有关光合作用的计算(精)

植物光合作用效率的计算高考生物计算题真题解析植物光合作用效率的计算一、理论概述植物光合作用是指光能转化为化学能的过程，是植物生存所必需的重要代谢途径。

而光合作用效率的计算是评估植物对光能利用程度的指标之一。

本文将通过解析高考生物真题中的计算题，详细介绍植物光合作用效率的计算方法。

二、题目解析【题目】某研究人员将同一光照强度下不同浓度的CO2供应在同种植物的光合作用中，进行了一系列实验，得到了如下数据。

实验组光合速率（单位：mL O2/g/h） CO2浓度（单位：%）A 3 0.04B 5 0.10C 8 0.16D 10 0.25从上述数据中，我们可以推算出植物光合作用的效率。

三、计算公式植物光合作用的效率（单位：%）=（单位时间内固定的CO2质量/单位时间内光合产生的有机质质量）* 100%四、具体计算过程1. 计算单位时间内固定的CO2质量（单位：mg）首先需要将光合速率转化为单位时间内光合产生的有机质质量。

根据题目所给数据，光合速率和CO2浓度之间的关系是线性的。

以实验A为例，光合速率为3 mL O2/g/h，CO2浓度为0.04%。

光合速率（单位：mL O2/g/h）= 固定的CO2质量（单位：mg）/ 反应物质量（单位：g）/ 时间（单位：h）固定的CO2质量 = 光合速率 * 反应物质量 * 时间= 3 mL O2/g/h * 1 g / 22.4 L / 32 g/mol * 1 mol / 24000 mL * 1 h≈ 0.0504 mg2. 计算单位时间内光合产生的有机质质量（单位：mg）根据题目所给数据，实验A的光合速率为3 mL O2/g/h，CO2浓度为0.04%。

光合速率（单位：mL O2/g/h）= 光合产生的有机质质量（单位：mg）/ 反应物质量（单位：g）/ 时间（单位：h）光合产生的有机质质量 = 光合速率 * 反应物质量 * 时间= 3 mL O2/g/h * 1 g / 32 g/mol * 1 mol / 24000 mL * 1 h≈ 0.00375 mg3. 计算光合作用的效率（单位：%）根据计算结果，单位时间内固定的CO2质量为0.0504 mg，单位时间内光合产生的有机质质量为0.00375 mg。

光合作用和呼吸作用生成物量的计算在近几年的高考及各地市模拟试题中，有关光合作用和呼吸作用生成物量的计算题频频出现。

这类试题涉及植物的光合作用和呼吸作用两大生理过程，同时还与生物知识相结合，是综合性较强的热点试题。

一. 方法与技巧光合作用强度大小的指标一般用光合速率表示。

光合速率通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳的毫克数表示。

绿色植物每时每刻（不管有无光照）都在进行呼吸作用，分解有机物，消耗氧气，产生二氧化碳。

而光合作用合成有机物，吸收二氧化碳，释放氧气，只有在光照条件下才能进行。

也就是说，植物在进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用释放二氧化碳，而呼吸作用释放的部分或全部二氧化碳未出植物体又被光合作用利用，所以把在光照下测定的二氧化碳的吸收量（只是光合作用从外界吸收的量，没有把呼吸作用产生出的二氧化碳计算在内）称为表现光合速率或净光合速率。

如果在测光合速率时，同时测其呼吸速率，把它加到表现光合速率上去，则得到真正光合速率。

即：真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，具体可表达为：真正光合作用CO2吸收量=表观光合作用CO2吸收量+呼吸作用CO2释放量如果将上述公式推广到氧气和葡萄糖，则得到下列公式：真正光合作用O2释放量=表观光合作用O2释放量+呼吸作用O2吸收量真正光合作用葡萄糖合成量=表观光合作用葡萄糖合成量+呼吸作用葡萄糖分解量二. 典型例题例：将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg。

给予充足的光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg。

据实验测定上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg。

请回答：（1）上述条件下，比较光照时呼吸作用强度与黑暗时呼吸作用强度的大小。

（2）在光照时植物每小时葡萄糖的净生产量是_______________mg。

（3）若一昼夜中先光照4h，接着放置在黑暗的条件下20h，该植物体内有机物含量的变化是_______。

二、与光合作用有关的计算【知识回顾】光合作用强度大小的指标一般用光合速率表示。

光合速率通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳的毫克数表示。

绿色植物每时每刻（不管有无光照）都在进行呼吸作用，分解有机物，消耗氧气，产生二氧化碳。

而光合作用合成有机物，吸收二氧化碳，释放氧气，只有在光照条件下才能进行。

也就是说，植物在进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用释放二氧化碳，而呼吸作用释放的部分或全部二氧化碳未出植物体又被光合作用利用，所以把在光照下测定的二氧化碳的吸收量（只是光合作用从外界吸收的量，没有把呼吸作用产生出的二氧化碳计算在内）称为净光合速率。

