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光合儀和氧電極測定光合速率的區(qū)別及優(yōu)缺點
日期：2025-01-08 04:57
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摘要：光合儀和氧電極測定光合速率的區(qū)別及優(yōu)缺點
光合儀和氧電極測定光合速率的區(qū)別及優(yōu)缺點
目前，測量光合速率*流行的方法是測量CO2吸收的紅外CO2氣體分析儀法（光合作用計）和測量O2釋放的氧電極法。但是，哪種方法是準確的，哪種方法*適合您的實驗？
光合作用儀測得的光合速率與氧電極的差異：
氧電極測得的光合速率大于光合儀測得的光合速率。
根據(jù)光合作用總反應(yīng)式：
CO2 + 2H2O* + 4.69kJ → (CH2O) + O*2↑+ H2O
無論是用氧電極測量O2的釋放量還是光合儀器（紅外CO2氣體分析儀法）測量CO2的吸收量和測量光合速率應(yīng)該是一樣的，但實際情況并非如此。
光合作用過程中產(chǎn)生的每個O2分子都會有四個電子進入電子傳遞鏈，通過電子傳遞體的電子傳遞過程到達NADPH。 NADPH 和 ATP 減少 CO2 分子。在這種情況下，它們是相等的。 .然而，并非所有電子都通過電子轉(zhuǎn)移鏈到達 NADPH。一部分電子轉(zhuǎn)移給氧進入米勒反應(yīng)，一部分電子用于氮（N）代謝和硫（S）代謝和光呼吸過程。在逆境條件下，用于非還原 CO2 的電子比例增加。因此，實際上，并不是每釋放一分子 O2 都會吸收一分子 CO2。
此外，液氧電極測量的 O2 釋放過程是在 NaHCO3 溶液中進行的。 NaHCO3 溶液提供飽和 CO2 并消除氣孔限制對光合速率的影響。氣相氧電極在飽和 CO2 條件下測量 O2 的釋放，氧電極在體外條件下測量光合速率。光合作用儀（紅外CO2氣體分析儀法）測量CO2的吸收量，受氣孔和CO2濃度的限制。因此，光合儀和氧電極測得的光合速率不一致。一般來說，氧電極測得的光合速率大于光合儀器測得的光合速率。
光合儀和氧電極測得的光合速率特性
氧電極
氧電極測得的光合速率不能真實反映植物在實際條件下的碳同化速率。但在一些研究中，人們需要了解植物的氧氣釋放速率，并比較植物的氧氣釋放速率與CO2同化的差異，從而了解光合電子在不同途徑中的分布情況。添加不同的抑制制劑可用于研究光合電子傳遞途徑。氧電極法除測定光合速率外，還可用于測定各種生物體和活性物質(zhì)的耗氧量或析氧反應(yīng)，如某些酶和呼吸通路的活性。經(jīng)研究，能很好地控制反應(yīng)條件。利用氧電極測量光合速率，可以消除氣孔限制對光合作用的影響，為科學(xué)研究提供有力的數(shù)據(jù)支持。*重要的一點是液氧電極的應(yīng)用，它可以測量一些光合作用無法測量的小型植物材料，如藻類、苔蘚、浮游植物、懸浮細胞、芽、莖等的光合速率。
但是，氧電極法作為測量光合速率的方法，測量指標單一，無法測量氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、CO2補償點、CO2飽和點等重要的光合參數(shù)。
光合作用
很多剛?cè)雽W(xué)的研究生認為光合作用就是衡量光合作用的速率。我當(dāng)時也是這么想的。事實上，事實并非如此。光合作用具有廣泛的用途。
光合作用儀器用于研究植物葉片的光合作用、蒸騰作用和呼吸作用。測量參數(shù)包括CO2濃度、凈光合速率、蒸騰速率、細胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度、大氣濕度、氣溫、葉溫、水汽壓差、大氣壓力、光照強度、Ci/Ca等，并通過系統(tǒng)內(nèi)置自動測量程序確定植物的光-光合響應(yīng)曲線、CO2-光合響應(yīng)曲線、溫度-光合響應(yīng)曲線、濕度-光合響應(yīng)曲線等響應(yīng)曲線，并可以通過這些響應(yīng)曲線計算出RuBP羧酸鹽?；瘜W(xué)效率、表觀量子產(chǎn)率、光補償點、飽和光強度、CO2 補償點、CO2 飽和點、溫度補償點、RuBP *大再生率和光合氣孔極限值等非常有用的生理和生態(tài)參數(shù)。通過控制測量條件，我們還可以研究能量分布和光呼吸。
