太极观想图:【引用】如何正确区分真光合作用速率和净光合作用速率

1．光合作用速率概念辨析

光合作用速率通常是指单位时间、单位叶面积的CO₂吸收量或O₂的释放量，也可用单位时间、单位叶面积上的干物质积累量来表示。植物在进行光合作用积累物质的同时，也在不断进行呼吸作用消耗有机物和O₂并释放CO₂，因此，测定光合作用速率时没有把呼吸作用以及呼吸释放的CO₂被光合作用再固定等因素考虑在内，得到的是实际光合作用速率与呼吸速率之差，称为表观光合作用速率或净光合作用速率。如果在测得光合作用CO₂吸收量（或O₂释收量）的同时，测定呼吸作用CO₂释收量（或O₂吸收量）并把它加到表观光合速率上去，即得到实际总的光合作用速率，称为真正光合作用速率。即：

真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。

如图所示，数值a是测定到的植物CO₂吸收量，即净光合作用速率。数值b是植物的呼吸速率，a＋b为真光合作用速率。

组成植物体的有机物都是直接或间接地来自于光合作用，植物一生中所累积的物质总干重取决于光合作用和呼吸作用，即植物的净光合速率。

2．审题技巧

根据试题中的表述，如何区分真光合速率和净光合速率，现归纳如下：

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。

3．典例解析

（2008年高考生物上海卷36题）下图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。

（1）当在     千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。

（2）A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖      mg。（计算结果保留一位小数。相对原子质量C-12，H-1，O-16）

（3）A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于        千勒克司。

解析：图中纵坐标“CO₂吸收速率”指的是净光合速率，（1）题中“A、B两种植物的光合速度相同”指的是真光合速率。从图中可确定A、B两种植物的呼吸速率分别是4mg／小时和2mg／小时，6千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的净光合速度分别是4 mg／小时和6mg／小时，因此两种植物的光合速度都为8mg／小时。

（2）题中积累葡萄糖的量应利用净光合速率计算，9千勒克司时A植物的净光合速率是8 mgCO₂／小时，根据光合作用反应式，2小时单位叶面积可积累葡萄糖180×8×2／44×6＝10.9 mg。

A植物在1天内呼吸消耗量（以CO₂衡量）为4mg／小时×24＝96 mg，A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，其真光合速率必须大于96 mg÷12小时，即8 mg／小时，那么净光合速率为8 mg／小时－4mg／小时＝4mg／小时，从图中知白天平均光照强度必须大于6千勒克司。

答案：（1）6  （2）10.9  （3）6

例2（2007年高考理综山东卷）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：本题是对光合作用和呼吸作用综合知识的考查。解题的关键是在识图的基础上合理运用真光合速率和净光合速率。根据解题技巧中的分析，题干中的“以测定的CO₂吸收量与释放量为指标”以及图中纵坐标“CO₂吸收量与释放量”在光照下指的是净光合速率，而黑暗下CO₂释放量为呼吸作用速率。选项中的“35℃时光合作用制造的有机物的量”其含义是光合作用中实际制造的有机物的量，应该用真光合速率进行衡量和计算。植物真光合速率（光合作用吸收的CO₂量）＝净光合速率（光照下CO₂吸收量）＋呼吸速率（黑暗下CO₂释放量）。选项中“植物积累的有机物的量”其含义是光合作用中制造的有机物减去呼吸作用消耗后才是积累量，应该用净光合速率进行衡量和计算。可以将曲线图中的信息转化为表格信息：

项目

5℃

10℃

15℃

20℃

25℃

30℃

35℃

净光合速率（mg/h）

1

1.8

2.5

3.2

3.7

3.5

3

呼吸速率（mg/h）

0.5

0.75

1.0

1.5

2.3

3

3.5

真光合速率（mg/h）

1.5

2.55

3.5

4.7

6

6.5

6.5

A选项中35℃和30℃时所对应的真光合速率都是6.5mg/h，因此光照相同时间，35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等。光照相同时间，在25℃条件下植物积累有机物的量（净光合速率）最多，为3.7 mg/h。温度处在25℃—30℃范围时，光合作用制造的有机物（真光合速率）逐渐增加。两曲线的交点表示植物有机物的积累量（净光合速率）与呼吸作用消耗量（呼吸速率）相等。

答案： A