植物代谢计算专题复习植物代谢计算专题复习基本概念基本概念 :总光合量总光合量净光合量净光合量基本生理过程基本生理过程:光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用核心问题核心问题:用一个总反应式表示光合作用的总过程用一个总反应式表示光合作用的总过程6CO2 +12H2O 1 C6H12O6+6 H2O+6O2光能光能叶绿体叶绿体用什么用什么指标指标来反映光合作用的强度呢来反映光合作用的强度呢?总光合量总光合量: 植物光合作用植物光合作用吸收吸收CO2 的总量的总量或或释放释放O2 的总量的总量来表示来表示也可用制造的也可用制造的葡萄糖的总量葡萄糖的总量来表示来表示总光合速率总光合速率:用一定量的植物在用一定量的植物在单位时间单位时间内进行光合作用内进行光合作用吸收吸收CO2 的总量或释放的总量或释放O2 的总量或制造的葡萄的总量或制造的葡萄糖的总量糖的总量呼吸作用呼吸作用:用一个总反应式表示有氧呼吸的总过程用一个总反应式表示有氧呼吸的总过程 1 C6H12O6+6 H2O+6O2 6CO2 +12H2O+能量 酶酶 用什么用什么指标指标来反映有氧呼吸的强度呢来反映有氧呼吸的强度呢?呼吸量呼吸量:生物进行有氧呼吸生物进行有氧呼吸吸收吸收O2 的量的量或或释放释放CO2 的量的量来表来表示示也可用也可用葡萄糖的消耗量葡萄糖的消耗量来表示来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单位时间单位时间内进行有氧呼吸内进行有氧呼吸吸收吸收O2 的量或释放的量或释放CO2 的量或葡萄糖的消耗量的量或葡萄糖的消耗量将绿色植物置于密闭玻璃罩内，在充足光照条件下，将绿色植物置于密闭玻璃罩内，在充足光照条件下，用仪器测得罩内用仪器测得罩内CO2含量含量3小时减少了小时减少了45mg。问问:这减少的这减少的45mg CO2是不是总光合量是不是总光合量?光下光下,植物进行光合作用植物进行光合作用,同时还在进行呼吸作用同时还在进行呼吸作用所以所以,实际测出的实际测出的CO2的减少量应是的减少量应是光合作用吸收的光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的与呼吸作用放出的CO2的差值的差值,即即: 净光合量净光合量总光合量总光合量:真正的光合量真正的光合量净光合量净光合量: 总光合量总光合量呼吸量呼吸量将绿色植物置于密闭玻璃罩内，在充足光照条件下，将绿色植物置于密闭玻璃罩内，在充足光照条件下，用仪器测得罩内用仪器测得罩内CO2含量含量3小时减少了小时减少了45mg。那么那么,该植物的光合速率是多少呢该植物的光合速率是多少呢?15mg CO2/小时小时是总光合速率还是净光合速率是总光合速率还是净光合速率?净光合速率净光合速率那如何知道总光合速率那如何知道总光合速率?将绿色植物置于密闭玻璃罩内，在黑暗条件下，将绿色植物置于密闭玻璃罩内，在黑暗条件下，用仪器测得罩内用仪器测得罩内CO2含量含量3小时增加小时增加 了了15mg。呼吸速率呼吸速率:5mg CO2/小时小时总光合速率总光合速率:20 mg CO2/小时小时总光合速率总光合速率 =净光合速率净光合速率 呼吸速率呼吸速率+如何从复杂多变的题干中辨别出是如何从复杂多变的题干中辨别出是净光合量还是总光合量净光合量还是总光合量?1.将某植物置于密闭的环境中，在不同条件测得的将某植物置于密闭的环境中，在不同条件测得的实验数据如下：实验数据如下：若该植物处于白天均温若该植物处于白天均温30 ，晚上均温，晚上均温15 ，有效，有效日照日照15 h环境，环境，预计该植物在预计该植物在1 d中积累的葡萄糖为中积累的葡萄糖为 mg，制造的葡萄糖为制造的葡萄糖为 mg。76513502.将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时，测定的条件和结果如图所示，（数据均在标准状况下测得）据此回小时，测定的条件和结果如图所示，（数据均在标准状况下测得）据此回答：答：（1）在）在15、1千勒司光照条件下，该植物千勒司光照条件下，该植物5小时光合作用小时光合作用 吸收吸收CO2_ml。（2）若该植物在充分光照下积累的有机物都是葡萄糖，在）若该植物在充分光照下积累的有机物都是葡萄糖，在25、4千勒克司光照条件下，该植物在充分光照下千勒克司光照条件下，该植物在充分光照下1小时总共积累葡萄小时总共积累葡萄糖糖_克。克。3.将金鱼藻置于一烧杯中培养。在不同温度下，金鱼藻光合速率将金鱼藻置于一烧杯中培养。在不同温度下，金鱼藻光合速率(用每小时用每小时O2释放量表示）与光照强度关系如图所示。呼吸速率释放量表示）与光照强度关系如图所示。呼吸速率 (用每小时用每小时O2消耗量表示）与温度关系如下表。请据图表回答：消耗量表示）与温度关系如下表。请据图表回答：温度温度001010202030304040mghmgh-1-10.300.300.350.350.500.500.700.701.101.1020条件下，用条件下，用15 klx的光强连续照射的光强连续照射11.3 h，合成的葡萄，合成的葡萄糖约为糖约为_mg，其中，其中约有约有_ mg用于用于呼吸。