有關(guān)光合作用和呼吸作用生成物量的計算題涉及植物的光合作用和呼吸作用兩大生理過程，同時還與化學(xué)知識相結(jié)合。

一.方法與技巧

光合作用強度大小的指標(biāo)一般用光合速率表示。光合速率通常以每小時每平方分米葉面積吸收二氧化碳的毫克數(shù)表示。綠色植物每時每刻（不管有無光照）都在進(jìn)行呼吸作用，分解有機物，消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳。而光合作用合成有機物，吸收二氧化碳，釋放氧氣，只有在光照條件下才能進(jìn)行。也就是說，植物在進(jìn)行光合作用吸收二氧化碳的同時，還進(jìn)行呼吸作用釋放二氧化碳，而呼吸作用釋放的部分或全部二氧化碳未出植物體又被光合作用利用，所以把在光照下測定的二氧化碳的吸收量（只是光合作用從外界吸收的量，沒有把呼吸作用產(chǎn)生出的二氧化碳計算在內(nèi)）稱為表現(xiàn)光合速率或凈光合速率。如果在測光合速率時，同時測其呼吸速率，把它加到表現(xiàn)光合速率上去，則得到真正光合速率。即：真正光合速率=表觀光合速率 呼吸速率，具體可表達(dá)為：

真正光合作用CO₂吸收量=表觀光合作用CO₂吸收量 呼吸作用CO₂釋放量

如果將上述公式推廣到氧氣和葡萄糖，則得到下列公式：

真正光合作用O₂釋放量=表觀光合作用O₂釋放量 呼吸作用O₂吸收量

真正光合作用葡萄糖合成量=表觀光合作用葡萄糖合成量 呼吸作用葡萄糖分解量

二.典型例題

例：將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器中，在一定條件下不給光照，CO₂的含量每小時增加8mg。給予充足的光照后，容器內(nèi)CO₂的含量每小時減少36mg。據(jù)實驗測定上述光照條件下光合作用每小時能產(chǎn)生葡萄糖30mg。請回答：

（1）上述條件下，比較光照時呼吸作用強度與黑暗時呼吸作用強度的大小。

（2）在光照時植物每小時葡萄糖的凈生產(chǎn)量是_______________mg。

（3）若一晝夜中先光照4h，接著放置在黑暗的條件下20h，該植物體內(nèi)有機物含量的變化是___________________________。

解析：根據(jù)上面的分析和題意可知，光照對葡萄糖凈（表觀）生產(chǎn)量是光合作用每小時產(chǎn)生的真正的（總的）葡萄糖量減去呼吸作用每小時消耗的葡萄糖量。而葡萄糖量與CO₂量有直接關(guān)系，可通過CO₂量的變化推測葡萄糖量的變化。

（1）先利用化學(xué)方程式計算出光照條件下，光合作用每小時真正產(chǎn)生30mg葡萄糖需要消耗的CO₂量。

解得x=44（mg）

從上面的計算結(jié)果可知，植物真正產(chǎn)生30mg的葡萄糖，需要44mg的CO₂，而實際上容器內(nèi)CO₂的含量每小時只減少36mg，還有44－36=8mg的CO₂來自光照條件下的呼吸作用。與題干中不給光照時（只能進(jìn)行呼吸作用）產(chǎn)生的CO₂量相等。所以在該條件下，光照時呼吸作用強度與黑暗時呼吸作用強度是相等的。

（2）由呼吸作用每小時產(chǎn)生的CO₂量是8mg，計算出消耗的葡萄糖量。

解得y=5.5（mg）

由題干知，植物每小時真正（總的）能產(chǎn)生葡萄糖30mg，呼吸作用消耗5.5mg，則凈生產(chǎn)量為30－5.5=24.5mg。

解此問還可以根據(jù)CO₂的實際減少量來計算。由題干知，在光照條件下容器內(nèi)的CO₂的含量每小時減少36mg，這是與植物的呼吸作用無關(guān)的，減少的CO₂全部作為光合作用的原料合成了葡萄糖，也就是凈產(chǎn)生的葡萄糖。

解得z=24.5（mg）

（3）根據(jù)上述（1）（2）的計算結(jié)果，可知一晝夜（24h）中，4h制造的葡萄糖總量為4×30=120mg，消耗總量為24×5.5=132mg，說明該植物體內(nèi)有機物含量減少?；蛘呦扔嬎?h產(chǎn)生的葡萄糖量為4×24.5=98mg，再計算20h黑暗條件下（只有呼吸作用）消耗的葡萄糖量為20×5.5=110mg，然后再比較這兩個數(shù)據(jù)，可得出同樣結(jié)論。