光合速率测定

1、光合作用和呼吸作用结合考点光合速率测定命题初探根据光合作用的总反应式Ca+2H» （CH 2O）+Q+HO由于植物体光合强度原则上可以用任何一反应物消耗速度或生成物的产生速度来表示。内水分含量很高，而且植物随时都在不断地吸水和失水，水参与的生化反应又特多， 即体内在中学生物实验中常水分含量经常变动，所以实际上不能用水的含量变化来测定光合速率, 用：红外线CO2分析法、改良半叶法。红外线CO 2分析法【原理】植物叶片的光合（呼吸）速率可以用单位叶面积，单位时间里同化（释放）CO2的数量来表示。CO2浓度可以通过红外线 CO2气体分析仪迅速测量。把植物叶片放入叶室。 在开启气路中测定照光

2、（或遮光）条件下叶室进出口之间的 CO2浓度差，就可以计算光合（呼 吸）速率。光照下：植物既进行光合作用又进行呼吸作用，黑暗时：只进行呼吸作用；正常情况下：植物的光合作用（总光合作用） 呼吸作用，所以植物表现出生长，从而为其他生物的生存 提供有机物和氧气。由于呼吸作用时刻不停地进行着，所以光合测定仪（红外线CO 2分析法）不可能测出总光合作用，而只能测出净光合作用，可用公式表示：净光合作用=总光合作用-呼吸作用*Jr* rJI *fMf/研究温度对某绿色植物光合作10 20 30温度代【体例】（07山东理综）定的CO2吸收量与释放量为指标, 用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析 正确的是

3、A .光照相同时间，35C时光合作用制造的有机物 的量与30C时相等B . 光照相同时间，在20C条件下植物积累的有 机物的量最多C. 温度高于25C时，光合作用的有机物的量开 始减少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解析本高考题是将我们练习中的简答题改 编成的选择题。主要考查学生识图能力，以及对=净光合作用强度+呼吸作用强光合作用和呼吸作用关系的理解。如果理解总光合作用强度度，就比较好解答了。学生要会读懂图表中的信息，辨证分析植物体有机物的积累实际上是光合作用和呼吸作用共同作用的结果，所以，图示的虚线表示光合作用净积累有机物的量， 实线表示呼吸作用消耗有机物

4、的量，总光合作用=制造的有机物=虚线量+实线量。变式练习1、为了研究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，某实验小组利用植物光合测定装置进行实验（如图甲），以CO2分析仪中测定的 CO2吸收量和释放量为指标。（测定仪中叶室为透明玻璃材料制成。装置运行后，仪器气路管道中的气体流速满足正常测定的需求）请回答下列问题：劉甲c% Vi U圉乙C02含量变化值，该变化值表示的，测定相同单位时（1 ）先将上述装置置于暗处，测定单位时间内叶室中的是。之后应将上述装置置于间内叶室中的C02含量变化值，该变化值表示 （2） 在预先设定的不同温度下重复以上步骤，结果如图乙所示。光照1小时，30C时光合作用固定的

5、 C02量为mg/h。在上述条件下，最有利于植物积累有机物的温度是。两条曲线的交点表示 等。（3）影响此实验的因素除温度外还包括 参考答案（1 ）呼吸作用释放的 C02量适宜强度的光照下（光照下）光合作用吸收的 C02和呼吸作用释放的 C02量之间的差值（2） 6.5 25C（ 26C）光合作用吸收的 C02量是呼吸作用释放 C02量的2倍或光合作 用吸收的C02量比呼吸作用释放的 C02量多3.25 mg/h （净光合速率与呼吸强度相等）（3） 二氧化碳浓度光照强度 （水分、矿质元素）变式练习2、将状况相同的某种绿叶分成四等组，在不同温度下分别暗处理1小时，再光照1小时（光强相同），测其重量

