光合速率和呼吸速率的关系
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。
光合作用和呼吸作用的图解
光合作用和呼吸作用的图解光合作用相关研究过程和呼吸作用密不可分的，因此，要很好的研究光合作用首先要搞清楚二者的关系，其次要了解不同情况下二者的综合表现，然后才能针对性的去面对具体问题分析解答。
一、光合作用与呼吸作用的关系在同一张叶片中，既有叶绿体吸收CO2，释放O2；又有线粒体释放CO2，吸收O2.（参见右图）光合强度（又叫光合速率)，它是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量,或O2释放量.呼吸强度(又叫呼吸速率）,它一般是指无光照时，单位时间、单位叶面积的CO2释放量，或O2吸收量。
⑴在光照强度为0时（即黑暗)，叶绿体吸收的CO2量是0;释放的O2量是0.线粒体释放的CO2全部进入空气中；吸收的O2全部来自于空气中。
此时，光合强度情况表示为“呼吸强度”(A点）。
（参见下图）⑵在光照强度有所增强，但光合速率＜呼吸速率时，叶绿体吸收的CO2量全部来自于有氧呼吸;释放的O2量全部用于有氧呼吸。
线粒体释放的CO2有一部分用于光合作用，一部分进入空气中；吸收的O2一部分来自于光合作用,一部分来自于空气中.此时，光合强度情况表现为“释放到空气中的CO2量”（例如B点）。
（参见下图）⑶在光照强度增强到光合速率＝呼吸速率时，叶绿体吸收的CO2量全部来自于有氧呼吸；释放的O2量全部用于有氧呼吸。
线粒体释放的CO2全部用于光合作用；吸收的O2全部来自于光合作用.此时，光合强度情况表现为“CO2量等于零"（C点).（参见下图）⑷在光照强度增强到光合速率＞呼吸速率时，叶绿体吸收的CO2量有一部分来自于有氧呼吸，一部来自于空气中；释放的O2量一部分用于有氧呼吸，一部分进入空气中.线粒体释放的CO2量全部用于光合作用；吸收的O2量全部来自于光合作用.此时，光合强度情况表现为“空气中被吸收的CO2量”(例如D点)。
（参见下图）⑸在光照强度增强到一定数值时，光合速率将不再提高，有1个最大定值（E 点)。
（参见下图)结合上述知识，得出随光照强度改变时，空气中CO2量的变化曲线：图1在光合作用中实测呼吸速率是很困难的，因此在黑暗条件中测定CO2的释放速率(或O2的吸收速率);在光照条件下测定CO2吸收速率(或O2的释放速率）。
净光合速率和呼吸速率的关系
净光合速率和呼吸速率的关系引言净光合速率和呼吸速率是生物学中两个重要的生理过程。
光合作用是植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程，而呼吸是植物和动物通过氧气将有机物质氧化为二氧化碳和水释放能量的过程。
净光合速率和呼吸速率之间存在着密切的关系，本文将对它们之间的关系进行探讨。
净光合速率和呼吸速率的定义净光合速率净光合速率是指植物单位面积叶片在单位时间内进行光合作用所固定的二氧化碳量减去单位时间内呼吸所释放的二氧化碳量。
净光合速率可以用以下公式表示：净光合速率 = 光合速率 - 呼吸速率呼吸速率呼吸速率是指植物或动物单位时间内氧气消耗量和二氧化碳释放量的总和。
呼吸速率可以用以下公式表示：呼吸速率 = 氧气消耗量 + 二氧化碳释放量净光合速率和呼吸速率的关系净光合速率和呼吸速率之间存在着一种平衡关系。
在光照充足的情况下，植物的光合作用速率会超过呼吸速率，从而导致净光合速率为正值。
而在光照不足或夜间等无光照的情况下，植物的光合作用速率会低于呼吸速率，从而导致净光合速率为负值。
影响净光合速率和呼吸速率的因素净光合速率和呼吸速率受到多个因素的影响，下面将介绍一些主要的因素：光照强度光照强度是影响净光合速率的重要因素。
光照强度越高，植物的光合作用速率越快，从而净光合速率也会增加。
在光照充足的情况下，植物的光合作用速率会超过呼吸速率，净光合速率为正值。
温度温度是影响净光合速率和呼吸速率的关键因素。
适宜的温度可以促进光合作用和呼吸作用的进行，从而提高净光合速率和呼吸速率。