如果在测光合速率时，同时测其呼吸速率，把它加到净光合速率上去，则得到真正光合速率。

即：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，具体可表达为：真正光合作用CO 2吸收量＝净光合作用CO 2吸收量＋呼吸作用CO 2释放量如果将上述公式推广到氧气和葡萄糖，则得到下列公式：真正光合作用O 2释放量＝净光合作用O 2释放量＋呼吸作用O 2吸收量真正光合作用葡萄糖合成量＝净光合作用葡萄糖合成量＋呼吸作用葡萄糖分解量【例题讲解】〖例题〗将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中，在一定条件下不给光照，CO 2的含量每小时增加8mg 。

给予充足的光照后，容器内CO 2的含量每小时减少36mg 。

据实验测定上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg 。

请回答：（1）上述条件下，比较光照时呼吸作用强度与黑暗时呼吸作用强度的大小。

（2）在光照时植物每小时葡萄糖的净生产量是 mg 。

（3）若一昼夜中先光照4h ，接着放置在黑暗的条件下20h ，该植物体内有机物含量的变化是 。

〖解析〗根据上面的分析和题意可知，光照对葡萄糖净生产量是光合作用每小时产生的真正的（总的）葡萄糖量减去呼吸作用每小时消耗的葡萄糖量。

而葡萄糖量与CO 2量有直接关系，可通过CO 2量的变化推测葡萄糖量的变化。

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,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。

、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：C©H 12<O 66匕6酶2O 艾CO H ^0H T + 6CO 2扌12能量O +能量酶卩F无氧呼吸的总反应式：C 6H 1206 --------- ---- 2C 2H 5OH - 2C0 2 -能量酶厶匕旦C 6H 1206 — — ' 2C 3H 6O3 ■冃匕量酶二、净（表观）光合作用C 6实际2 （真正）光合作C 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 2= 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.根据4.较强光照时，光合作用速率大于细胞呼吸速率N仁N-N2 , m2= m-m1有机物增加,植物能生长JVl~t=L.叶埠体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CQ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CQ2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CQ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CQ）后，净增的有机物的量。

实际（真正）光合速率=净（表观）光合速率+呼吸速率lr“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CQ2释放量”、“容器内CQ2的增加量”意思相同“Q吸收量”、“实验容器内Q的减少量”意思相同“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CQ的___________ （吸收/消耗/释放）量、Q的______________ （吸收/消耗/释放）量或者C e HkQ的_____________ （产生/消耗/积累）量来表示。

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。

光合作用五个方程式光合作用是植物、藻类和一些细菌等光合有机体利用光能合成有机物质的过程。

光合作用是一个复杂的生物化学过程，其中涉及多个化学反应和物质转化。

在光合作用中，光能被光合色素吸收并转化为化学能，然后用于合成葡萄糖等有机物质。

下面将介绍光合作用中的五个重要方程式，以帮助更好地理解光合作用的过程。

1. 光合作用的总方程式：光合作用的总方程式可以用简化的方式表示为：6CO2 + 6H2O + 光能→ C6H12O6 + 6O2这个方程式表示光合作用的总体过程，即二氧化碳和水在光合色素的作用下，利用光能合成葡萄糖和释放氧气。

2. 光合作用中的光反应方程式：光合作用中的光反应主要发生在叶绿体的叶绿体内膜上。

光反应方程式可以表示为：2H2O + 2NADP+ + 3ADP + 3Pi + 光能→ O2 + 2NADPH + 3ATP这个方程式表示光合作用中的光反应过程，其中水在光合作用过程中被氧化为氧气，同时还生成NADPH和ATP等能量储备物质。

3. 光合作用中的光独立反应方程式：光合作用中的光独立反应发生在叶绿体的基质中，主要用于合成葡萄糖等有机物质。

光独立反应方程式可以表示为：3CO2 + 6NADPH + 5ATP + 3RuBP → 6NADP+ + 5ADP + 3RuBP + 6Pi +C3H6O3这个方程式表示光合作用中的光独立反应过程，其中二氧化碳被还原合成葡萄糖，并消耗NADPH和ATP等能量。

4. 光合作用中的光合色素的光合作用方程式：光合色素是光合作用的关键参与者，其中叶绿素是最重要的光合色素。

光合色素的光合作用方程式可以表示为：Chlorophyll + 光能→ Excited Ch lorophyll这个方程式表示光合色素吸收光能后的光合作用过程，光合色素通过吸收光能激发并进入光合作用的反应过程。

5. 光合作用中的光合作用速率方程式：光合作用的速率受多种因素影响，如光照强度、温度、二氧化碳浓度等。