6、变化，得到如下表的数据。由下表可以得出的结论是（ ）组别-一-二二三四温度/C27282930暗处理后重量变化/嗎-1-2-3-1光照后与暗处理前重量变化/嗎+3+3+3+1A、 该植物光合作用的最适温度约是27CB、 该植物呼吸作用的最适温度约是29 CC、2729 C下的净光合速率相等D、30 C下的真正光合速率为 2嗎/h解析暗处理1h测得数据为该温度下的呼吸速率；真正光合速率即总光合速率；光照 后与暗处理前的重量变化是2小时的变化量。图表中信息可转换成下表组别27 C28 C29 C30 C呼吸速率（mg/h）1231净光光合速率（mg/h）4562总光合速率（mg/h）5793答案：

7、B改良半叶法【原理】同一叶片的中脉两侧，其内部结构，生理功能基本一致。将叶片一侧遮光或一部分取下置于暗处， 另一侧留在光下进行光合作用，过一定时间后，在这叶片两侧的对应部位取同等面积，分别烘干称重。根据照光部分干重的增量便可计算总光合速率。为了防止光合产物从叶中输出，可对双子叶植物的叶柄采用环割，对单子叶植物叶片基部用开水烫，或用三氯醋酸 （蛋白质沉淀剂）处理等方法来损伤韧皮部活细胞，而这些处理几 乎不影响水和无机盐分向叶片的输送。【体例】有一种测定叶片光合速率的方法一一半叶干重法，实验过程如下：Jt注：1.光合速率是单位面积叶片在单位时间内固定CO2的量或合成有机物的量。2 总光合速率=净光

8、合速率+呼吸速率。步骤一：选择同一植株上生长状况良好、发育程度相似的叶片若干， 叶片主脉两侧对称;步骤二：在叶柄处经过处理使筛管的运输功能受阻、导管功能正常，保证实验中叶片呼吸作用和光合作用正常进行；步骤三：剪取叶主脉下半部分的叶片，立即保存于暗处（简称暗叶），另一半叶片同主脉保留在枝上给予正常光照（简称光叶），控制光叶和暗叶的温度、湿度一致，开 始记录时间；步骤四：数小时后剪下光叶，从光叶和暗叶上各切取相同大小的叶块，立即烘干至恒重,分别用分析天平称重，将结果记录在下表中：（1）分析上述实验方法并回答问题： 步骤一中选择生长状况良好和发育程度相近的叶片作为实验材料的理由是:发育状况不同，它的

9、 作用不同； 步骤二中阻止筛管运输功能的目的是： 管也受阻， 步骤三中， 步骤四中，叶片的,如果处理不当使导叶片将会出现 光叶与暗叶的呼吸速率 光叶与暗叶干重出现差异的原因是现象;测量光叶暗叶差值干重（mg）根据实验数据，按照公式X =叶块面积块干2重差光照时间（h）可以计算出X值。 叶块干重差的含义是 , X的单位是 O 在计算叶片光合作用中固定 CO 2量时，还要利用光合作用反应式得到一个系数a,之后用X乘以a计算得出。系数a的值为（保留一位小数）o 上述计算测得的光合速率为 （总光合速率/净光合速率）的值。解析本题是一道紧扣测定原理的练习题。上述是总光合速率的测定与计算，如果需要 测定净

10、光合速率，只需将暗处理的半叶取回后，立即切块，烘干即可，其他步骤和计算方法同上。参考答案：(1) 光合作用和呼吸萎蔫 防止叶片合成的有机物向外运输 基本相同或没有明显差异 光叶进行光合作用，暗叶不进行光合作用(或暗叶只进行呼吸作用)(2) 叶片光合作用积累的干物质量或合成、制造的有机物量mg/cm2 h 1.5 总光合速率变式练习1、从经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积相同的叶圆片(见下 图),称取重量。在不考虑叶片内有机物向其他部位转移的情况下进行分析，其中错误的是()牛 日光下照射r 舍在下午4时移动整个装置于黑暗中在上午10时移走在下午4时移走在晚上10时移走的叶圆片X (xg)的叶