光合作用的計算

1、植物代謝計算專題復習植物代謝計算專題復習基本概念基本概念 :總光合量總光合量凈光合量凈光合量基本生理過程基本生理過程:光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用核心問題核心問題:用一個總反應式表示光合作用的總過程用一個總反應式表示光合作用的總過程6CO2 +12H2O 1 C6H12O6+6 H2O+6O2光能光能葉綠體葉綠體用什么用什么指標指標來反映光合作用的強度呢來反映光合作用的強度呢?總光合量總光合量: 植物光合作用植物光合作用吸收吸收CO2 的總量的總量或或釋放釋放O2 的總量的總量來表示來表示也可用制造的也可用制造的葡萄糖的總量葡萄糖的總量來表示來表示總光合速率總光合速率:用一定量的植物在用一

2、定量的植物在單位時間單位時間內(nèi)進行光合作用內(nèi)進行光合作用吸收吸收CO2 的總量或釋放的總量或釋放O2 的總量或制造的葡萄的總量或制造的葡萄糖的總量糖的總量呼吸作用呼吸作用:用一個總反應式表示有氧呼吸的總過程用一個總反應式表示有氧呼吸的總過程 1 C6H12O6+6 H2O+6O2 6CO2 +12H2O+能量 酶酶 用什么用什么指標指標來反映有氧呼吸的強度呢來反映有氧呼吸的強度呢?呼吸量呼吸量:生物進行有氧呼吸生物進行有氧呼吸吸收吸收O2 的量的量或或釋放釋放CO2 的量的量來表來表示示也可用也可用葡萄糖的消耗量葡萄糖的消耗量來表示來表示呼吸速率呼吸速率 : 用一定量的生物在用一定量的生物在單

3、位時間單位時間內(nèi)進行有氧呼吸內(nèi)進行有氧呼吸吸收吸收O2 的量或釋放的量或釋放CO2 的量或葡萄糖的消耗量的量或葡萄糖的消耗量將綠色植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，在充足光照條件下，將綠色植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，在充足光照條件下，用儀器測得罩內(nèi)用儀器測得罩內(nèi)CO2含量含量3小時減少了小時減少了45mg。問問:這減少的這減少的45mg CO2是不是總光合量是不是總光合量?光下光下,植物進行光合作用植物進行光合作用,同時還在進行呼吸作用同時還在進行呼吸作用所以所以,實際測出的實際測出的CO2的減少量應是的減少量應是光合作用吸收的光合作用吸收的CO2與呼吸作用放出的與呼吸作用放出的CO2的差值的差值,即即: 凈光

4、合量凈光合量總光合量總光合量:真正的光合量真正的光合量凈光合量凈光合量: 總光合量呼吸量總光合量呼吸量將綠色植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，在充足光照條件下，將綠色植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，在充足光照條件下，用儀器測得罩內(nèi)用儀器測得罩內(nèi)CO2含量含量3小時減少了小時減少了45mg。那么那么,該植物的光合速率是多少呢該植物的光合速率是多少呢?15mg CO2/小時小時是總光合速率還是凈光合速率是總光合速率還是凈光合速率?凈光合速率凈光合速率那如何知道總光合速率那如何知道總光合速率?將綠色植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，在黑暗條件下，將綠色植物置于密閉玻璃罩內(nèi)，在黑暗條件下，用儀器測得罩內(nèi)用儀器測得罩內(nèi)CO2含量含量3小

5、時增加小時增加 了了15mg。呼吸速率呼吸速率:5mg CO2/小時小時總光合速率總光合速率:20 mg CO2/小時小時總光合速率總光合速率 =凈光合速率凈光合速率 呼吸速率呼吸速率+如何從復雜多變的題干中辨別出是如何從復雜多變的題干中辨別出是凈光合量還是總光合量凈光合量還是總光合量?1.將某植物置于密閉的環(huán)境中，在不同條件測得的將某植物置于密閉的環(huán)境中，在不同條件測得的實驗數(shù)據(jù)如下：實驗數(shù)據(jù)如下：若該植物處于白天均溫若該植物處于白天均溫30 ，晚上均溫，晚上均溫15 ，有效，有效日照日照15 h環(huán)境，環(huán)境，預計該植物在預計該植物在1 d中積累的葡萄糖為中積累的葡萄糖為 mg，制造的葡萄糖為

