总光合速率净光合速率与呼吸速率的辨析(教师版)
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。
总光合速率、净光合速率、呼吸速率的辨析与测定
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(3)测定方法 ①将植物(甲装置)置于黑暗中一定的时间,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)置于光下相同时间,记录红色液滴移动的 距离,计算净光合速率。 ③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到总(真正)光合速率。 (4)物理误差的校正:为减小气压、温度等物理因素所引起的误差, 应设置对照实验,即用死亡的绿色植物分别进行上述实验,根据红 色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
胞呼吸强度(此时净光合速 率 = 0,植物不能生长)
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曲线������:净光合作用
强度
曲线������:细胞呼吸强度
������ + ��������:净光合作用强 度 = 细胞呼吸强度
(此时植物仍能生长, 曲线������与横轴相交
时,净光合作用量降 为 0,植物不能生长)
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A.呼吸作用的最适温度比光合作用的高 B.净光合作用的最适温度约为25 ℃ C.在0~25 ℃范围内,温度变化对光合速率的影响比对呼吸速率的 大 D.适合该植物生长的温度范围是10~50 ℃
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 为D 负值,没有有机物积累,植物不能生长,D项错误。
解析 答案
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二、总光合速率、净光合速率、呼吸速率的测定 1.气体体积变化法——测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积
必修1 第3单元 微专题 植物“三率”的判定及测定
NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，因此单位时间内红色液滴 右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。
③总光合速率＝净光合速率＋有氧呼吸速率。
④物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素引起误差，应设 置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的 移动距离对原实验结果进行校正。
3．(2023·河南洛阳高三统考)如图所示，将对称叶片左侧遮光，右 侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质转移。在适宜光照下 照射6小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和 b。下列相关叙述正确的是( D )
A．a/6所代表的是该叶片的呼吸速率 B．b/6所代表的是该叶片的光合速率 C．(b＋a)/6所代表的是该叶片的净光合速率 D．(b－a)/6所代表的是该叶片的真正光合速率
作用，CO2缓冲液可保持装置内CO2浓度不变，液滴移动距离即表示净 光合作用产生O2的多少，A正确；真光合速率＝净光合速率＋呼吸速 率，测呼吸速率需另加设一装置遮光处理(不能进行光合作用)，为去除
有氧呼吸产生CO2的干扰，将X溶液更换为NaOH溶液，那么测得液滴移 动的距离即为有氧呼吸消耗O2的量，B正确；若X溶液为清水并给予光 照，装置内植物光合作用吸收的CO2量＝释放O2量，植物有氧呼吸吸收 的O2量＝释放的CO2量，液滴不移动，C错误；若X溶液为清水并遮光处 理，植物只进行有氧呼吸，但由于消耗的底物为脂肪，其消耗O2的量大 于产生CO2的量，液滴向左移动，D正确。
c．因变量是光合作用强度，可通过观测单位时间内被抽去空气的 小圆形叶片上浮的数量(或浮起相同数量的叶片所用的时间长短)来衡量 光合作用的强弱。
1．(2023·河南九师联盟)某兴趣小组设计了如下图所示的实验装置 若干组，室温25 ℃下进行了一系列的实验，下列对实验过程中装置条件 及结果的叙述，错误的是( C )
总光合速率、净光合速率与呼吸速率的辨析
合作用强度
(4)假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g， 那么该植物的呼吸速率是________g/h；白天光照15 h.一昼夜葡 萄糖的积累量是________g(不考虑昼夜温差的影响)。
重点1 重点2
解析
