光合速率的测定

累的有机物是10℃时的2倍 30℃：(3.5-3)х12
7．将状况相同的某种植物绿叶分成相同的四组，在不同温度 下先暗处理一小时，再用相同适宜的光线照射1小时，测量重 量变化（假设在有光和黑暗条件下，细胞呼吸消耗有机物量相 同），得到如下表的数据，不能得出的结论是（ ）
温度/℃
27
28
29
30
暗处理呼前吸/后m速g重率量变化
如何测定叶片呼吸产生的CO2量？
__黑__暗__条件下将植物的一片叶子放入一个_密__闭__的容器 内，用CO2传感器测量容器内CO2的浓度为M1，一段时间 后再测量一次CO2浓度M2。 M2－M1就是叶片这段时间内_呼__吸__产__生__的CO2量
CO2
CO2
CO2
那么，在较强光照下，从外界环境中吸收的CO2量 又该如何测定呢？
A点：光照强度为0， 此时只进行细胞呼吸， 单位时间内释放的CO2 可表示此时细胞的呼 吸强度。
AB段：光照强度增大，光合作用强度增大， CO2释放 量减少，因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合 作用。此时呼吸强度﹥光合强度。
B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用。此时呼吸 强度 = 光合强度。B点对应的光照强度称为光补偿点。
用与呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2 的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：
温度(℃)
5 10 15 20 25 30 35
净光CO光照2(下合mg吸速/h收)率 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00
黑C呼O暗2吸(中m速g释/率h放)
0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50
光合作用速率的测定
（一）原理
？
O2
叶肉细胞
O2
O2
O2
那么，怎样才能测定出叶绿体光合作用所产生的氧气呢？ 首先测量出线粒体有氧呼吸消耗的氧气量， 其次测量出释放到外界环境中的氧气量。
如何测定叶片的呼吸耗氧量？
__黑__暗__条件下将植物的一片叶子放入一个_密__闭__的容器 内，用氧气传感器测量容器内氧气的浓度为M1，一段时 间后再测量一次氧气浓度M2。
__M_1_－__M_2 _就是叶片这段时间内氧气消耗量
O2
O2
O2
通过测定呼吸耗氧量就间接知道了线粒体所吸收的那 部分氧气。
那么，在较强光照下，释放到外界环境中的氧气量又 该如何测定呢？
如何测定叶片的氧气释放量？
氧气传感器
较强光照下将植物的一片叶放入一个_密__闭__透__明__的容器 内，用氧气传感器测量容器内氧气的浓度为N1，一段时 间后再测量一次氧气浓度为N2。 N2－N1是否就是这段时间内叶片中氧气的 释产放生 量？
下列对该表数据分析正确的是 ( C )
A. 昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长
B. 昼夜不停地光照，在15℃时该植物生长得最快 25℃积累最多
C. 每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积
累的有机物最多 20℃：(3.25-1.5)х12
D. 每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30℃时该植物积
对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是( A )
A. 下午4时后将整个实验 装置遮光3小时
B. 下午4时后将整个实验 装置遮光6小时
C. 下午4时后在阳光下照 射1小时
D. 晚上8时后在无光下放 置3小时
例1
净光合速率 黑暗 该条件下植物呼吸作用的速率
光照
例2
D
例3.以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色 植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析
积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计 算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2·h)。
分析：假设两侧原叶重为M0
A侧遮光，只进行细胞呼吸，有机物被
分解，重量减轻； M0 - 呼吸 = MA
B侧有光，同时进行细胞呼吸和光合作用。 在适宜光照下，光合大于呼吸，有机物会积累，重量增加。
观测指标
O2
CO2
有机物
真正（总） 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
呼吸速率
O2释放速率 CO2吸收速率
黑暗中
黑暗中
O2吸收速率 CO2释放速率
有机物积累速率 有机物消耗速率
[例1].如图表示水稻的叶 肉细胞在光照强度分别为 a,b,c,d时(其他条件不变 且适宜),单位时间内二氧 化碳释放量和氧气产生总 量的变化。下列有关说法
真正(总)光合速率 = 表观(净)光合速率 + 呼吸速率
CO2的吸 收量
B
呼
CO2的释 放量
A
吸 速 率
C 净 光 合 速 率
总 光 合 速 率
光照强度
真正(总)光合速率 = 表观(净)光合速率 + 呼吸速率 CO2的固定量 = CO2的吸收量 + 呼吸产生的CO2量
பைடு நூலகம்2的释 放量
B
呼
O2的吸 收量
D.两曲线的交点表示光合作用
制造的与呼吸作用消耗的有机
物的量相等 光合积累=呼吸消耗
光合制造 = 光合积累 + 呼吸消耗
例4.将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养， 用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况， 绘制成如右图的曲线，下列有关说法正确的是( )
C
①BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作 用减弱 ②CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点 开始 ③FG段CO2浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片对CO2的 吸收减少 ④H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合 作用最强
黑暗条件下植物只进行呼吸作用 植物从外界吸收02，并将细胞呼吸产生的C02释放到外界。
细胞呼吸强度的 表示方式:
①黑暗下单位时间内CO2释放量(或实验容器内C02增加量) ②黑暗下单位时间02吸收量(或实验容器内O2减少量) ③黑暗下单位时间重量(有机物)的减少量
光照条件下植物既进行光合作用，又进行呼吸作用
若M=MB-MA，则M表示 ＿6_h_的__总__光__和_强＿度＿（＿制＿造＿的__有_＿机＿物＿）
MA： MB： MB-MA：
原叶重 - 呼吸消耗量 原叶重 + 净光合（积累）量 净光合量 + 呼吸消耗量
[变式训练] 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如
