总光合速率、净光合速率与呼吸速率的辨析
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 )
如何正确区分真光合作用速率和净光合作用速率
如何正确区分真光合作用速率和净光合作用速率1．光合作用速率概念辨析光合作用速率通常是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量，也可用单位时间、单位叶面积上的干物质积累量来表示。
植物在进行光合作用积累物质的同时，也在不断进行呼吸作用消耗有机物和O2并释放CO2，因此，测定光合作用速率时没有把呼吸作用以及呼吸释放的CO2被光合作用再固定等因素考虑在内，得到的是实际光合作用速率与呼吸速率之差，称为表观光合作用速率或净光合作用速率。
如果在测得光合作用CO2吸收量（或O2释收量）的同时，测定呼吸作用CO2释收量（或O2吸收量）并把它加到表观光合速率上去，即得到实际总的光合作用速率，称为真正光合作用速率。
即：真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。
如图所示，数值a是测定到的植物CO2吸收量，即净光合作用速率。
数值b 是植物的呼吸速率，a＋b为真光合作用速率。
组成植物体的有机物都是直接或间接地来自于光合作用，植物一生中所累积的物质总干重取决于光合作用和呼吸作用，即植物的净光合速率。
2．审题技巧根据试题中的表述，如何区分真光合速率和净光合速率，现归纳如下：表示真光合作用速率植物叶绿体吸收的二氧化碳量；植物叶绿体释放的氧气量；植物叶绿体产生、制造、合成有机物（或葡萄糖）的量；植物光合作用吸收的二氧化碳量；植物光合作用产生、制造的氧气量；植物光合作用产生、制造、合成有机物（或葡萄糖）的量。
表示净光合作用速率植物叶片吸收的二氧化碳量；容器中减少的二氧化碳量；植物叶片释放的氧气量；容器中增加的氧气量；植物叶片积累或增加的有机物（或葡萄糖）的量。
3．典例解析（2008年高考生物上海卷36题）下图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
（1）当在千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。
（2）A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖mg。
（计算结果保留一位小数。
相对原子质量C-12，H-1，O-16）（3）A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于千勒克司。
【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。
高中生物 高三高考复习：总光合速率、净光合速率与呼吸速率的辨析
总光合速率、净光合速率与呼吸速率的辨析高考的出题中，光合作用和呼吸作用被考到的频率很高，几乎年年都会有相关的代谢考题。
不言而喻，与光合、呼吸这边相关的代谢知识，基础概念都是重点内容。
但此块知识较抽象，学生往往不易于理解，尤其总光合作用、净光合作用与呼吸作用概念间的辨析更是难上加难，笔者从概念的表述，三率测定、三者的联系以及常见曲线图等方面进行教学，效果较好，想与同行分享。
1、净光合速率和总光合速率的含义和外延拓展外界条件是有光，放在密闭容器中的绿色植物同时进行光合作用和呼吸作用，测出的O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，可以表示净光合速率，而真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
有哪些常用的表示方法呢，其实可参考如下表示：【净光合速率】：①“测定出”植物(叶片)吸收CO2量或“实验容器内”CO2的减少量；②“植物(叶片)”释放O2量或“容器内”O2的增加量；③植物(叶片“) 积累”葡萄糖量或植物(叶片)质量(有机物)增加量。
【总光合速率】：①叶绿体“吸收”CO2量；②CO2的同化量；③叶绿体“释放”O2量；④O2产生总量；⑤植物或叶绿体“产生”葡萄糖量；⑥植物制造有机物的量。
【呼吸速率】：黑暗条件下，①植物CO2释放量；②O2吸收量；③有机物消耗量。
2、总光合速率、净光合速率与呼吸速率的关系第一，外界环境黑暗，绿色组织在此条件下只进行呼吸作用或非绿色组织测得的数据为呼吸速率(A点)。
第二，外界环境有光，植物绿色细胞中线粒体和细胞质基质内进行呼吸作用，叶绿体中进行光合作用，从外界表观测得的数据则代表净光合速率。
第三，总光合速率等于净光合速率与呼吸速率之和。
第四，各点(段)光合作用和呼吸作用分析例如如下图示：第五，常考曲线分析曲线上的A点只进行细胞呼吸，不进行光合作用——呼吸速率是指单位时间从外界吸收O2的量或向外界排出CO2量，此时的生理过程是在细胞质基质和线粒体这两个场所中进行。
AB段(不含A、B点)呼吸量＞实际光合量——净光合＜0B点实际光合量＝呼吸量——净光合＝0，所以与外界不发生气体交换。
【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。
光合作用与细胞呼吸中“三率”的表示方式及相关计算
总结提升
净光合速率：就是植物绿色组织在有光条件下，一定时间内 有机物的积累量、CO2的吸收量或O2的释放量
CO2的释放量+CO2吸收量
总光合速率： 就是植物绿色组织在有光条件下，一定时间内 有机物的制造量、CO2的固定量或O2的产生量
有机物的消耗量+有机物的积累量
细胞呼吸O2的吸收量+O2的释放量
三者的数值关系： 总光合速率=呼吸速率+净光合速率
光合作用和呼吸作用过程中“三率” 的表示方式及相关计算
生物组 胡亚杰
基础回顾
一般来说，一种反应的强度可以用一定时间 内原料的消耗量或产物的生成量来表示
细胞的呼吸速率：就是绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织在一定时间内 有机物的消耗量、O2的吸收量或CO2的释放量
2、 光合作用的反应式
细胞的呼吸速率：就是绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织在一定时间内 有机物的消耗量、O2的吸收量或CO2的释放量