然而，当温度过高或过低时，光合作用和呼吸作用的速率都会受到抑制，净光合速率和呼吸速率会下降。
二氧化碳浓度二氧化碳浓度是影响净光合速率的重要因素。
二氧化碳是光合作用的底物之一，其浓度越高，植物的光合作用速率越快，从而净光合速率也会增加。
然而，在某些情况下，二氧化碳浓度过高也会抑制光合作用的进行。
氧气浓度氧气浓度是影响呼吸速率的重要因素。
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 ( )
2022届新教材高考生物一轮复习知识能力提升3光合速率呼吸速率的关系及测定方法含解析
光合速率、呼吸速率的关系及测定方法一、光合速率、呼吸速率的关系1.光合速率与呼吸速率的常用表示方法在黑暗时，植物体只能进行呼吸作用，所以在黑暗条件下测得的数据就是呼吸速率；而在光照条件下，植物体可以同时进行光合作用和呼吸作用，因此，在光下直接测得的数据是净光合速率；总光合速率无法直接测得，只能间接求得：总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
如表列出了部分常见的与总光合速率和净光合速率有关的关键词。
总光合速率O2产生速率CO2固定（或消耗）速率有机物产生（或制造、生成）速率净光合速率O2释放速率CO2吸收速率有机物积累速率呼吸速率黑暗中O2吸收速率黑暗中CO2释放速率有机物消耗速率2.光合作用和细胞呼吸曲线解读（1）A点：只进行呼吸作用，不进行光合作用，净光合量小于0，如图甲所示。
（2）AB段：真正光合速率小于呼吸速率，净光合量小于0，如图乙所示。
（3）B点：真正光合速率等于呼吸速率，净光合量等于0，如图丙所示。
（4）B点以后：真正光合速率大于呼吸速率，净光合量大于0，如图丁所示。
3.确认净光合速率与植物生长的关系在相对密闭的环境中一昼夜CO2含量的变化曲线图分析（O2变化与CO2相反）：①如果N点低于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量增加（即植物生长）；②如果N点高于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量减少；③如果N点等于M点，说明经过一昼夜，植物体内的有机物总量不变；④CO2含量最高点为C点（C′点），CO2含量最低点为E点（E′点）。
注：①图中光合速率与呼吸速率相等的点有C（C′）、E（E′）点。
②图中曲线与横轴围成的面积S2－（S1＋S3）的代数和即为净光合量。
若该值＞0，则植物生长；若该值≤0，则植物不生长。
【典例1】（2020·晋冀鲁豫名校高三联考）为探究长期高温和增施CO2（采用智能型二氧化碳发生器）对黄瓜叶片净光合速率的影响，某小组进行了相关实验。
实验设置了四个组：常温（20～25 ℃）、高温（35～40 ℃）、常温（20～25 ℃）＋CO2（1 000～1 500 mol·L－1），部分实验结果如图所示，回答下列问－1）、高温（35～40 ℃）＋CO2（100～1 500 mol·L题：（1）在上述基础上，欲利用所学知识测量高温下黄瓜总光合速率，方法为_______________________________________________________________________________________________________。
光合作用与呼吸作用的关系
C6H12O6＋6O2＋6H2O 6CO2＋12H2O＋能量
呼吸作用反应方程式：C6H12O6＋6O2＋6H2O
例1：在25℃，有氧条件下，某植物在黑暗中， 每小时产生CO2为44mg，给予充足光照后， 每小时吸收44mgCO2，则该植物每小时实际 合成的C6H12O6的量为 mg。
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3.相关曲线图的分析
光合作用与呼吸 作用的关系小Leabharlann 题宁安一中生物组：李慧
1．以气体变化探究光合作用与呼吸作用的关系 (1)不同状态下植物的代谢特点及相对强度的关系
光照情况 黑暗
