有机物积累量来表示。

②总(实际或真正)光合速率通常用O2产生量、CO2固定量或有机物制造(合成)量来表示。

③呼吸速率只能在黑暗条件下测定。

通常用黑暗中CO2释放量、O2吸收量或有机物消耗量来表示。

本图纵坐标代表的就是净光合速率。

（2）相关的点与线段代表的生物学含义如何？A点:A点时光照强度为0,光合作用速率为0,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用。

由此点获得的信息就是:呼吸速率为OA的绝对值,因此净光合速率为负值。

B点:实际光合作用速率等于呼吸速率(光合作用与呼吸作用两者处于动态衡),净光合作用速率为0。

表现为既不释放CO2也不吸收CO2,此点为光合作用补偿点。

C点:当光照强度增加到一定值时,光合作用速率达到最大值。

此点对应的M点为光合作用速率达到最大值(CM)时所对应的最低光照强度,此光照强度为光合作用饱与点。

AB段:此时光照较弱,此时呼吸作用产生的CO2除了用于光合作用外还有剩余,表现为向外界释放CO2。

总光合作用速率小于呼吸速率,因此净光合速率为负值。

BC段:此时光照较强,呼吸产生的CO2不够光合作用所用,表现为从外界吸收CO2。

总光合作用速率大于呼吸速率,因此净光合速率为正值。

AC段:在一定的光照强度范围内,随着光照强度的增加,光合作用速率逐渐增加。

CD段:当光照强度超过一定值时,光合作用速率不再随光照强度的增加而增加。

（3）AC段、CD段限制光合作用强度的主要因素有哪些？在纵坐标没有达到最大值之前,主要受横坐标的限制,当达到最大值之后,限制因素为横坐标之外的其它因素AC段:限制光合作用速率的因素就是光照强度。

光合作用与呼吸作用的相关计算光合作用和呼吸作用是生物体中两个重要的能量转换过程。

光合作用将太阳能转化为化学能，用于合成有机物质，而呼吸作用则将有机物质分解，生成能量供生物体使用。

下面将详细介绍光合作用和呼吸作用的相关计算。

一、光合作用的计算光合作用是植物通过光能驱动的一系列化学反应，将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。

光合作用的速率可以通过测量氧气释放速率或二氧化碳吸收速率来评估。

首先需要了解一些光合作用相关的基本单位和指标：1.光合速率：单位时间内单位面积叶片的光合作用产物生成量，常用单位为g/(m²·h)。

2.光合效率：单位时间内单位面积叶片所吸收光能的利用率，常用单位为百分比。

3. 光合作用速率：单位时间内单位体积植物组织的光合作用产物生成量，常用单位为μmol/(m³·s)。

4.光合量子效率：单位时间内单位光能在光反应过程中的转化效率，常用单位为光合作用产物/吸收光子数。

光合作用速率和效率的计算方法：光合速率=光合作用产物质量/叶片面积*时间光合效率=光合作用产物质量/光能输入量*100%其中，光合作用产物质量可以通过称量产物质量或计算产物的数量并乘以相应的摩尔质量来获得；光能输入量可以通过光强度乘以光吸收面积来获得。

光合量子效率的计算方法：光合量子效率=光合作用产物数/吸收光子数光合作用产物数可以通过测量产物的质量或计算产物的数量来获得；吸收光子数可以通过光强度乘以单位时间内的吸收光子数来获得。

二、呼吸作用的计算呼吸作用是生物体分解有机物质释放能量的过程。

呼吸作用的速率可以通过测量释放的二氧化碳量或消耗的氧气量来评估。

呼吸作用速率的计算方法：呼吸速率=呼出二氧化碳量/时间呼吸速率=吸入氧气量-呼出氧气量其中，呼出二氧化碳量可以通过测量二氧化碳的排放量来获得；吸入氧气量和呼出氧气量可以通过测量氧气的摄入量和排放量来获得。