要测定光合作用强度必须先测定呼吸作用强度，在测定
呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下，使植物只
距离。
(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下： ①甲、乙两装置的 D 中放入 ____________________________ 。 ②把甲、乙装置放在___________________________________。 ③30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和 距离。
注
若试题以坐标曲线形式出现，如果光照强度为0时，CO2吸
收量为0，则为真正光合速率，如果光合速率数值有负值，则为
净光合速率。
重点1 重点2
2.总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系 (1) 绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测 得数据为呼吸速率(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，
色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。
重点1 重点2
②在光照条件下乙装置中的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距离表示植物的O2释放速率，可代表
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
重点1
重点2
1.(2015· 福建泉州毕业班质检，28)如图装置可用于测定动物的 呼吸速率。下列关于该装置的叙述错误的是( )
【高中生物】归类例析“总光合”与“净光合”的判断问题
【高中生物】归类例析“总光合”与“净光合”的判断问题总光合速率代表植物真正的光合能力，它是净光合速率与呼吸速率之和。
纵观近几年高考试题，发现“总光合”与“净光合”的判断问题仍然倍受青睐。
笔者经过汇总归类，初步探究解题策略，希望能起到抛砖引玉的作用。
一、根据数据表中的关键字进行判断（1）如果光合强度用葡萄糖的量表示，那么，“产生”、“合成”或“制造”葡萄糖的量是指总光合强度，而“积累”、“增加”或“净产生”葡萄糖的量则指的是净光合强度。
（2）如果光合强度用CO2量表示，则CO2的“同化”、“固定”或“消耗”量指总光合强度，而“从环境（或容器）吸收”或“从环境（或容器）减少”量指净光合强度。
（3）如果光合强度用o2的量表示，那么“产生”或“制造”o2的量指的是总光合强度，而“释放至容器（或环境）中”或“容器（或环境）中增加”o2的量则指的是净光合强度。
例1：将一片相同条件下的绿叶分为四组，在不同温度下黑暗1H，然后点燃1H（相同的光照强度），测量其重量变化，得到下表中的数据。
组别一二三四温度/℃272829三十暗处理后重量变化/mg-1-2-3-1光照后和黑暗处理前的体重变化/mg+3+3+3+1可以得出的结论是（）a、植物光合作用的最适温度为27℃左右b．该植物呼吸作用的最适温度是29℃c、净光合速率在27～29℃时基本相同d．30℃下的真正光合速率为2mg/h分析：了解光合作用和细胞呼吸相关量的变化是正确解决问题的关键。
从表中的数据绘制的曲线显示，暗处理后的体重变化代表呼吸频率，29℃暗处理1H后的体重变化最大，因此B是正确的。
光照1小时后和黑暗处理前的重量变化代表2小时内的净重变化。
实际总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
27℃、28℃、29℃和30℃的总光合速率分别为5、7、9和3mg/h，最适光合温度约为29℃。
27℃、28℃、29℃和30℃下的净光合速率分别为4、5、6和2mg/h。
答案：b二、根据坐标系中曲线的起点进行判断（1）坐标系中横坐标是“光照强度”：若纵坐标是“光合速率（强度）”时（图a）,曲线的起点在0点，纵坐标表示的是“总光合速率”；若纵坐标是“co2吸收速率”或“o2释放速率”时（图b），曲线的起点在横坐标上（a点:光补偿点，此点光合速率等于呼吸速率），纵坐标表示的是“净光合速率”。
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 ( )
辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率
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。
【生物.新高考总复习】专题(二) 总光合速率、净光合速率、呼吸速率的辨析与测定(科学思维、科学探究)
呼吸消耗O2的量,B项正确。若X溶液为清水并给予光照,一段时间 后,密闭装置内植物光合作用吸收的CO2量=释放的O2量,植物有氧 呼吸吸收的O2量=释放的CO2量,液滴不移动,C项错误。若X溶液为 清水并遮光处理,植物只进行有氧呼吸,但由于消耗的底物为脂肪,
