光合速率和呼吸速率的关系
光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系专题
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。
光合作用和呼吸作用的图解
光合作用和呼吸作用的图解光合作用相关研究过程和呼吸作用密不可分的,因此,要很好的研究光合作用首先要搞清楚二者的关系,其次要了解不同情况下二者的综合表现,然后才能针对性的去面对具体问题分析解答。
一、光合作用与呼吸作用的关系在同一张叶片中,既有叶绿体吸收CO2,释放O2;又有线粒体释放CO2,吸收O2.(参见右图)光合强度(又叫光合速率),它是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量,或O2释放量.呼吸强度(又叫呼吸速率),它一般是指无光照时,单位时间、单位叶面积的CO2释放量,或O2吸收量。
⑴在光照强度为0时(即黑暗),叶绿体吸收的CO2量是0;释放的O2量是0.线粒体释放的CO2全部进入空气中;吸收的O2全部来自于空气中。
此时,光合强度情况表示为“呼吸强度”(A点)。
(参见下图)⑵在光照强度有所增强,但光合速率<呼吸速率时,叶绿体吸收的CO2量全部来自于有氧呼吸;释放的O2量全部用于有氧呼吸。
线粒体释放的CO2有一部分用于光合作用,一部分进入空气中;吸收的O2一部分来自于光合作用,一部分来自于空气中.此时,光合强度情况表现为“释放到空气中的CO2量”(例如B点)。
(参见下图)⑶在光照强度增强到光合速率=呼吸速率时,叶绿体吸收的CO2量全部来自于有氧呼吸;释放的O2量全部用于有氧呼吸。
线粒体释放的CO2全部用于光合作用;吸收的O2全部来自于光合作用.此时,光合强度情况表现为“CO2量等于零"(C点).(参见下图)⑷在光照强度增强到光合速率>呼吸速率时,叶绿体吸收的CO2量有一部分来自于有氧呼吸,一部来自于空气中;释放的O2量一部分用于有氧呼吸,一部分进入空气中.线粒体释放的CO2量全部用于光合作用;吸收的O2量全部来自于光合作用.此时,光合强度情况表现为“空气中被吸收的CO2量”(例如D点)。
(参见下图)⑸在光照强度增强到一定数值时,光合速率将不再提高,有1个最大定值(E 点)。
(参见下图)结合上述知识,得出随光照强度改变时,空气中CO2量的变化曲线:图1在光合作用中实测呼吸速率是很困难的,因此在黑暗条件中测定CO2的释放速率(或O2的吸收速率);在光照条件下测定CO2吸收速率(或O2的释放速率)。
净光合速率和呼吸速率的关系
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。
最经典总结-辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率
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。
总光合速率、净光合速率、呼吸速率的辨析与测定
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(2)总光合速率 ①用CO2表示:m1+m2,即叶绿体利用CO2或固定CO2总量(为细胞 呼吸量与净光合作用量之和)。 ②用O2表示:n1+n2,即叶绿体产生O2的总量(为细胞呼吸量与净光 合作用量之和)。
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典例2图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系,图乙 表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体)。据图 判断,下列说法错误的是(注:不考虑无氧呼吸)( )
关闭
图甲中的A点表示植物只能进行细胞呼吸,不能进行光合作用,则图乙中的 m2或n2可表示此时植物的细胞呼吸强度,图乙中不存在的过程是m3、m4、 n3、n4,A、B两项正确。在图甲中C点时,光合作用强度等于细胞呼吸强
A.图甲中A点对应的纵坐标的数值可用图乙中的m2或n2表示 度,植物不吸收气体,也不释放气体,所以图乙中不存在的过程是m2、m3、 B.在图甲中的A点时,图乙中不存在的过程是m3、m4、n3、n4 n2、n3,C项正确。图甲中E点以后,图乙中n4不再增加,其主要原因是m3值关闭 C.在图甲中C点时,图乙中不存在的过程是m2、m3、n2、n3 太低 项错误。 D D.,D 图甲中 E点以后,图乙中n4不再增加,其主要原因是m1值太低
