总光合速率净光合速率与呼吸速率的辨析

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 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。
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。
(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 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。
(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
甲装置 乙装置
测定植物净.5 cm 右移0.5 cm
____(填“左”或“右”)移4.5 cm 右移0.5 cm
解析 该装置通过瓶内的气压变化来测定动物的呼吸速率。 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
(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。
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
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)。
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 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。
(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)。
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 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 NaHCO3溶液提供)，光合作用过程中消耗一定量CO2，产生等 量O2，而NaHCO3溶液可保证装置内CO2浓度的恒定，因此， 玻璃钟罩内气体体积的变化只受O2释放量的影响.而不受CO2气 体减少量的影响。对照实验装置乙中红墨水滴右移是环境因素
(如气压等)对实验产生影响的结果，实验装置甲同样也受环境 因素的影响，因此，植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃钟罩内气 体 体 积 的 改 变 量 ， 即 该 植 物 的 呼 吸 速 率 为 (1.5 ＋ 0.5)×2 ＝ 4(g/h)；净光合速率为(4.5—0.5)×2＝8(g/h)，白天光照15 h的 净光合作用量是8×15＝120(g)，一昼夜葡萄糖的积累量等于 15 h的光合作用实际产生量减去24 h的呼吸作用消耗量，等同 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 作为对照 ②光照充足、温度等相同且适宜的环境中 (3)左 右 (4)4 84
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 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
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。