学科素养 微专题
(二) 总光合速率、净光合速率、呼吸速率的辨析与测定(科学思维、科学探究)
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答案: C
解析:给予光照时,装置内植物既进行光合作用,又进行细胞呼
吸,CO2缓冲液可保持装置内CO2浓度不变,此时液滴移动距离即表 示净光合作用产生O2的多少,A项正确。总光合速率=净光合速率+ 呼吸速率,测呼吸速率需另加设一个遮光处理(不能进行光合作用)
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(3)“半叶法”——测光合作用有机物的产生量 半叶法的原理:植物进行光合作用形成有机物,而有机物的积累 可使叶片单位面积的干重增加,但是,叶片在光下积累光合产物的 同时,还会通过输导组织将同化物运出,从而使测得的干重积累值 偏低。为了消除这一偏差,必须将待测叶片的一半遮黑,测量相同 时间内叶片被遮黑的一侧单位面积干重的减少值,作为同化物输出 量(和呼吸消耗量)的估测值。 “改良半叶法”采用烫伤、环割或化学试剂处理等方法来损伤叶 柄韧皮部活细胞,以防止光合产物从叶中输出(这些处理几乎不影 响木质部中水和无机盐向叶片的输送),仅用一组叶片,且无须将一 半叶片遮黑,就能达到实验目的,既简化了实验过程,又提高了测定 的准确性。
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【审题指导】白瓶是透光瓶,里面可进行光合作用和细胞呼吸; 黑瓶是不透光瓶,只能进行细胞呼吸。在相同条件下培养一定时间, 黑瓶中所测得的数据可以得知正常的呼吸耗氧量1.5 g/m3,白瓶中 氧气的变化量是光合作用产氧量与细胞呼吸耗氧量的差值。
高中生物高考 2021届小题必练6 光合作用、光合作用与细胞呼吸的关系 教师版
（新高考）小题必练6：光合作用、光合作用与细胞呼吸的关系本专题是根据近三年（2018～2020）的高考真题情况，去组织和命制题目。
专题中有近三年的高考真题，根据真题加以模仿的题和百强名校对应考点的题。
该专题主要考查光合作用的过程、原理、应用；影响光合作用的因素及光合作用与细胞呼吸的关系等。
通常以坐标曲线考查真光合速率、呼吸速率、净光合速率之间关系，考查学生对光合作用和有氧呼吸过程物质和能量上的联系，分析改变某个因素对光合作用或有氧呼吸的影响。
1．（2020年全国卷I·30节选）农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。
回答下列问题：（1）农业生产常采用间作（同一生长期内，在同一块农田上间隔种植两种作物）的方法提高农田的光能利用率。
现有4种作物，在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点（光合速率达到最大时所需的光照强度）见下表。
从提高光能利用率的角度考虑，最适合进行间作的两种作物是___________________，选择这两种作物的理由是___________________。
作物 A B C D株高/cm 170 65 59 165光饱和点/μmol·m−2·s−11200 1180 560 623 【答案】（1）A和C 作物A光饱和点高且长得高，可以利用上层光照进行光合作用；作物C光饱和点低且长得矮，与作物A间作后，能利用下层的弱光进行光合作用【解析】（1）分析表中数据可知，作物A、D的株高较高，B、C的株高较低，作物A、B的光饱和点较高，适宜在较强光照下生长，C、D的光饱和点较低，适宜在弱光下生长，综合上述特点，应选取作物A和C进行间作，作物A可利用上层光照进行光合作用，作物C能利用下层的弱光进行光合作用，从而提高光能利用率。
【点睛】本题结合具体实例考查光合作用的相关内容，掌握光合作用的原理、影响因素及在生产中的应用是解题的关键。
一轮 总光合速率、净光合速率、呼吸速率的辨析与测定(共25张)
有关分析正确的是( )
一
二
D
A.光照强度为1 klx时,植物甲开始进行光合作用 B.光照强度为3 klx时,植物乙不进行光合作用 C.若在C点时突然停止CO2供应,短时间内植物甲的叶绿体中C3的 含量会增加
D.D点时限制植物乙的光合速率增. 大的主要环境因素是CO2的浓度
2.净(表观)光合速率与总(真正)光合速率的微观水平分析
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①在黑暗条件下,细胞不进行光合作用,只进行细胞 -4呼吸。O2的吸收量等于CO2的释放量。
②在较弱光照强度下,细胞呼吸强度大于光合作用 强度,细胞表现为吸收O2,释放CO2。
③在光补偿点时,细胞呼吸强度等于光合作用强度, 细胞表现为既不吸收气体,也不放出气体。光合作用 产生的O2全部被线粒体吸收;细胞呼吸产生的CO2 全部被叶绿体吸收。