关闭
根据题图可知,光合作用的最适宜温度约为30 ℃,呼吸作用的最适宜温度
约为55 ℃,因此,呼吸作用的最适温度比光合作用的高,A项正确。净光合
作用的最适温度约为25 ℃,B项正确。在0~25 ℃范围内,呼吸速率变化幅 度小,光合速率变化幅度大,因此,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速
率的大,C项正确。温度为45 ℃时,净光合速率为0,超过45 ℃,净光合速率关闭
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典例1(2017北京理综)某植物光合作用、呼吸作用与温度的关系 如下图。据此,对该植物生理特性理解错误的是 ( )
2022届新教材高考生物一轮复习知识能力提升3光合速率呼吸速率的关系及测定方法含解析
光合速率、呼吸速率的关系及测定方法一、光合速率、呼吸速率的关系1.光合速率与呼吸速率的常用表示方法在黑暗时,植物体只能进行呼吸作用,所以在黑暗条件下测得的数据就是呼吸速率;而在光照条件下,植物体可以同时进行光合作用和呼吸作用,因此,在光下直接测得的数据是净光合速率;总光合速率无法直接测得,只能间接求得:总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
如表列出了部分常见的与总光合速率和净光合速率有关的关键词。
总光合速率O2产生速率CO2固定(或消耗)速率有机物产生(或制造、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2.光合作用和细胞呼吸曲线解读(1)A点:只进行呼吸作用,不进行光合作用,净光合量小于0,如图甲所示。
(2)AB段:真正光合速率小于呼吸速率,净光合量小于0,如图乙所示。
(3)B点:真正光合速率等于呼吸速率,净光合量等于0,如图丙所示。
(4)B点以后:真正光合速率大于呼吸速率,净光合量大于0,如图丁所示。
3.确认净光合速率与植物生长的关系在相对密闭的环境中一昼夜CO2含量的变化曲线图分析(O2变化与CO2相反):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;④CO2含量最高点为C点(C′点),CO2含量最低点为E点(E′点)。
注:①图中光合速率与呼吸速率相等的点有C(C′)、E(E′)点。
②图中曲线与横轴围成的面积S2-(S1+S3)的代数和即为净光合量。
若该值>0,则植物生长;若该值≤0,则植物不生长。
【典例1】(2020·晋冀鲁豫名校高三联考)为探究长期高温和增施CO2(采用智能型二氧化碳发生器)对黄瓜叶片净光合速率的影响,某小组进行了相关实验。
实验设置了四个组:常温(20~25 ℃)、高温(35~40 ℃)、常温(20~25 ℃)+CO2(1 000~1 500 mol·L-1),部分实验结果如图所示,回答下列问-1)、高温(35~40 ℃)+CO2(100~1 500 mol·L题:(1)在上述基础上,欲利用所学知识测量高温下黄瓜总光合速率,方法为_______________________________________________________________________________________________________。
光合作用与呼吸作用的关系
C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
呼吸作用反应方程式:C6H12O6+6O2+6H2O
例1: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。
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3.相关曲线图的分析
光合作用与呼吸 作用的关系小Leabharlann 题宁安一中生物组:李慧
1.以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系 (1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系
光照情况 黑暗
代谢特点
只进行细胞呼吸, 不进行光合作用
