2024年1月12日 星期五

如何選擇光合作用速率使用的指標?

 如何選擇光合作用速率使用的指標的?


之前的內容曾提及,量度光合作用速率,理論上起碼有5種方法,包括:

1.      二氧化碳的吸收速率

2.      水的吸收速率

3.      食物的產生速率

4.      氧氣的產生速率

5.      光的吸收速率

但如何選擇呢? 準則是甚麼? 基本上設計實驗都使用以下準則:

1.      準確度(以上哪一方法最準確?)

2.      操作難易度

3.      效能(哪一個最快獲得可靠結果?)

4.      成本(哪一個更便宜?)

其中以準確度最重要!

哪以上那些方法最準確?

理論上,要用作量度光合作用速率,這指標應最好祇涉及光合作用而不涉及其他,否則便很難確定相關指標是否真的祇代表光合作用的速率。

但二氧化碳、水及氧氣,都涉及其他反應,例如呼吸作用會吸入氧氣、產生二氧化碳及水。水,同時也涉及蒸騰作用,而且植物吸收的水分,大部份都會藉蒸騰散失,祇有少部份用作光合作用的原料。

食物的產生及光的吸收,似乎是光合作用專有的反應,應該是最準確的! 但如何量度呢?

由於在中學實驗室很難量度植物產生食物的速率及光的吸收速率(沒相關儀器),因此無法使用這兩種應該更準確的方法。

那唯有選擇二氧化碳的吸收速率或氧氣的產生速率作指標,但呼吸作用也涉及這兩種氣體。事實上,光合作用產生的氧氣,部分會被植物吸收進行呼吸作用,剩餘的才會釋出讓我們量度到,因此使用氧氣產生速率量度的話,實際上是低算了光合作用速率的。

那如何處理? 最佳方法自然是找出呼吸作用的速率,然後把呼吸作用吸收的氧氣速率加回至光合作用速率便成。

但於日間,光合作用其實跟呼吸作用同時發生的,那如何祇量度到呼吸作用速率? 那唯有於夜間才成,夜間沒有光線,無法進行光合作用,祇能進行呼吸作用。

但要進行這樣計算的話,其實需要一個重要假設的: 日間的呼吸作用速率跟夜間是一樣的。

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