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注m1,m2表示CO2的消耗量;n1,n2表示O2的产生量。 (1)呼吸速率 ①用CO2表示:m1,即线粒体释放CO2的量或“黑暗”条件下细胞或植 物体释放CO2的量。 ②用O2表示:n1,即线粒体吸收O2的量或“黑暗”条件下细胞或植物体 从外界吸收的O2的量。 (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)。 作②用用量O之2和表)示。:n1+n2,即叶绿体产生O. 2的总量(为细胞呼吸量与净光合
总光合速率、净光合速率、呼吸速率的辨析与测定-备战2023年高考生物一轮复习考点微专题(新高考专用)
[解析] 黑瓶中的生物没有光照,植物不能进行光合作用产生氧气,但呼吸消耗氧气。 a 条件下黑、白瓶溶氧量相同,说明二者相同时间内耗氧量相同,所以 a 为黑暗条件,A项 正确；光照强度为 b 时,白瓶溶氧量与初始溶氧量（初始溶氧量为 10 mg/L ）相等,说 明净光合速率为零,总光合作用产氧量和呼吸作用耗氧量相同,B项错误；原水层与 c 的 白瓶溶氧量虽相同,但呼吸速率不同（原水层的呼吸速率 = 10 − 2 = 8 mg/L , c 的白瓶 呼吸速率 = 10 − 3 = 7 mg/L ）,所以两者的总光合速率不同,光照强度不同,C项错误 ；当光照强度大于 d 时,白瓶中的植物产生的氧气量即为总光合量=表观光合量+呼吸消 耗量 = 30 − 10 + 10 − 3 = 27 mg/L ,D项错误。
①有初始值的情况下，黑瓶中氧气的减少量为有氧呼吸量；白瓶中氧气的增加量 为净光合作用量；二者之和为总光合作用量。
②没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有氧气量与黑瓶中测得的现有氧气量之 差即为总光合作用量。
黑白瓶法测定方法：
题组一
某生物科研小组从池塘某一深度取水样，分装到六对黑白瓶中（白瓶为透光瓶，黑瓶为 不透光瓶）。剩余水样立即测定初始溶氧量为 10 mg/L 。将瓶密封后五对置于五种不同 强度的光照条件下（温度相同），一对放回原水层，24小时后测定瓶中溶氧量。根据记 录数据（如表）分析，下列说法正确的是( A )。
解析 根据图乙可知，F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比较低，适合在较 弱光照下生长，A错误；光照强度为1 klx时，E植物叶圆片的呼吸速率大于光合 速率，装置甲中E植物叶圆片会吸收装置中的氧气，使液滴左移，B错误；光照 强度为3 klx时，E、F两种植物叶圆片的净光合强度相等，但E植物叶圆片的呼 吸作用强度大于F植物叶圆片，故光照强度为3 klx时，E、F两种植物的叶圆片 产生氧气的速率不相等，C错误；光照强度为6 klx时，E植物叶圆片净光合作用 强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度，故此光照强度下，E植物叶圆片释放 的氧气多，故装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短，D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。
总光合速率,净光合速率,呼吸速率的关系
总光合速率,净光合速率,呼吸速率的关系总光合速率、净光合速率和呼吸速率并不是孤立存在的，相反，它们之间有着千丝万缕的联系，大大影响着植物的生长发育，因此探究它们之间的关系是众多植物生理研究者竭力追求的目标。
首先，从定义上来看，总光合速率（TPR: Total Photosynthesis Rate）是植物的净光合速率（Net Photosynthesis Rate，NPR），也就是光合作用产物的产出量，以及呼吸损失（Respiration Loss）的总和。
由此可见，净光合速率（NPR）和呼吸损失（RL）直接影响着总光合速率（TPR）。
可以这样说，光合作用是植物从太阳辐射中吸取光能，进而经过电子转移而生成有机物质的一种完整的生理过程，倘若光合速度受阻或减弱，则一定会影响植物诸如总光合速率、净光合速率和呼吸速率等生理现象的发生。
其次，植物的净光合速率（NPR）和呼吸速率（RL）之间也有一定的联系。
光合作用产生的产物（糖类物质）充当植物的能量源，准备参与光合作用过程，而也正是存在于细胞内究竟由何种动力来把糖类物质运送到光合作用位点上？这一过程就是植物的呼吸代谢（Respiration），而其中糖类物质是用来提供能量的，这就构成了总光合速率（TPR）、净光合速率（NPR）和呼吸速率（RL）之间的关系。
最后，对于太阳能的转化来来说，光的强度、温度、水分以及其它植物配置环境也影响着总光合速率（TPR）、净光合速率（NPR）以及呼吸速率（RL）的大小。
当植物配置的环境变化时，它们的光合作用活性也会随之变化，从而直接影响植物的总光合速率（TPR）、净光合速率（NPR）和呼吸速率（RL）也会因此发生变化，但通常情况下植物会调节它们之间的比例以保持平衡，以此来获得最大的利用效率，这样就能维持植物的生理活性的稳定状态。
综上所述，总光合速率、净光合速率和呼吸速率之间构成着复杂的关系，它们既影响着植物光能的转换，又影响着植物对能量的运用效率。
总光合速率净光合速率与呼吸速率的辨析