细胞呼吸作用 速率大于光合 作用速率
图示
气体交换特征
从外界吸收O2放 出CO2
从外界吸收O2 放出CO2
光合速率与呼 吸速率 相等时光照强 度 (千勒克司) 光饱和时 光照强度 光饱和时 CO2的吸收量 (mg/100 cm2 叶· 小时) 黑暗条件下 CO2释放量 (mg/100 cm2 叶· 小时)
(千勒克司)
A植物
B植物
1
3
3
9
11
30
5.5
15
(1)与B植物相比,A植物是在 弱光 光照条件下生长的植物,判断的依 据是 因为,A植物在光饱和时的光照强度低于 B植物 。 (2)当光照强度超过9千勒克司时,B植物光合速率 不再增加 ,造成这 光 种现象的实质是 暗反应 跟不上 反应。 (3) 当光照强度为9千勒克司时,B植物的总光合速率是 45 (mg CO2/100 cm2叶· 小时)。当光照强度为3千勒克司时,A植物与B植物固定 的CO2量的差值为1.5 (mg CO2/100 cm2叶· 小时)
光合作用和呼吸作用的相关曲线图归纳总结
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。
光合速率与呼吸速率的关系解读及针对训练
1. 在相同光照和温度条件下,空气中 CO2含量与植物光合产量 (有机物积累 量) 的关系如图所示。理论上某种植物能更有效地利用 CO2,使光合产量高 于m点的选项是( ) A.若a点在a2,b点在b2时 B.若a点在a1,b点在b1时 C.若a点在a2,b点在b1时 D.若a点在a1,b点在b2时 【解析】选D。a点为CO2的补偿点,即在 a点浓度时的光合速率等于呼吸速率。若 植物能更有效地利用CO2,则CO2浓度在低
【解析】选D。根据题意知,a瓶生物在黑暗条件下仅 能进行有氧呼吸,24 h待测深度水体中生物进行有氧 呼吸消耗的氧气量为(w-v)mol/瓶;b瓶生物在光照条 件下,氧气的增加量为(k-w)mol/瓶,即瓶内生物 24 h进行光合作用和有氧呼吸净积累的氧气量(净光合 量)为(k-w)mol,故24 h待测深度水体中生物
(1)在18 _____________ :00和6:00 时,该植物既没有CO2的净吸收,也没有CO2的净释 光合作用强度与细胞呼吸强度相等 放,说明此时刻植物___________________________________ 。
(2)测定植物呼吸速率比较简单的方法是
测定在黑暗条件下单位时间内CO2的释放量 __________________________________________________________ 。
(1)在光照条件下,图形A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单
固定CO2总量 ,其中图形B的面积表示 位面积叶片光合作用____________ 释放CO2 细胞呼吸放出的CO2量 。从图形C可推测该植物存在另一个______ __________________
的途径。CO2进出叶肉细胞都是
自由扩散 通过____________ 的方式进行的。
光合作用与呼吸作用之间的关系
加强提升课(一) 光合作用与呼吸作用之间的关系及其实验探究光合作用与细胞呼吸的关系1.光合作用与有氧呼吸过程的比较(1)物质方面C :CO 2――→暗反应C 6H 12O 6――→有氧呼吸第一阶段C 3H 4O 3――→有氧呼吸第二阶段CO 2;O :H 2O ――→光反应O 2――→有氧呼吸第三阶段H 2O ;H :H 2O ――→光反应[H]――→暗反应C 6H 12O 6――→有氧呼吸第一、二阶段[H]――→有氧呼吸第三阶段H 2O 。
(2)能量方面光能――→光反应ATP 中活跃的化学能――→暗反应C 6H 12O 6中稳定的化学能――→有氧呼吸⎩⎪⎨⎪⎧热能ATP 中活跃的化学能―→各项生命活动 3.相关计算植物的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CO 2消耗量(叶绿体消耗CO 2量)=实测植物CO 2消耗量+细胞呼吸CO 2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(叶绿体产生或合成的葡萄糖量)-细胞呼吸葡萄糖消耗量。
角度1 光合作用与细胞呼吸的关系1.(2018·河北保定月考)如图表示光合作用和有氧呼吸过程中C、H、O三种元素的转移途径以及能量转换过程。