三、相关计算实例以下是两个与光合作用和呼吸作用相关的计算实例：1.光合速率计算：假设一个叶片的面积为0.2m²，在5小时时间内，产生了6克的葡萄糖。

光合作⽤与呼吸作⽤的相关计算光合作⽤与呼吸作⽤的相关计算1、根据光合作⽤反应式进⾏有关物质的计算2、根据光合作⽤反应式进⾏有关能量的计算3、光合作⽤与呼吸作⽤的综合计算光合作⽤的指标是光合速率,通常以每⼩时每平⽅分⽶叶⾯积及吸收CO2毫克数表⽰。

真正光合速率=表观(净)光合速率+呼吸速率光合作⽤实际产O2量＝实测O2释放量＋呼吸作⽤耗O2量光合作⽤实际CO2消耗量＝实测CO2消耗量＋呼吸作⽤CO2释放量光合作⽤C6H12O6净⽣产量＝光合作⽤实际C6H12O6⽣产量－呼吸作⽤C6H12O6消耗量例1、下图是在⼀定的CO2浓度和温度下，某阳⽣植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答（1）该植物的呼吸速率为每⼩时释放CO2mg/dm2。

（2）b点表⽰光合作⽤与呼吸作⽤速率。

（3）若该植物叶⾯积为10dm2，在光照强度为25Klx条件下光照1⼩时，则该植物光合作⽤吸收CO2mg/dm2；合成葡萄糖mg１．以C02的吸收量与释放量为指标，研究温度对某植物光合作⽤与呼吸作⽤的影响(其余实验条件均适宜)，结果如下表。

下列对该表数据分析正确的是A．昼夜不停地光照，温度在35C时该植物不能⽣长B．昼夜不停地光照，该植物⽣长的最适宜温度是30CC．在恒温条件下，每天光照、⿊暗各12⼩时，20C时该植物积累的有机物最多D．每天光照、⿊暗各12⼩时，在35C、5C的昼夜温差下，该植物积累的有机物最多真正光合速率=表观(净)光合速率+呼吸速率审题、分析在⿊暗条件下植物不进⾏光合作⽤，只进⾏呼吸作⽤呼吸速率：⽤氧⽓吸收量（即空⽓中O2的减少量）或⼆氧化碳释放量（即空⽓中的CO2增加量）直接表⽰。

在光照条件下，植物同时进⾏光合作⽤和呼吸作⽤，此时测得的空⽓中氧⽓的增加量（或⼆氧化碳减少量）⽐植物实际光合作⽤所产⽣的O2量（或消耗的CO2量要）少，因为植物在光合作⽤的同时也在通过呼吸作⽤消耗氧⽓、放出⼆氧化碳。

因此此时测得的值并不能反映植物的实际光合速率，⽽反映出表观光合速率或称净光合速率。

光合作用和呼吸作用综合计算有关光合作用和呼吸作用的计算，主要是利用光合作用和呼吸作用的反应方程式，根据原料与产物之间的关系进行简单的化学计算。

并通过正确理解净光合作用、实际光合作用和呼吸消耗之间的关系来对较复杂的问题进行解答。

一、光合作用呼吸作用综合计算中的反应式光合作用总反应式： _________________________________________________（以葡萄糖为产物时）:_________________________________________________有氧呼吸的总反应式：能量酶++−→−++O 12H CO 66O O 6H O H C 22226126无氧呼吸的总反应式：能量酶酶+−→−++−→−36361262526126O H C 2O H C 2CO OH H C 2O H C 能量能量酶酶+−→−++−→−36361262526126O H C 2O H C 2CO OH H C 2O H 二、净（表观）光合作用、实际（真正）光合作用和呼吸消耗之间的关系1.黑暗下,只进行细胞呼吸，不进行光合作用,有机物减少,植物不能生长.2.弱光下：细胞呼吸速率大于光合作用速率N1=N2-N ，m2=m1-m 有机物减少,植物不能生长.3.弱光情况下：细胞呼吸速率等于光合作用速率,无有机物生成, 植物不能生长.4.较强光照时, 光合作用速率大于细胞呼吸速率, N1=N-N2 ,m2= m-m1有机物增加,植物能生长光合作用的指标是光合速率,通常以每小时每平方分米叶面及吸收CO2毫克数表示，总（真）光合作用是指植物在光照下制造的有机物的总量（吸收的CO2总量）。