6、制造的葡萄糖為 mg。76513502.將一株植物放置于密閉的容器中，用紅外測量儀進行測量，測量時間均為將一株植物放置于密閉的容器中，用紅外測量儀進行測量，測量時間均為1小時，測定的條件和結果如圖所示，（數(shù)據(jù)均在標準狀況下測得）據(jù)此回小時，測定的條件和結果如圖所示，（數(shù)據(jù)均在標準狀況下測得）據(jù)此回答：答：（1）在）在15、1千勒司光照條件下，該植物千勒司光照條件下，該植物5小時光合作用小時光合作用 吸收吸收CO2_ml。（2）若該植物在充分光照下積累的有機物都是葡萄糖，在）若該植物在充分光照下積累的有機物都是葡萄糖，在25、4千勒克司光照條件下，該植物在充分光照下千勒克司光照條件下，該植物在充

7、分光照下1小時總共積累葡萄小時總共積累葡萄糖糖_克?？恕?.將金魚藻置于一燒杯中培養(yǎng)。在不同溫度下，金魚藻光合速率將金魚藻置于一燒杯中培養(yǎng)。在不同溫度下，金魚藻光合速率(用每小時用每小時O2釋放量表示）與光照強度關系如圖所示。呼吸速率釋放量表示）與光照強度關系如圖所示。呼吸速率 (用每小時用每小時O2消耗量表示）與溫度關系如下表。請據(jù)圖表回答：消耗量表示）與溫度關系如下表。請據(jù)圖表回答：溫度溫度001010202030304040mghmgh-1-10.300.300.350.350.500.500.700.701.101.1020條件下，用條件下，用15 klx的光強連續(xù)照射的光強連續(xù)照射1

8、1.3 h，合成的葡萄，合成的葡萄糖約為糖約為_mg，其，其中約有中約有_ mg用用于呼吸。于呼吸。解題的關鍵解題的關鍵:從題干中獲取反映總光合量和凈光合量的關鍵信息從題干中獲取反映總光合量和凈光合量的關鍵信息植物在不同的環(huán)境條件下植物在不同的環(huán)境條件下,光合作用和呼吸作光合作用和呼吸作用強度的變化規(guī)律是怎樣的呢用強度的變化規(guī)律是怎樣的呢?例題例題1. 圖圖1為測定光合作用速度的裝置，在密封的為測定光合作用速度的裝置，在密封的試管內(nèi)放一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，試管內(nèi)氣試管內(nèi)放一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，試管內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細玻璃刻度管內(nèi)紅色液滴移體體積的變化可根據(jù)毛細玻璃刻度管內(nèi)紅色

9、液滴移動距離測得。在不同強度的光照條件下，測得的氣動距離測得。在不同強度的光照條件下，測得的氣體體積如圖體體積如圖2所示。所示。 5 10 15 20 25 30 光照強度（千勒克司）氣體體積（ml/h）200150100500- 50圖1圖2CO2緩沖液新鮮綠葉左右毛細刻度管紅色液滴（1）標記實驗開始時毛細刻度管中液滴所在位置。實驗時，當光照強度由）標記實驗開始時毛細刻度管中液滴所在位置。實驗時，當光照強度由0漸變?yōu)闈u變?yōu)?.5千勒克司時（不同光照強度照射的時間均等），液滴所在位應在實驗初始標記位千勒克司時（不同光照強度照射的時間均等），液滴所在位應在實驗初始標記位置的置的 處；試管內(nèi)變化的