Байду номын сангаас
典型图示
解读 ①A点：只进行细胞呼 吸。 ②AB段：总光合速率 ＜呼吸速率。 ③B点：为光补偿点， 总光合速率＝呼吸速率。 ④B点以后：总光合速 率＞呼吸速率。 ⑤C点：C点对应的光 照强度为光饱和点
从关键词来区分“总光合速率”“净光合速率”和“呼吸速率 ”
项目
常用关键词
总光合速率
O2产生(生成)速率
CO2固定速率
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。
高中生物必修一复习考点7净光合作用速率和总光合作用速率及相关计算
考点7净光合作用速率和总光合作用速率及相关计算1．呼吸速率、总(真正)光合速率与表观光合速率的关系的确认(1)光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗量或O2、(CH2O)等产物的生成量来表示。
但根据测量时的实际情况，光合作用速率又分为净光合速率和真光合速率。
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O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，都可代表净光合速率，而植物真光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
而呼吸速率是将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。
(2)不同情况下净光合量、真光合量和呼吸量的判定(3)有机物积累量的表示方法：一昼夜有机物的积累量(用CO2的量表示)可用式子表示为：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。
2．有关细胞呼吸计算的规律总结规律一：细胞有氧呼吸时，葡萄糖∶CO 2∶O 2＝1∶6∶6；无氧呼吸时，葡萄糖∶CO 2∶酒精＝1∶2∶2或葡萄糖∶乳酸＝1∶2。
规律二：消耗等量葡萄糖时，则酒精发酵与有氧呼吸产生的CO 2的摩尔数之比为1∶3；有氧呼吸消耗氧气摩尔数与有氧呼吸和酒精发酵产生的二氧化碳摩尔数之和的比为3∶4。
规律三：产生同样数量的A TP 时，无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的摩尔数之比为19∶1。
规律四：在进行有氧呼吸和无氧呼吸的气体变化计算及反应速率比较时，应使用C 6H 12O 6＋6H 2O ＋6O 2――→酶6CO 2＋12H 2O ＋能量和C 6H 12O 6――→酶2C 2H 5OH ＋2CO 2＋少量能量这两个反应式，并结合化学课上所学的，根据化学方程式计算的规律和方法进行解答。
规律五：如果在题干中没有给出所要计算的具体数值，只有体积比，则可将此比值当成实际体积(或物质的量)进行计算，最后求解。
题组一 透过坐标中数据，辨析相关规律1．以测定的CO 2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，结果如图甲所示。
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)。
高考生物 第三单元 第18课时 光合速率和呼吸速率的综合分析
第18课时光合速率和呼吸速率的综合分析课标要求说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。
考情分析光合作用与细胞呼吸综合分析2022·全国乙·T22022·湖南·T132022·福建·T102021·北京·T32020·海南·T21考点一“三率”的关系及测定1．微观辨析总光合速率、净光合速率和呼吸速率的关系2．光合速率与呼吸速率的常用表示方法项目含义表示方法(单位面积的叶片在单位时间内变化量)O2CO2有机物真正光合速率植物在光下实际合成有机物的速率O2产生(生成)速率或叶绿体释放O2量CO2固定速率或叶绿体吸收CO2量有机物产生(制造、生成)速率净光合速率植物有机物的积累速率植物或叶片或叶肉细胞O2释放速率植物或叶片或叶肉细胞CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率单位面积的叶片在单位时间内分解有机物的速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率3.计算公式：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
4．测定植物光合速率和呼吸速率的常用方法(1)“液滴移动法”——测定装置中气体体积变化①在测定了净光合速率和呼吸速率的基础上可计算得出二者之和，即“总光合速率”。
②物理误差的校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应设置对照装置。
与图示两装置相比，对照装置的不同点是用“死亡的绿色植物”代替“绿色植物”，其余均相同。
(2)“半叶法”——测定光合作用有机物的产生量将叶片一半遮光、一半曝光，遮光的一半测得的数据变化值代表细胞呼吸强度值，曝光的一半测得的数据变化值代表净光合作用强度值，最后计算真正光合作用强度值。
需要注意的是该种方法在实验之前需对叶片进行特殊处理，以防止有机物的运输。
(3)“黑白瓶法”——测定溶氧量的变化Ⅰ.“黑瓶”不透光，测定的是有氧呼吸量；“白瓶”给予光照，测定的是净光合作用量。
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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( )
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CO2量
重点1 重点2
解析
该装置通过瓶内的气压变化来测定动物的呼吸速率。
⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光；
⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光； ⑧线粒体提取——细胞匀浆离心。
重点1
重点2
重点2 辨析总光合速率、净光合速率与呼吸速率
第一步⇨研析内涵、明点析线，宏观微观并举，点悟
解题切入点
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O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，用于表示净 光合速率，而真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
重点1 重点2
(3)实验进行30 min后，记录的甲、乙装置中红墨水滴移动情况
如下表：
实验30 min后红墨水滴移动情况
测定植物呼吸
作用强度 测定植物净光
甲装置 乙装置 甲装置 乙装置
____(填“左”或“右”)移1.5 cm 右移0.5 cm ____(填“左”或“右”)移4.5 cm 右移0.5 cm
重点1 重点2
B点之后
(5)常考曲线分析
重点1
重点2
以测定的CO2吸收量与释放量为指标
重点1
重点2
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。
重点1
重点2
3.净(表观)光合速率与实际(总)光合速率宏观与微观水平分析
重点1
重点2
常用表示方法
项目 表示方法
①“测定的”植物(叶片)吸收CO2量或“实验容器内”CO2的减少
净光合速率 量；②“植物 ( 叶片 )”释放 O2 量或“容器内”O2 的增加量；③植 物(叶片)“积累”葡萄糖量或植物(叶片)质量(有机物)增加量 真正光合速率 呼吸速率 ( 遮光条 件下测得) ①叶绿体“吸收”CO2 量；②叶绿体“释放”O2 量；③植物或叶 绿体“产生”葡萄糖量 黑暗条件下，植物CO2释放量、O2吸收量、C6H12O6消耗量
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
由于呼吸作用过程中有 CO2和O2两种气体的变化，因此通过 在试管内放NaOH溶液来吸收CO2，消除CO2对瓶内气压的影 响，测出动物呼吸时所消耗的氧气量，而不是直接测定动物 呼吸时所释放的 CO2 量， D 错误。将广口瓶放入盛有温水的
水槽内是为了使瓶内温度恒定；由于动物呼吸消耗氧气会让
瓶内的气压降低，因此红墨水会向右移动，A、B、C正确。 答案 D
于 15 h 的净光合作用量减去 9 h 的呼吸作用消耗量，即 120 －
4×9＝84(g)。 答案 (1)①NaOH溶液 ②遮光 (2)①NaHCO3溶液，装置乙 (3) 左
作为对照 右 (4)4
②光照充足、温度等相同且适宜的环境中 84
重点1
重点2
3.利用以下装置可探究某绿色植物的生理作用。假如该植物的
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。
重点1 重点2
(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。
进行呼吸作用。用 NaOH 溶液除去玻璃钟罩内的 CO2 ，植物进 行 呼 吸 作 用 消 耗 一 定 量 的 O2 ， 释 放 等 量 的 CO2 ， 而 CO2 被 NaOH溶液吸收，根据一定时间内玻璃钟罩内气体体积的减少 量即可计算出呼吸作用强度。在测定净光合作用强度时要满足
光 合 作 用 所 需 的 条 件 ： 充 足 的 光 照 、 一 定 浓 度 的 CO2( 由
会向右移。无氧呼吸的第二阶段有 CO2产生，但不产生ATP。
(3) 装置甲内无 CO2 ，而装置丙内有 CO2 ，且 CO2 浓度在一段时 间内不变，故这两套装置适合用于验证CO2是植物进行光合作 用的必需原料。
重点1 重点2
答案
(1)关闭
(2)甲和乙
完全遮光
装置甲中的有色液滴 无氧呼吸的第二阶段
重点1 重点2
解析
(1)可通过该装置中有色液滴的移动情况来反映呼吸作用
和光合作用，故需记录有色液滴的位置(或所在的刻度)；另外， 装置必须密闭，即要关闭活塞。(2)可利用装置甲和装置乙来探 究该植株的呼吸作用类型，实验时一定要对装置进行完全遮光 处理，装置甲内含有氢氧化钠溶液，可吸收植株呼吸作用产生 的CO2，若呼吸作用消耗氧气，则有色液滴向左移；装置乙内 无吸收CO2的溶液，根据有氧呼吸和无氧呼吸的特点可知，若 植物进行产生酒精和CO2的无氧呼吸，则装置乙中的有色液滴
重点1
重点2
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。
重点1
重点2
(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
向左移，装置乙中的有色液滴向右移 (3)甲和丙 C3
重点1
重点2
光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制 ①增加水中O2——泵入空气或吹气或放入绿色水生植物； ②减少水中O2——容器密封或油膜覆盖或用凉开水； ③除去容器中CO2——氢氧化钠溶液； ④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中； ⑤除去叶中叶绿素——酒精隔水加热；
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
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
重点1
重点2
AB 段 ( 不 含A、B
呼吸量＞光合量 ——净光合＜0
从外界吸收 O2 ， 向 外 界
点)
排出CO2
与外界不发 细胞质基质、 生气体交换 线粒体、叶
B点
光合量＝呼吸量 ——净光合＝0
绿体
光合量＞呼吸量 ——净光合＞0
从外界吸收
CO2, 向 外 界
释 放 O2—— 此时植物可 更新空气
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。
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。