收容器中的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在黑暗条件下甲装置中的植物只进行细胞呼吸，由于
NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红 色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速装置中的植物进行光合作用和细胞呼吸，
重点1
重点2
③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实 验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。 注 用脂肪(或脂质)含量高的种子，如油料种子做测定实验， 则水滴移动更明显(因其消耗O2量更大)。
重点1
重点2
2.植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法
(1)装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时NaOH溶液可吸
从内涵和外延掌握总光合速率、净光合速率与 呼吸速率，会判断巧计算，全取高考拉分题
重点1
重点2
重点1 总光合速率、净光合速率与呼吸 速率的测定（三率测定）
1.测定组织细胞呼吸速率的方法 (1)测定组织细胞呼吸速率的装置与原理 ①装置
重点1
重点2
②指标：细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量 来表示。 ③原理：组织细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH 溶液吸收，使容器内气体压强减小，刻度管内的水滴左移。单 位时间内水滴左移的体积即表示呼吸速率。 (2)物理误差的校正 ①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物 的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 ②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰， 应对装置及所测种子进行消毒处理。
(4)假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的葡萄糖增加或减少1 g， 那么该植物的呼吸速率是________g/h；白天光照15 h.一昼夜葡 萄糖的积累量是________g(不考虑昼夜温差的影响)。
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总光合速率、净光合速率与呼吸速率的辨析
重点1：总光合速率、净光合速率与呼吸速率的测定(三率测定)
1.测定组织细胞呼吸速率的方法
(1)测定组织细胞呼吸速率的装置与原理 ①装置
②指标：细胞呼吸速率常用单位时间内CO 2释放量或O 2吸收量来表示。
③原理：组织细胞呼吸作用吸收O 2，释放CO 2，CO 2被NaOH 溶液吸收，使容器 内气体压强减小，刻度管内的水滴左移。
单位时间内水滴左移的体积即表示呼吸 速率。
(2)物理误差的校正
①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装置及所测种子进行消毒处理。
③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。
注 用脂肪(或脂质)含量高的种子，如油料种子做测定实验，则水滴移动更明显(因其消耗O 2量更大)。
2.植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法
(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
的CO 2；在测净光合速率时NaHCO 3溶液可提供CO 2，保证了容器内CO 2浓度的恒定。
(2)测定原理
①在黑暗条件下甲装置中的植物只进行细胞呼吸，由于NaOH 溶液吸收了细胞呼吸产生的CO 2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O 2吸收速率，可代表呼吸速率。
②在光照条件下乙装置中的植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO 3溶液保证了容器内CO 2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O 2释放速率，可代表净光合速率。
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。
③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。
(4)物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。
