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“总光合”、“净光合”傻傻分不清楚?

来源:中国教师资格网   时间:2017-10-18 10:18:03

  在教师资格生物学科笔试中,光合作用出简答题(填空)的频率非常高。做光合和呼吸方面题的时候,有一个重要的公式:总光合速率=净光合速率+呼吸速率,如图所示。

  只要出现计算,基本都离不开这个公式。公式本身很简单,呼吸作用的量通常也都很容易判断出来,但总光合与净光合却总是傻傻分不清楚,那怎么解决这个问题呢?

  一般来说,两个部分会考察到总光合与净光合的区分:第一种是在问题中,区分出题目要我们求的是什么光合速率;第二种就是在题干中,给的条件是净光合速率还是总光合速率必须要明确,分析好后才能做题。下面我们就来看看到底什么是总光合速率,什么又是净光合速率。

  总光合作用速率(又称真、真正、实际光合作用),是指一段时间内植物体内进行光合作用的总量;如果题干中明确的给出了“总光合”、“真正光合”、“实际光合”等字眼,那么就可以直接确定。

  净光合作用速率(表观光合作用),是指一段时间内植物体内发生光合作用的总量减去呼吸作用的量。同样,如果直接给出那就不需要判断了。

  但是大多数没有那么明确,题目中主要以两种方式呈现,一种是气体的变化量,另一种是有机物的变化量。我们也从这两个方向来看下怎么区分总光合速率和净光合速率。

  一、O2或CO2的变化

  阅读题干时一定要注意是什么释放或吸收了气体,常见的有:植株、叶片、叶肉细胞、叶绿体。还有一种就是密闭的空间或者容器中,O2或者CO2含量的变化。具体来看下怎么区分:

  总光合作用速率:1.光合作用利用的CO2量、产生的O2量;

  2.植物叶绿体吸收的CO2量、释放的O2量;

  3.植物光合作用吸收的CO2量,植物光合作用产生的、制造的O2量。

  净光合作用速率:1.植株吸收CO2的量、释放O2的量;

  2.植物叶片吸收CO2的量、释放O2的量;

  3.叶肉细胞吸收CO2的量、释放O2的量;

  4.容器中CO2的减少量、O2的增加量。

  二、有机物含量的变化

  总光合作用速率:植物叶绿体产生、制造、合成有机物(或葡萄糖、淀粉等)的量; 植物光合作用产生、制造、合成有机物(或葡萄糖)的量。

  净光合作用速率:植株、叶片积累或增加的有机物(或葡萄糖、淀粉等)的量。

  看了这些如果还不太明确,那我们就结合下面的题目再来详细讲解下。

  注意:植物、叶片和叶肉细胞的净光合并不完全相同,因为植物除了能进行光合作用的叶片中的叶肉细胞外,还有其他的不能光合作用只能进行呼吸作用的部分,如根和成熟的茎等。也就是净光合量一般来说:叶肉细胞>叶片>植株。

  例题:

  将一株长势良好的马铃薯植株置于密闭玻璃罩内培养,并将整个装置置于室外,如图表示玻璃罩内CO2 浓度一天的变化情况(假设植株未进行无氧呼吸)。请回答下列问题:

  (1)高等植物进行光合作用消耗ADP的具体场所是 ________。进行有氧呼吸产生CO2的具体场所是 ________。

  (2)一天中,密闭玻璃罩内植株在________(填时间)积累的有机物最多。

  (3)在其他条件相同且适宜的情况下,进行如下实验:实验前该植物质量为R mg,暗处理1 h,测得其质量为(R-p)mg,随后立即光照1 h,测得其质量为(R+q)mg。则该植物叶片在光照时的总光合速率________mg/h。

  (4)该植株在图中________(填“D点之前”、“D点”或“D点之后”)开始进行光合作用。

  (5)G点条件下,该植物叶肉细胞内光合作用速率________(填“大于”、“等于”或“小于”)呼吸作用速率。

  【答案】(1)叶绿体基粒(类囊体薄膜) 线粒体基质

  (2)18 h

  (3)2p+q

  (4)D点之前

  (5)大于

  【解析】(1)光合作用的光反应阶段消耗ADP,生成ATP,光反应发生在叶绿体基粒即类囊体薄膜上。在线粒体的基质中完成有氧呼吸的第二阶段,在酶的催化作用下,丙酮酸和水反应产生CO2和[H]。

  (2)由题图可知,18 h CO2浓度最低,表明此时植物积累的有机物最多。(这两个量指的都是净光合)

  (3)实验前该植物质量为R mg,暗处理1 h,测得其质量为(R-p)mg,黑暗条件下只进行呼吸作用,所以呼吸速率就是p mg/h;立即光照1h,测得其质量为(R+q)mg,从(R-p)到(R+q)属于植株有机物的增加量,也就是净光合作用速率,那么净光合速率=(R+q)-(R-q)=q+p(mg/h),则总光合速率=呼吸速率+净光合速率=p+(q+p)=(2p+q)(mg/h)。

  (4)D点代表植物的光合作用强度等于呼吸作用强度,故D点之前已开始进行光合作用,之前玻璃罩内CO2还在增加的原因是光合作用小于呼吸作用,植株仍然向外释放CO2。

  (5)G点代表植物的光合作用强度等于呼吸作用强度(净光合为0),植株的光合作用主要由叶肉细胞完成,而所有细胞都要进行呼吸作用,只有植物叶肉细胞内光合作用速率大于呼吸作用速率(净光合大于0),才能保证整个植株的光合作用强度和呼吸作用强度相等。

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