光合作用总光合速率和净光合速率

·光合作用的“总”与“净”

1 光合作用的“总”与“净”的测量指标

由于绿色植物的活细胞每时每刻（不管有无光照）都在进行呼吸作用，分解有机物，消耗氧气，产生二氧化碳；而植物体只有在有光时才进行光合作用合成有机物，吸收二氧化碳，释放氧气。也就是植物在进行光合作用吸收二氧化碳的同时，还进行呼吸作用释放二氧化碳，而呼吸作用释放的部分或全部二氧化碳未出植物体又被光合作用利用。所以人们把在光照下测定的二氧化碳的吸收量（只是光合作用从外界吸收的量，没有把呼吸作用产生的二氧化碳计算在内）称为净光合作用。

如果我们在测光合作用速率时，同时测其呼吸速率，把它加到净光合速率上去，则得到总光合速率，即：

总光合速率=净光合速率+呼吸速率；

光合作用实际产氧量=实际的氧气释放量+呼吸作用耗氧量；

光合作用实际CO2消耗量=实际CO2消耗量（净光合作用量）+呼吸作用CO2释放量；

光合作用实际葡萄生产量=光合作用葡萄糖净生产量+呼吸作用葡萄糖消耗量。

基于以上分析，确定植物的总光合作用、净光合作用及呼吸作用可采用以下测量指标：

1、植物体（或叶片）吸收的CO2：表示净光合作用量，

植物体（或叶片）释放的CO2（黑暗中）：表示呼吸消耗量。

2、植物体（或叶片）吸收的O2（黑暗中）：表示呼吸消耗量量，

植物体（或叶片）释放的O2：表示净光合作用量。

3、植物体的叶肉细胞吸收的CO2：表示净光合作用量，

植物体的叶肉细胞释放的CO2（黑暗中）：表示呼吸消耗量。

4、植物体的叶肉细胞吸收的O2（黑暗中）：表示呼吸消耗量量，

植物体的叶肉细胞释放的O2：表示净光合作用量。

5、植物体的叶绿体吸收的CO2：表示实际光合作用量，

植物体的叶绿体释放的O2：表示实际光合作用量。

6、植物体的线粒体吸收的O2：表示呼吸消耗量量，

植物体的线粒体释放的CO2：表示呼吸消耗量量。

归纳如下：

表示真光合作用速率

植物叶绿体吸收的二氧化碳量；

植物叶绿体释放的氧气量；

植物叶绿体产生、制造、合成有机物（或葡萄糖）的量；

植物光合作用吸收的二氧化碳量；

植物光合作用产生、制造的氧气量；

植物光合作用产生、制造、合成有机物（或葡萄糖）的量。

表示净光合作用速率

植物叶片吸收的二氧化碳量；

容器中减少的二氧化碳量；

植物叶片释放的氧气量；

容器中增加的氧气量；

植物叶片积累或增加的有机物（或葡萄糖）的量。

植物叶片吸收的CO2是外界的。

植物叶绿体吸收的CO2包括外界和细胞呼吸的

2 典型例题剖析

例（2007年山东卷第8题）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呼吸作用的

影响，结果如图所示。下列分析正确的

是

A.光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等

B.光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多

C.温度高于25℃时，光合作用制造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

解析本题以坐标曲线为载体，考查温度对绿色植物光合作用和呼吸作用的影响。从图中信息可知虚线表示的是CO2的吸收量，即光合作用净合成量；实线表示CO2的释放量，即呼吸作用强度。在光照时间相同的情况下，30℃

是光合作用的总量为3.50（净合

成量）＋3.00（呼吸消耗量）＝

6.50mg/h，35℃时光合作用的总

量为 3.00（净合成量）＋3.50

（呼吸消耗量）＝6.50mg/h，二

者相同；在25℃时，CO2吸收量

最大；即光合作用净合成量最

大；两曲线的交点表示光合作用净合成量等于呼吸作用消耗量。根据以上分析，本题图中的两条曲线分别表示净光合作用量（CO2的吸收量）和呼吸消耗量（CO2的释放量），可以在图中标出一条曲线表示实际光合作用量（见下图）。这样本题解题的思路就非常清晰了。故本题答案为A。

本题学生失分较为严重，主要是对光合作用的“总”与“净”不能正确区分，其原因如下：学生分析图表能力差，对图中实线与虚线的含义指向不明，错把光照下CO2的吸收量当作植物光合作用消耗的CO2量，从而将图中虚线当作总光合作用。

3 常见变式训练

1. 分析下列甲、乙、丙图，说法正确的是

A ．若图甲曲线表示的是阴生植物的光合速率受光强度的影

响，则阳生植物的曲线与此比较，b 点向左移，c 点向右移

B ．在光照强度相同时，t 2℃植物净光合作用最大

C ．若图丙代表两类色素的吸收光谱，则f 代表胡萝卜素

D ．用塑料大棚种植蔬菜时，应选用蓝紫色或红色的塑料大棚

2.测试光合作用强度与光照强度之间的关系，可通过实测一片叶

子在不同光照强度条件下的CO 2吸收和释放的情况绘制曲线。能

代表细胞中发生的情况与曲线中C 点相符的一项是

3.农科所技术员研究如何提高蔬菜新品种的产量时，

将实验结果绘制成下列曲线：（甲）光合速率与光照强度的关系、

（乙）真正光合速率、呼吸速率与温度的关系，请分析并回答问

题。

（1）甲图中B 点表

光照强度 0 A

B

C 甲 CO 2

相对值 乙 呼吸速率 真正光合速率 5 25 30 35 温度（℃） 4 3 2 1 0

示；

C点之后CO2的吸收量不再增加，其限制因素有。

（2）请描述乙图中阴影部分的含义：

。

（3）结合乙图分析，如果在夏季，几天时间都处于35℃，请分析该蔬菜是否能正常生长？

。

（4）如果在塑料大棚内种植该种蔬菜，则请你结合相关因素，提出两项使蔬菜增产的方法：。

参考答案：1.B2.D

3.（1）在该光照强度下，植物的光合作用速率与呼吸作用速率

相等（或植物光合作用吸收的CO2量与呼吸作用产生的

CO2量相等）外界CO2含量、温度、光合色素、与光合

作用有关的酶等因素

（2）在5℃～35℃范围内，光合作用速率大于呼吸作用速率（或净光合作用速率、白天蔬菜的有机物积累速率）

（3）因为蔬菜在夜晚只消耗有机物，而白天有机物不增加，所以不能正常生长

（4）适当增加光照强度、适当增加二氧化碳的浓度、将温度控制在25℃～27℃范围内、夜晚适当降低温度等。