呼吸。解题的关键解题的关键:从题干中获取反映总光合量和净光合量的关键信息从题干中获取反映总光合量和净光合量的关键信息植物在不同的环境条件下植物在不同的环境条件下,光合作用和呼吸作光合作用和呼吸作用强度的变化规律是怎样的呢用强度的变化规律是怎样的呢?例题例题1. 图图1为测定光合作用速度的装置，在密封的试为测定光合作用速度的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图体积如图2所示。所示。 5 10 15 20 25 30 光照强度（千勒克司）气体体积（ml/h）200150100500- 50图1图2CO2缓冲液新鲜绿叶左右毛细刻度管红色液滴（1）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由）标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，当光照强度由0渐变为渐变为千勒克司时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位应在实验初始标记位置的千勒克司时（不同光照强度照射的时间均等），液滴所在位应在实验初始标记位置的 处；试管内变化的气体是处；试管内变化的气体是 。（2）若光照强度为）若光照强度为15千勒克司，则千勒克司，则1小时该植物光合作用产生的气体量为小时该植物光合作用产生的气体量为 毫升毫升.若此时植物叶片的呼吸商（呼吸放出的若此时植物叶片的呼吸商（呼吸放出的CO2量呼吸消耗的量呼吸消耗的02量）为，那么植物光量）为，那么植物光合作用除自身呼吸提供的合作用除自身呼吸提供的CO2外，植物还需从外界吸收外，植物还需从外界吸收CO2 毫升。毫升。反映光合速率的三个指标之间的换算关系反映光合速率的三个指标之间的换算关系:6CO26 O21C6H12O6净对净净对净总对总总对总例题例题2. 将绿色植物置于密闭玻璃罩中，如不给光照，玻璃罩将绿色植物置于密闭玻璃罩中，如不给光照，玻璃罩内内CO2含量每小时增加含量每小时增加40 mg；如充足光照，；如充足光照，CO2含量每小时含量每小时减少减少90 mg。据测定上述光照条件下，光合作用产生葡萄糖总。据测定上述光照条件下，光合作用产生葡萄糖总量为量为100 mg/h.试问：试问：该植物在光照条件下每小时光合作用共需该植物在光照条件下每小时光合作用共需CO2 mg。该植物在光照条件下通过呼吸作用每小时产生该植物在光照条件下通过呼吸作用每小时产生CO2 mg,在光照条件下呼吸作用放出的二氧化碳比在无光条件下呼吸作在光照条件下呼吸作用放出的二氧化碳比在无光条件下呼吸作用放出的二氧化碳用放出的二氧化碳 mg。光照下该植物每小时净积累葡萄糖光照下该植物每小时净积累葡萄糖 mg。净产生氧气净产生氧气 mg。课前练习题课前练习题2、图、图3表示某绿色植物光合作用中光强度和氧气释放速度的关系。图表示某绿色植物光合作用中光强度和氧气释放速度的关系。图4表表示该植物在不同温度示该植物在不同温度(15和和25)下，某一光强度时氧气释放量和时间的关系下，某一光强度时氧气释放量和时间的关系.当图当图4纵坐标分别表示光合作用所产生氧气的净释放量和总量时，则它们分纵坐标分别表示光合作用所产生氧气的净释放量和总量时，则它们分别是在光强度为别是在光强度为_和和_千勒克司下的测定值。千勒克司下的测定值。若该植物的呼吸商若该植物的呼吸商(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)为为08，在，在25条件下，条件下，1小时内呼吸作用放出的小时内呼吸作用放出的CO2量为量为_毫升。毫升。若该植物的呼吸商为，在若该植物的呼吸商为，在25、4千勒克司光强度下，该植物进行光合作用时除千勒克司光强度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的完全利用呼吸所产生的CO2外，每小时还应从外界吸收外，每小时还应从外界吸收CO2_毫毫升。升。在在4千勒克司光强度下，千勒克司光强度下，25时该植物每小时光合作用所产生的葡萄糖量是时该植物每小时光合作用所产生的葡萄糖量是15时时的的_倍。倍。 v总结：1、分析清楚研究的主体：分析清楚研究的主体：v 是植物体、还是细胞器、还是密闭小室。是植物体、还是细胞器、还是密闭小室。v2、准确理解数据反应的对象：、准确理解数据反应的对象：通过分析关键词通过分析关键词v3、注意计算过程中的单位换算：注意计算过程中的单位换算：v （1）1mol=22.4L=*gv 1mmol=22.4ml=*mgv （2）其他：如测量的面积（）其他：如测量的面积（25）与计算的面积（）与计算的面积（100）等。）等。总(实际) 光合量净光合量CO2O2（CH2O）光合作用光合作用利用利用、消耗消耗植物植物吸收吸收、小室中小室中减少减少光合作用光合作用产生产生、制造制造植物植物释放释放、小室中小室中增加增加合成、制造、产生合成、制造、产生积累、净得、转化积累、净得、转化标记标记C或或O，计算时的式量与，计算时的式量与未标记时有不同。未标记时有不同。