【典例1】如图装置可用于测定动物的呼吸速率。
下列关于该装置的叙述错误的是(B) A.试管内加入的试剂是NaOH 溶液 B.温水的作用是使瓶内温度相对稳定
C.实验中玻璃管内的红墨水向右移动
D.该装置直接测定动物呼吸释放的CO 2量
【典例2】.某转基因作物有很强的光合作用能力。
某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题，设计了如图所示装置。
请你利用这些装置完成光合作用强度的测试实验，并分析回答有关问题。
(1)先测定植物的呼吸作用强度，方法步骤如下：
①甲、乙两装置的D 中都放入________，装置乙作为对照。
②将甲、乙装置的玻璃钟罩进行________处理，放在温度等相同且适宜的环境中。
③30 min 后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。
(2)测定植物的净光合作用强度，方法步骤如下：
①甲、乙两装置的D中放入_____________________________________。
②把甲、乙装置放在___________________________________________。
③30 min后分别记录甲、乙两装置中红墨水滴移动的方向和距离。
15 h.一昼夜葡萄糖的积累量是________g(不考虑昼夜温差的影响)。
答案(1)①NaOH溶液②遮光(2)①NaHCO3溶液，装置乙作为对照②光照充足、温度等相同且适宜的环境中(3)左右(4)484
重点2：辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率
1.理清净光合速率和真正光合速率内涵
在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中单位时间O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，
2
负值，则为净光合速率。
2.通过曲线图分析总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系
(1)绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织只进行呼吸作用，测得数据为呼吸速率(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)总(真正)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
细胞或植物体外观表现图示
m表示CO2n表示O2
【典例3】在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，
B.当光照强度超过9 klx时，B植物光合速率不再增加，造成这种现象的原因可能是暗反应跟不上光反应
C.当光照强度为9 klx时，B植物的总光合速率是45 mg CO2/100 cm2叶·h
D.当光照强度为3 klx时，A植物与B植物固定CO2速率的差值为4 mg CO2/100 cm2叶·h
【典例4】下列关于曲线的描述，正确的是(C)
A.图1中，两曲线的交点对应的是净光合速率为0时的温度
B.图2中，C点对所有进行光合作用的细胞来说，叶绿体消耗的CO2量等于细胞呼吸产生的CO2量
C.图3中A、B两点为光合速率和呼吸速率相等的点
D.若呼吸作用的原料全部为葡萄糖，则图1中30 ℃时10 h需消耗葡萄糖15 mg
【典例5】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(B)
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
【典例6】图甲表示植物在不同光照强度下单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。
图乙表示植物光合速率与光照强度的关系曲线。
假设不同光照强度下细胞呼吸强度相等，下列说法正确的是(C)
A.若图甲代表水稻，图乙代表蓝藻，则图甲的c时与图乙的C时细胞中产生ATP的场所都有细胞质基质、线粒体
和叶绿体
B.若图甲与图乙为同一植物，则相同温度下，图甲的b相当于图乙的B点
C.图甲植物的d时单位时间内细胞从周围环境吸收2个单位的CO2
D.图乙的A、B、C点光合作用限制因素只有光照强度
【典例7】如图表示在不同温度下，测定某植物叶片重量变化情况(均考虑为有机物的重量变化)的操作流程及结果，据图分析回答问题：
(1)从图分析可知，该植物的呼吸速率可表示为________，光合速率可表示为________。
在13～16 ℃之间，随着温度的升高，呼吸作用强度________(填“增强”或“减弱”、“不变”)，实际光合作用的强度________(填“增强”或“减弱”、“不变”)。
(2)恒定在上述________℃温度下，维持10 h光照，10 h黑暗，该植物叶片增重最多，增重了________mg。
答案(1)X Y＋2X增强增强(2)1430。