图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输
错误的是（ B ）
A. 光照强度由a到d，叶肉细胞净光合速率增加
B. 光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率
C. 若长期光照强度为c，该绿色植物不能正常生长
D. 光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的 二氧化碳。（将此柱状图转换为曲线图）
光合作用速率的测定
（二）方法
（二）光合作用速率的测定方法
如何测定叶片从外界吸收的CO2量？
CO2传感器
较强光照下将植物的一片叶子放入一个密闭透 明的容器内，用CO2传感器测量容器内CO2的浓度为 N1，一段时间后再测量一次CO2浓度为N2。 N1－N2：这段时间内叶片___吸__收__的__C_O_2_量____
CO2的固定量 ＝ CO2吸收量 ＋ 呼吸产生CO2量
正确的是 ( A )
CD
A.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时 相等30℃—6.5(3+3.5) 35℃—6.5(3.5+3) 20℃—4.75(3.25+1.5)
B.光照相同时间，在20℃条件下植物产生的有机物的量最多
C.温度高于25℃时，光合作用
光下CO2的固定量
制造的有机物的量开始减少
BC段：随着光照强度不断增大，光合作用强度也不断 增强，到C点以后不再加强了。此时光合强度﹥呼吸 强度 。C点对应的光照强度称为光饱和点。
小结：
在光合作用与细胞呼吸同时进行时，测 定的实际结果，实质是：光合作用减去细胞 呼吸的差值，即净（表观）光合速率，
若把呼吸速率加到净光合速率上去，则 得到总(真正)光合速率。
A. 叶片呼吸作用吸收O2速率是0.2μL/cm2叶面·min B. 当光照强度为2 klx时，光合作用产生O2与呼吸作用吸收
O2的速率基本相等 C. 当光照强度为8 klx时，光合作用产生O2的速率为
0.8μL/cm2叶面·min D. 当光照强度超过10 klx，光合作用速率不再提高
6.将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作
A
吸 速 率
C 净 光 合 速 率
总 光 合 速 率
光照强度
真正(总)光合速率 = 表观(净)光合速率 + 呼吸速率
O2的产生量 = O2的释放量 + 呼吸消耗的O2量
真正(总)光合速率 = 表观(净)光合速率 + 呼吸速率
有机物的产生 =
量（制造量）
有机物的 积累量
+ 呼吸消耗的
有机物量
真光合速率、净光合速率、呼吸速率的常用表述方式
M0 + 净光合 = MB
1.半叶法测光合作用强度： 将对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不进行处理，
并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。 在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取相等面
积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计 算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2·h)。
氧气产生量 ＝ 氧气释放量 ＋ 呼吸耗氧量
CO2
CO2
CO2
叶绿体光合作用固定的CO2，首先来自线粒体呼吸作用 释放的CO2，不够时还要从外界空气中吸收CO2 。
CO2
CO2
CO2
那么，怎样才能测定出叶绿体光合作用所固定的CO2呢？ 首先测量出线粒体呼吸产生的CO2量， 其次测量出从外界环境中吸收的CO2量。
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
5.将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照
(其他条件保持不变)，测得氧气释放速率如下表所示。下
列对该数据的分析，错误的是 ( C )
光照强度(klx)
0
2 4 6 8 10 12 14
O2(μL/cm2叶面 ·min)
－0.2
0 0.2 0.4 0.8 1.2 1.2 1.2
-1
—2
—3
—1
光照净前光后重合量速变率化/mg ＋4
＋5
＋6
＋2
A.27℃时该绿叶在整个实验期间积累的有机物是2mg B.28℃时该绿叶光照后比暗处理前重量增加3mg C.29℃是该绿叶进行光合作用和呼吸作用的最适温度 D.30℃时该绿叶经光合作用合成有机物的总量是3mg/h
温度/℃
暗处理呼前吸/后mg重量量变化
一.测定干物质（有机物）的制造量—--“半叶法” 二.测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积-----
气体体积变化法 三.测定溶氧量的变化----“黑白瓶法”
1.半叶法测光合作用强度： 将对称叶片的一部分（A）遮光，另一部分（B）不进行处理，
并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。 在适宜光照下照射6小时后，在A、B的对应部位截取相等面
光照前净后光重合量变量化/mg
总光合量 实验期间积累量
27 -1 ＋4 5 5-2=3
28 —2 ＋5 7 7-4=3
29 —3 ＋6 9 9-6=3
30 —1 ＋2 3 3-2=1
不能得出的结论是（ A ）
A.27℃时该绿叶在整个实验期间积累的有机物是2mg B.28℃时该绿叶光整照个后实比验暗期处间积理累前的重有量机增物加3mg C.29℃是该绿叶进行光合作用和呼吸作用的最适温度 D.30℃时该绿叶经光合作用合成有总机光物合量的总量是3mg/h
出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干
后称其重量，测得叶片的叶绿体真正光合作用速率=(3y一2z—x)／6
g·cm-2·h-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化
对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是(
)
[变式训练] 某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如 图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输 出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干 后称其重量，测得叶片的叶绿体真正光合作用速率=(3y一2z—x)／6 g·cm-2·h-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化
较弱光下：光合速率﹤呼吸速率
光照条件下植物既进行光合作用，又进行呼吸作用
较弱光下：光合速率﹤呼吸速率
﹦ 弱光下：光合速率 呼吸速率
光照条件下植物既进行光合作用，又进行呼吸作用
较弱光下：光合速率﹤呼吸速率
﹦ 弱光下：光合速率 呼吸速率
较强光下：光合速率﹥呼吸速率
光合速率﹥呼吸速率 光合速率 ﹦呼吸速率 光合速率﹤呼吸速率