净光合作用是指在光照下制造的有机物总量（或吸收的CO2总量）中扣除掉在这一段时间中植物进行细胞呼吸所消耗的有机物（或释放的CO2）后，净增的有机物的量。

“生成量”、“合成量”、“同化量”、“制造量”等意思相同，都指实际 (真正) 光合作用“CO2释放量”、“容器内CO2的增加量”意思相同“O吸收量”、“实验容器内O2的减少量”意思相同2“植物干量”、“有机物量”意思相同三、净光合作用、实际光合作用和呼吸消耗的常见表示方法1、净光合作用常用单位时间内CO2的__________（吸收/消耗/释放）量、O2的__________（吸收/消耗/释放）量或者 C6H12O6的__________（产生/消耗/积累）量来表示。

高中生物中光合作用和细胞作用的重难点部分是有关计算，在对理论知识掌握的基础上利用光合作用和呼吸作用的反应式，根据原料与产物之间的关系进行简单的化学计算。

我将有关计算的问题作了以下总结。

一、在黑暗的条件下，由于没有光或者说光照很微弱的条件下，植物不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，即在此种条件下为纯呼吸的计算。

１．Ｏ２浓度充足的条件下，完全进行有氧呼吸，而在绝对无氧的条件下，只能进行无氧呼吸。

在这两种极端条件下进行的有关呼吸作用的计算即纯呼吸作用或黑暗条件下的呼吸作用的计算规律是：如果某植物产生的ＣＯ２和消耗的Ｏ２量相等，则该植物只进行有氧呼吸；如果某植物不消耗Ｏ２，只产生ＣＯ２，则只进行无氧呼吸。

２．Ｏ２浓度较低条件下，植物释放的ＣＯ２比吸收Ｏ２的量多，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，此类计算就复杂一些了，解题时必须在呼吸作用释放出的ＣＯ２中，根据题意确定有多少是无氧呼吸释放的，有多少是有氧呼吸释放的。

呼吸作用的底物一般是葡萄糖，在计算时一定要写出正确反应方程式，并且要正确配平后才进行相关的计算。

二、在有光条件下并且光照强度达到一定程度时植物可以同时进行光合作用和呼吸作用，但是在光照强度不同的条件下两种生理过程的强度又是不同的。

有关光合作用和呼吸作用结合起来设计计算题是难点，我们通过以下三个方面进行逐步分析：１．光照强度较弱时植物进行光合作用的强度小于呼吸作用强度，即光合作用所制造的Ｏ２不能满足细胞呼吸，植物还需要从周围环境中吸收Ｏ２，以满足自身需求，而呼吸作用产生的ＣＯ２除了满足自身光合作用外，多余的释放到周围空气中。

也就是说植物制造的有机物不能满足于呼吸作用消耗，如果长时间这样一来，植物将会死亡。

２．光照较强时，植物进行光合作用的强度大于呼吸作用的强度，即光合作用所制造的Ｏ２除了满足自身需求外，多余的释放到周围空气中；但是植物进行光合作用时所需要的ＣＯ２除了来自自身呼吸作用外，还要从周围环境中吸收。

植物的光合作用和呼吸作用一、光合作用1.定义：光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧的过程。

2.公式：二氧化碳 + 水→ 有机物（储存能量）+ 氧3.条件：光、叶绿体4.场所：含叶绿体的细胞5.光合作用的意义：a.完成物质转变：将无机物转变为有机物，为生物圈中的其他生物提供了食物来源，同时释放氧气供生物呼吸利用。

b.完成能量转变：将光能转变成化学能，是自然界中的能量源泉。

c.促进生物圈的碳氧平衡：消耗大气中的二氧化碳，释放氧气，维持生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡。