10、氣體是處；試管內(nèi)變化的氣體是 。（2）若光照強度為）若光照強度為15千勒克司，則千勒克司，則1小時該植物光合作用產(chǎn)生的氣體量為小時該植物光合作用產(chǎn)生的氣體量為 毫升毫升.若此時植物葉片的呼吸商（呼吸放出的若此時植物葉片的呼吸商（呼吸放出的CO2量呼吸消耗的量呼吸消耗的02量）為量）為0.8，那么植物，那么植物光合作用除自身呼吸提供的光合作用除自身呼吸提供的CO2外，植物還需從外界吸收外，植物還需從外界吸收CO2 毫升。毫升。反映光合速率的三個指標之間的換算關系反映光合速率的三個指標之間的換算關系:6CO26 O21C6H12O6凈對凈凈對凈總對總總對總例題例題2. 將綠色植物置于密閉玻璃罩中，

11、如不給光照，玻璃罩將綠色植物置于密閉玻璃罩中，如不給光照，玻璃罩內(nèi)內(nèi)CO2含量每小時增加含量每小時增加40 mg；如充足光照，；如充足光照，CO2含量每小含量每小時減少時減少90 mg。據(jù)測定上述光照條件下，光合作用產(chǎn)生葡萄糖。據(jù)測定上述光照條件下，光合作用產(chǎn)生葡萄糖總量為總量為100 mg/h.試問：試問：該植物在光照條件下每小時光合作用共需該植物在光照條件下每小時光合作用共需CO2 mg。該植物在光照條件下通過呼吸作用每小時產(chǎn)生該植物在光照條件下通過呼吸作用每小時產(chǎn)生CO2 mg,在光照條件下呼吸作用放出的二氧化碳比在無光條件下呼吸在光照條件下呼吸作用放出的二氧化碳比在無光條件下呼吸作用放

12、出的二氧化碳作用放出的二氧化碳 mg。光照下該植物每小時凈積累葡萄糖光照下該植物每小時凈積累葡萄糖 mg。凈產(chǎn)生氧氣凈產(chǎn)生氧氣 mg。課前練習題課前練習題2、圖、圖3表示某綠色植物光合作用中光強度和氧氣釋放速度的關系。圖表示某綠色植物光合作用中光強度和氧氣釋放速度的關系。圖4表表示該植物在不同溫度示該植物在不同溫度(15和和25)下，某一光強度時氧氣釋放量和時間的關系下，某一光強度時氧氣釋放量和時間的關系.當圖當圖4縱坐標分別表示光合作用所產(chǎn)生氧氣的凈釋放量和總量時，則它們分縱坐標分別表示光合作用所產(chǎn)生氧氣的凈釋放量和總量時，則它們分別是在光強度為別是在光強度為_和和_千勒克司下的測定值。千勒

13、克司下的測定值。若該植物的呼吸商若該植物的呼吸商(呼吸商呼吸商=呼吸放出的呼吸放出的CO2量呼吸消耗的量呼吸消耗的02量量)為為08，在，在25條件下，條件下，1小時內(nèi)呼吸作用放出的小時內(nèi)呼吸作用放出的CO2量為量為_毫升。毫升。若該植物的呼吸商為若該植物的呼吸商為0.8，在，在25、4千勒克司光強度下，該植物進行光合作用時千勒克司光強度下，該植物進行光合作用時除完全利用呼吸所產(chǎn)生的除完全利用呼吸所產(chǎn)生的CO2外，每小時還應從外界吸收外，每小時還應從外界吸收CO2_毫升。毫升。在在4千勒克司光強度下，千勒克司光強度下，25時該植物每小時光合作用所產(chǎn)生的葡萄糖量是時該植物每小時光合作用所產(chǎn)生的葡萄糖量是15時時的的_倍。倍。 v總結：1、分析清楚研究的主體：分析清楚研究的主體：v 是植物體、還是細胞器、還是密閉小室。是植物體、還是細胞器、還是密閉小室。v2、準確理解數(shù)據(jù)反應的對象：、準確理解數(shù)據(jù)反應的對象：通過分析關鍵詞通過分析關鍵詞v3、注意計算過程中的單位換算：注意計算過程中的單位換算：v （1）1mol=22.4L=*gv 1mmol=22.4ml=*mgv （2）其