代谢特点
只进行细胞呼吸， 不进行光合作用
细胞呼吸作用 速率大于光合 作用速率
图示
气体交换特征
从外界吸收O2放 出CO2
从外界吸收O2 放出CO2
光合速率与呼 吸速率 相等时光照强 度 （千勒克司） 光饱和时 光照强度 光饱和时 CO2的吸收量 (mg/100 cm2 叶· 小时) 黑暗条件下 CO2释放量 (mg/100 cm2 叶· 小时)
（千勒克司）
A植物
B植物
1
3
3
9
11
30
5.5
15
（1）与B植物相比，A植物是在 弱光 光照条件下生长的植物，判断的依 据是 因为，A植物在光饱和时的光照强度低于 B植物 。 （2）当光照强度超过9千勒克司时，B植物光合速率 不再增加 ，造成这 光 种现象的实质是 暗反应 跟不上 反应。 （3） 当光照强度为9千勒克司时，B植物的总光合速率是 45 （mg CO2/100 cm2叶· 小时）。当光照强度为3千勒克司时，A植物与B植物固定 的CO2量的差值为1.5 （mg CO2/100 cm2叶· 小时）
光合作用和呼吸作用的相关曲线图归纳总结
光合作用与呼吸作用的相关曲线图归纳总结1、光照强度对光合作用速率的影响(1)图中纵坐标代表总(实际或真正)光合作用速率还就是净光合作用速率？光合总产量与光合净产量常用的判定方法:总(实际或真正)光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
①表观(净)光合速率通常用O2的表观释放量、CO2的表观吸收量或有机物积累量来表示。
②总(实际或真正)光合速率通常用O2产生量、CO2固定量或有机物制造(合成)量来表示。
③呼吸速率只能在黑暗条件下测定。
通常用黑暗中CO2释放量、O2吸收量或有机物消耗量来表示。
本图纵坐标代表的就是净光合速率。
（2）相关的点与线段代表的生物学含义如何？A点:A点时光照强度为0,光合作用速率为0,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用。
由此点获得的信息就是:呼吸速率为OA的绝对值,因此净光合速率为负值。
B点:实际光合作用速率等于呼吸速率(光合作用与呼吸作用两者处于动态衡),净光合作用速率为0。
表现为既不释放CO2也不吸收CO2,此点为光合作用补偿点。
C点:当光照强度增加到一定值时,光合作用速率达到最大值。
此点对应的M点为光合作用速率达到最大值(CM)时所对应的最低光照强度,此光照强度为光合作用饱与点。
AB段:此时光照较弱,此时呼吸作用产生的CO2除了用于光合作用外还有剩余,表现为向外界释放CO2。
总光合作用速率小于呼吸速率,因此净光合速率为负值。
BC段:此时光照较强,呼吸产生的CO2不够光合作用所用,表现为从外界吸收CO2。
总光合作用速率大于呼吸速率,因此净光合速率为正值。
AC段:在一定的光照强度范围内,随着光照强度的增加,光合作用速率逐渐增加。
CD段:当光照强度超过一定值时,光合作用速率不再随光照强度的增加而增加。
（3）AC段、CD段限制光合作用强度的主要因素有哪些？在纵坐标没有达到最大值之前,主要受横坐标的限制,当达到最大值之后,限制因素为横坐标之外的其它因素AC段:限制光合作用速率的因素就是光照强度。
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光合速率和呼吸速率的关系
(1)真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的概念
①净光合速率(又称表观光合速率)是指植物在单位时间内O2的释放量或CO2的吸收量或有机物的积累量。
②真正光合速率(又称实际光合速率)是指植物在单位时间内O2的产生量或CO2的固定量或有机物的制造量。
③呼吸速率(黑暗中测量)是指植物在单位时间内CO2的释放量或O2的吸收量或有机物的消耗量。
(2)真正光合速率、净光合速率、呼吸速率的关系
①曲线中各点段分析如下表：
②三者关系：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。