真正光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系
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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。
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。
光合作用和呼吸作用专题一.光合速率与呼吸速率(1)呼吸速率的表示方法:植物置于黑暗环境中,测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。
(图中A点)(2)净(表观)光合速率和真正(总)光合速率①净光合速率:植物组织在有光条件下,常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量(增加量)表示;②真正光合速率:常用一定时间内O2产生量、CO2固定(同化)量或有机物产生(制造)量表示。
(3)光合速率与呼吸速率的关系真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
(4)光合速率与植物生长①当净光合速率>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。
二.呼吸作用和光合速率的实验测定方法1、呼吸作用的测定应用:(1)、判断呼吸作用类型1、装置1液滴向左,装置2液滴不动——有氧呼吸2、装置1液滴向左,装置2液滴向右——有氧和无氧呼吸3、装置1液滴不动,装置2液滴向右——无氧呼吸(2)、计算呼吸作用速率补充:也可用植物,但如果是绿色植物,一定要在黑暗条件下2、光合作用的测定(1)装置中溶液的作用:在测细胞呼吸速率时NaOH溶液可吸收容器中细胞呼吸产生的CO2;在测净光合速率时NaHCO3溶液可提供CO2,保证了容器内CO2浓度的恒定。
(2)测定原理:①甲装置在黑暗条件下植物进行细胞呼吸,由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2,所以单位时间内红色液滴左移的体积为细胞呼吸O2的吸收速率,可代表呼吸速率;②乙装置在光照条件下植物进行光合作用和细胞呼吸,由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定,所以单位时间内红色液滴右移的体积为植物氧气的释放速率,可用代表净光合速率;③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
(3)测定方法①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算呼吸速率。
②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间,记录红色液滴移动的距离,计算净光合速率。
重点1辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率1.微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系(以光合速率大于呼吸速率为例)项目表示方法呼吸速率线粒体释放CO2量(m1);黑暗条件下细胞(植物体)释放CO2量(葡萄糖消耗量)线粒体吸收O2量(n1);黑暗条件下细胞(植物体)吸收O2量净光合速率细胞(植物体)吸收的CO2量(m2);植物(叶片)积累葡萄糖量细胞(植物体)释放的O2量(n2)真正光合速率叶绿体利用、固定CO2量m3或(m1+m2);植物(叶绿体)产生葡萄糖量叶绿体产生、释放O2量n3或(n1+n2)2.常考曲线分析【特别提醒】总光合速率与呼吸速率曲线交点处表示此时光合速率=呼吸速率,不要认为净光合速率曲线与呼吸速率曲线交点处也表示光合速率=呼吸速率,此时总光合速率恰恰是呼吸速率的2倍。
视角1总光合速率、净光合速率及呼吸速率的计算1.将生长状况相同的某种植物的叶片均分成4等份,在不同温度下分别暗处理1 h,再光照1 h(光照强度相同),测其有机物变化,得到如图数据。
下列说法正确的是()A.该植物在27 ℃时生长最快,在29 ℃和30 ℃时不表现生长现象B.该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的4个温度中都是29 ℃C.在27 ℃、28 ℃和29 ℃时光合作用制造的有机物的量相等D.30 ℃时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物都是1 mg/h解析暗处理后有机物减少量代表呼吸速率,4个温度下分别为1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h,光照后与暗处理前的有机物增加量代表1 h光合作用制造有机物量和2 h呼吸作用消耗有机物量的差值,所以4个温度下总光合速率(有机物制造量)分别为5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h。
该植物在29 ℃时生长最快,4个温度下都表现生长现象;该植物在29 ℃条件下制造的有机物量最多;该植物在30 ℃条件下光合作用制造的有机物为 3 mg/h,呼吸作用消耗的有机物为 1 mg/h。
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。
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。
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。
重点1辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率1.微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系(以光合速率大于呼吸速率为例) 项目表示方法呼吸速率线粒体释放CO2量(m1);黑暗条件下细胞(植物体)释放CO2量(葡萄糖消耗量)线粒体吸收O2量(n1);黑暗条件下细胞(植物体)吸收O2量净光合速率细胞(植物体)吸收的CO2量(m2);植物(叶片)积累葡萄糖量细胞(植物体)释放的O2量(n2)真正光合速率叶绿体利用、固定CO2量m3或(m1+m2);植物(叶绿体)产生葡萄糖量叶绿体产生、释放O2量n3或(n1+n2)2.常考曲线分析【特别提醒】总光合速率与呼吸速率曲线交点处表示此时光合速率=呼吸速率,不要认为净光合速率曲线与呼吸速率曲线交点处也表示光合速率=呼吸速率,此时总光合速率恰恰是呼吸速率的2倍。
视角1总光合速率、净光合速率及呼吸速率的计算1.将生长状况相同的某种植物的叶片均分成4等份,在不同温度下分别暗处理1 h,再光照1 h(光照强度相同),测其有机物变化,得到如图数据。
下列说法正确的是()A.该植物在27 ℃时生长最快,在29 ℃和30 ℃时不表现生长现象B.该植物呼吸作用和光合作用的最适温度在所给的4个温度中都是29 ℃C.在27 ℃、28 ℃和29 ℃时光合作用制造的有机物的量相等D.30 ℃时光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物都是1 mg/h解析暗处理后有机物减少量代表呼吸速率,4个温度下分别为1 mg/h、2 mg/h、3 mg/h、1 mg/h,光照后与暗处理前的有机物增加量代表1 h光合作用制造有机物量和2 h呼吸作用消耗有机物量的差值,所以4个温度下总光合速率(有机物制造量)分别为5 mg/h、7 mg/h、9 mg/h、3 mg/h。
该植物在29 ℃时生长最快,4个温度下都表现生长现象;该植物在29 ℃条件下制造的有机物量最多;该植物在30 ℃条件下光合作用制造的有机物为 3 mg/h,呼吸作用消耗的有机物为 1 mg/h。