图中序号表示相关的生理过程。
下列叙述不正确的是( )A.在元素转移途径中,④与⑧、⑦与⑨表示的生理过程相同B.在元素转移途径中,能在小麦根尖成熟区细胞中发生的生理过程有②③⑥⑦⑨C.在有氧呼吸过程中,产生能量最多的过程是⑦D.ATP中的化学能可以转变为有机物中的化学能而不能转变为光能解析:选D。
④和⑧都表示光反应中水分子在光照下的分解,⑦和⑨都表示有氧呼吸第三阶段中氧气与[H]反应生成水,A正确。
小麦根尖成熟区细胞中有线粒体、没有叶绿体,因而可以发生有氧呼吸过程即②③⑥⑦⑨,但不能进行光合作用,B正确。
光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系专题
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
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。
辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率
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关系
光合作用与呼吸作用的关系光合作用和呼吸作用是生物体进行能量转换的两个基本过程。
光合作用是植物和一些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质,释放出氧气。
呼吸作用则是有机物质被分解产生能量,将化学能转化为细胞可以利用的能量。
光合作用和呼吸作用在生物界中密切相关,在很多方面相互促进和维持。
首先,光合作用为呼吸作用提供能量源。
光合作用通过光能捕获和光合染料的作用,将二氧化碳和水转化为碳水化合物,并释放出氧气。
这些碳水化合物包含了丰富的化学能,可以在细胞内被进一步分解并释放出能量。
植物通过呼吸作用将光合作用所制造的有机物质分解为能量,维持其正常的生理活动,例如叶片生长、根系吸收养分、开花和果实形成等。
其次,呼吸作用为光合作用提供原料。
光合作用需要二氧化碳作为原料,而呼吸作用又会产生二氧化碳并释放到环境中。
植物通过呼吸作用对有机物质进行分解,释放出二氧化碳,这样可以为光合作用提供充足的二氧化碳,促进光合作用的进行。
同时,呼吸作用还会产生水分。
这些水分可以通过植物的根系吸收,并在光合作用中用于水的分解,并进一步参与碳水化合物的合成。
此外,光合作用和呼吸作用还通过氧气的产生和消耗之间的关系相互作用。
光合作用通过水的光解产生氧气,并释放到环境中,提高氧气浓度。
而呼吸作用则会消耗氧气,将其与有机物质反应产生二氧化碳和水,并释放出能量。
这种氧气的产生和消耗使得光合作用和呼吸作用在生态系统中形成了一个平衡的循环,维持了氧气和二氧化碳的平衡。
此外,光合作用和呼吸作用的速率也受到一定的制約。
光合作用的速率主要受到光反应和暗反应的限制。
光反应需要光能激发光合色素,而暗反应则需要酶的参与。
因此,如果光能不足或者酶活性低下,都会限制光合作用的进行。
呼吸作用的速率主要受到温度和供给的有机物质的限制。
较低的温度和有机物质供给不足都会降低呼吸的速率。
总之,光合作用和呼吸作用是生物体进行能量转换的两个基本过程,相互促进和维持着。
光合作用为呼吸作用提供能量源和原料,同时通过氧气的产生维持了呼吸作用的进行。
影响光合作用的因素及应用
植物生长的生理基础:净光合速率>0
真正(实际)光合速率=净(表观)光合速率+ 呼吸速率。
CO2
C
净 光 合 速 率
真 正 ( 实 际 ) 光 合 速 率
吸 收
0
B
CO2
光照强度
细胞呼吸速率
释 放 A
A:呼吸速率 B:光补偿点
C:光饱和点
• 净积累量: AC与AE围成的面积—呼吸消耗(S2—S1) • 总光合作用量: 净值+呼吸消耗量(S2+S3) • 呼吸消耗量: OA与OD围成的面积(S1+S3)
•
﹝ H+ ﹞不变,PH不变,酸碱指示剂颜色不变
3.温度
净光合作用
温度主要影响暗反应(1)适时播种
(2)增大昼夜温差(温室栽培:冬天适当 增温, 夏天适当降温;白天调到最适温度 或适当提高温度,晚上适当降温;阴雨天 白天适当降温,维持昼夜温差) (3)适时浇水,使气孔开放,加强蒸腾, 降低植物体温度。
一.光合速率与呼吸速率的关系
1.绿色植物在黑暗条件下或非绿色组织
测得的数值为呼吸速率。 2.绿色植物组织在光下,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. 三者的关系:
真正(总、实际)光合速率= 净(表观)光合速率+呼吸速率
4.三者的常用表示方法:
真正光合速率 净光合速率 呼吸速率 O2 产生(生成)速 率 O2 释放速率 CO2 固定速率 有机物产生(制造、生成)速率 CO2 吸收速率 有机物积累速率 有机物消耗速率
提高净光合
作用速率
• 35.(9分)回答有关光合作用的问题。 • 下图表示当影响光合作用的因素X、Y和Z变化时,光合作用合成量和 光强度的关系。 • (1)图中X1、X2、X3的差异是由于某种原因______________影响 了光合作用的___________所导致。要提高大棚作物的光合作用合成 量,由X3增加为X1,最常采取的简便而有效的措施是 _____________________。 • (2)图中Y1、Y2、Y3的差异是由于_____________影响了光合作 用的________所致。 • (3)图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中________反应的不 同,如果Z因素代表植物生长发育期,则代表幼苗期、营养生长和现 蕾开花期的曲线依次是__________________。 • 答案:(1)二氧化碳和温度 暗反应 施放干冰,增加二氧化碳浓度 (或燃烧柴草)或适当升温 (2)光波长(或光质) 光反应 (3)光反应和暗反应 Z3、Z2、Z1
光合速率与呼吸速率的关系
光合速率与呼吸速率的关系光合速率与呼吸速率是生物体内两个重要的代谢过程,它们在能量转化和物质循环中起着关键作用。
光合速率指的是植物叶绿素光合作用中产生的光合产物的合成速率,而呼吸速率则是指生物体对有机物进行氧化解合成能量的速率。
这两个过程在植物体内是相互影响、相互制约的。
在光合速率与呼吸速率之间存在着一种相互制约的关系。
当光合速率高于呼吸速率时,光合作用产生的有机物会超过植物的需求,多余的有机物会被储存起来,形成植物的生物质。
而当呼吸速率高于光合速率时,植物会分解储存的有机物来维持呼吸所需的能量,这时植物的生物质会减少。
光合速率与呼吸速率之间的关系受到多种因素的影响。
首先,光照强度是影响光合速率和呼吸速率的重要因素。
光照强度越高,光合速率越快,植物能够合成更多的有机物。
而呼吸速率与光照强度没有直接的关系,但是呼吸速率通常会受到光合速率的影响。
当光合速率高于呼吸速率时,植物会积累有机物,呼吸速率相对较低;当光合速率低于呼吸速率时,植物会分解有机物来满足能量需求,呼吸速率相对较高。
温度也是影响光合速率和呼吸速率的重要因素。
一般来说,温度升高会促进光合速率和呼吸速率的增加,因为温度升高会加速酶的活性,提高反应速率。
但是当温度过高时,酶会失活,光合速率和呼吸速率会下降。
因此,温度对光合速率和呼吸速率的影响是有一个最适宜温度范围的。
水分和二氧化碳浓度也会影响光合速率和呼吸速率。
水分不足会导致植物叶片失水,影响光合作用的进行,进而降低光合速率。
而二氧化碳浓度的增加可以促进光合速率的提高,因为二氧化碳是光合作用中的底物之一。
但是过高或过低的二氧化碳浓度都会影响光合速率的正常进行。
光合速率与呼吸速率是生物体内两个重要的代谢过程,它们在能量转化和物质循环中相互影响、相互制约。
光合速率高于呼吸速率时,植物会积累有机物;呼吸速率高于光合速率时,植物会分解有机物来满足能量需求。
光照强度、温度、水分和二氧化碳浓度都是影响光合速率和呼吸速率的重要因素。
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光合速率和呼吸速率的关系
(1)真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的概念
①净光合速率(又称表观光合速率)是指植物在单位时间内O2的释放量或CO2的吸收量或有机物的积累量。
②真正光合速率(又称实际光合速率)是指植物在单位时间内O2的产生量或CO2的固定量或有机物的制造量。
③呼吸速率(黑暗中测量)是指植物在单位时间内CO2的释放量或O2的吸收量或有机物的消耗量。
(2)真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系
①曲线中各点段分析如下表:
②三者关系:真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。