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有关光合作用和呼吸作用生成物量的计算题涉及植物的光合作用和呼吸作用两大生理过程，同时还与化学知识相结合。 一.方法与技巧 光合作用强度大小的指标一般用光合速率表示。光合速率通常以每小时每平方分米叶面积吸收二氧化碳的毫克数表示。绿色植物每时每刻（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。而光合作用合成有机物，吸收二氧化碳，释放氧气，只有在光照条件下才能进行。也就是说，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出的二氧化碳计算在内）称为表现光合速率或净光合速率。如果在测光合速率时，同时测其呼吸速率，把它加到表现光合速率上去，则得到真正光合速率。即：真正光合速率=表观光合速率 呼吸速率，具体可表达为： 真正光合作用CO2吸收量=表观光合作用CO2吸收量 呼吸作用CO2释放量 如果将上述公式推广到氧气和葡萄糖，则得到下列公式： 真正光合作用O2释放量=表观光合作用O2释放量 呼吸作用O2吸收量 真正光合作用葡萄糖合成量=表观光合作用葡萄糖合成量 呼吸作用葡萄糖分解量 二.典型例题 例：将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器中，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg。给予充足的光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg。据实验测定上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg。请回答： （1）上述条件下，比较光照时呼吸作用强度与黑暗时呼吸作用强度的大小。 （2）在光照时植物每小时葡萄糖的净生产量是_______________mg。 （3）若一昼夜中先光照4h，接着放置在黑暗的条件下20h，该植物体内有机物含量的变化是___________________________。 解析：根据上面的分析和题意可知，光照对葡萄糖净（表观）生产量是光合作用每小时产生的真正的（总的）葡萄糖量减去呼吸作用每小时消耗的葡萄糖量。而葡萄糖量与CO2量有直接关系，可通过CO2量的变化推测葡萄糖量的变化。 （1）先利用化学方程式计算出光照条件下，光合作用每小时真正产生30mg葡萄糖需要消耗的CO2量。 解得x=44（mg） 从上面的计算结果可知，植物真正产生30mg的葡萄糖，需要44mg的CO2，而实际上容器内CO2的含量每小时只减少36mg，还有44－36=8mg的CO2来自光照条件下的呼吸作用。与题干中不给光照时（只能进行呼吸作用）产生的CO2量相等。所以在该条件下，光照时呼吸作用强度与黑暗时呼吸作用强度是相等的。 （2）由呼吸作用每小时产生的CO2量是8mg，计算出消耗的葡萄糖量。 解得y=5.5（mg） 由题干知，植物每小时真正（总的）能产生葡萄糖30mg，呼吸作用消耗5.5mg，则净生产量为30－5.5=24.5mg。 解此问还可以根据CO2的实际减少量来计算。由题干知，在光照条件下容器内的CO2的含量每小时减少36mg，这是与植物的呼吸作用无关的，减少的CO2全部作为光合作用的原料合成了葡萄糖，也就是净产生的葡萄糖。 解得z=24.5（mg） （3）根据上述（1）（2）的计算结果，可知一昼夜（24h）中，4h制造的葡萄糖总量为4×30=120mg，消耗总量为24×5.5=132mg，说明该植物体内有机物含量减少。或者先计算4h产生的葡萄糖量为4×24.5=98mg，再计算20h黑暗条件下（只有呼吸作用）消耗的葡萄糖量为20×5.5=110mg，然后再比较这两个数据，可得出同样结论。 ▍ 来源：综合网络 |
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