二、呼吸作用1.定义：呼吸作用是细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。

2.公式：有机物 + 氧→ 二氧化碳 + 水 + 能量3.条件：所有活细胞，有光无光都要进行4.呼吸作用的实质：分解有机物，释放能量5.呼吸作用的意义：a.完成有机物的分解：释放出有机物中的能量，供生物体进行各项生命活动利用。

b.维持生物体的生命活动：呼吸作用释放的能量一部分用于生物体的生长、发育、繁殖等生命活动，一部分以热能的形式散失。

c.为其他化合物的合成提供原料：呼吸作用产生的二氧化碳和水，可作为光合作用的原料，维持生物圈中的碳氧平衡。

三、光合作用与呼吸作用的区别与联系a.场所：光合作用发生在含叶绿体的细胞，呼吸作用发生在所有活细胞。

b.条件：光合作用需要光，呼吸作用有光无光都能进行。

c.原料：光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，呼吸作用吸收氧气，释放二氧化碳。

d.产物：光合作用产生有机物和氧气，呼吸作用产生二氧化碳和水。

e.能量：光合作用储存能量，呼吸作用释放能量。

f.光合作用和呼吸作用是相互对立、相互依存的过程。

g.光合作用储存的能量，在呼吸作用中释放出来，为生物体的生命活动提供能量。

h.光合作用和呼吸作用共同维持生物圈中的碳氧平衡。

习题及方法：1.习题：光合作用和呼吸作用的公式分别是什么？方法：回忆光合作用和呼吸作用的定义，写出它们的化学公式。

加强提升课(一)光合作用与呼吸作用之间得关系及其实验探究光合作用与细胞呼吸得关系1.光合作用与有氧呼吸过程得比较项目光合作用有氧呼吸场所叶绿体细胞质基质与线粒体C得变化CO2→C3→C6H12O6C6H12O6→C3H4O3→CO2[H]得变化H2O→[H]→C6H12O6C6H12O6→[H]→H2O[H]得作用还原C3还原O2O2得变化H2O→O2O2→H2O能量变化光能→C6H12O6中得化学能C6H12O6中得化学能→ATP中得能量与热能ATP产生于光反应,用于暗反应中C3得还原有氧呼吸三个阶段都产生,用于除暗反应外得各项生命活动影响因素光照、温度、CO2浓度等O2浓度、温度等(1)物质方面C:CO2――→暗反应C6H12O6――→有氧呼吸第一阶段C3H4O3――→有氧呼吸第二阶段CO2;O:H2O――→光反应O2――→有氧呼吸第三阶段H2O;H:H2O――→光反应[H]――→暗反应C6H12O6――→有氧呼吸第一、二阶段[H]――→有氧呼吸第三阶段H2O。

(2)能量方面光能――→光反应ATP中活跃得化学能――→暗反应C6H12O6中稳定得化学能――→有氧呼吸⎩⎪⎨⎪⎧热能ATP中活跃得化学能―→各项生命活动3.相关计算植物得光合作用与细胞呼吸同时进行时,存在如下关系:(1)光合作用实际产氧量(叶绿体产氧量)＝实测植物氧气释放量＋细胞呼吸耗氧量。

(2)光合作用实际CO2消耗量(叶绿体消耗CO2量)＝实测植物CO2消耗量＋细胞呼吸CO2释放量。

(3)光合作用葡萄糖净生产量(葡萄糖积累量)＝光合作用实际葡萄糖生产量(叶绿体产生或合成得葡萄糖量)－细胞呼吸葡萄糖消耗量。

角度1光合作用与细胞呼吸得关系1.(2018·河北保定月考)如图表示光合作用与有氧呼吸过程中C、H、O三种元素得转移途径以及能量转换过程。

图中序号表示相关得生理过程。

下列叙述不正确得就是()A.在元素转移途径中,④与⑧、⑦与⑨表示得生理过程相同B.在元素转移途径中,能在小麦根尖成熟区细胞中发生得生理过程有②③⑥⑦⑨C.在有氧呼吸过程中,产生能量最多得过程就是⑦D.A TP中得化学能可以转变为有机物中得化学能而不能转变为光能解析:选D。