目前廣泛使用的光合作用儀器一般采用開放式氣路設(shè)計。開放式氣路系統(tǒng)采用雙氣室紅外儀器，使未通過同化室的氣體進入氣室作為參考氣體，再從同化室出來。氣體作為樣氣進入另一個氣室。紅外監(jiān)測器檢測參比氣和樣氣之間的CO2濃度差，并根據(jù)濃度差、同化室葉片面積和氣體流速計算光合速率。由于這種方法快速準確，也彌補了封閉式氣路系統(tǒng)的一些缺點，因此應(yīng)用越來越廣泛。
然而，光合作用類型限制不方便確定藻類、苔蘚和小型浮游植物、懸浮細胞、蘋果皮、幼芽等材料的光合速率。
光合作用儀測得的光合速率與氧電極的差異：
氧電極測得的光合速率大于光合儀測得的光合速率。
根據(jù)光合作用總反應(yīng)式：
CO2 + 2H2O* + 4.69kJ → (CH2O) + O*2↑+ H2O
無論是用氧電極測量O2的釋放量還是光合儀器（紅外CO2氣體分析儀法）測量CO2的吸收量和測量光合速率應(yīng)該是一樣的，但實際情況并非如此。
光合作用過程中產(chǎn)生的每個O2分子都會有四個電子進入電子傳遞鏈，通過電子傳遞體的電子傳遞過程到達NADPH。 NADPH 和 ATP 減少 CO2 分子。在這種情況下，它們是相等的。 .然而，并非所有電子都通過電子轉(zhuǎn)移鏈到達 NADPH。一部分電子轉(zhuǎn)移給氧進入米勒反應(yīng)，一部分電子用于氮（N）代謝和硫（S）代謝和光呼吸過程。在逆境條件下，用于非還原 CO2 的電子比例增加。因此，實際上，并不是每釋放一分子 O2 都會吸收一分子 CO2。
此外，液氧電極測量的 O2 釋放過程是在 NaHCO3 溶液中進行的。 NaHCO3 溶液提供飽和 CO2 并消除氣孔限制對光合速率的影響。氣相氧電極在飽和 CO2 條件下測量 O2 的釋放，氧電極在體外條件下測量光合速率。光合作用儀（紅外CO2氣體分析儀法）測量CO2的吸收量，受氣孔和CO2濃度的限制。因此，光合儀和氧電極測得的光合速率不一致。一般來說，氧電極測得的光合速率大于光合儀器測得的光合速率。
光合儀和氧電極測得的光合速率特性
氧電極
氧電極測得的光合速率不能真實反映植物在實際條件下的碳同化速率。但在一些研究中，人們需要了解植物的氧氣釋放速率，并比較植物的氧氣釋放速率與CO2同化的差異，從而了解光合電子在不同途徑中的分布情況。添加不同的抑制制劑可用于研究光合電子傳遞途徑。氧電極法除測定光合速率外，還可用于測定各種生物體和活性物質(zhì)的耗氧量或析氧反應(yīng)，如某些酶和呼吸通路的活性。經(jīng)研究，能很好地控制反應(yīng)條件。利用氧電極測量光合速率，可以消除氣孔限制對光合作用的影響，為科學(xué)研究提供有力的數(shù)據(jù)支持。*重要的一點是液氧電極的應(yīng)用，它可以測量一些光合作用無法測量的小型植物材料，如藻類、苔蘚、浮游植物、懸浮細胞、芽、莖等的光合速率。
但是，氧電極法作為測量光合速率的方法，測量指標單一，無法測量氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、CO2補償點、CO2飽和點等重要的光合參數(shù)。
光合作用
很多剛?cè)雽W(xué)的研究生認為光合作用就是衡量光合作用的速率。我當(dāng)時也是這么想的。事實上，事實并非如此。光合作用具有廣泛的用途。
光合作用儀器用于研究植物葉片的光合作用、蒸騰作用和呼吸作用。測量參數(shù)包括CO2濃度、凈光合速率、蒸騰速率、細胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度、大氣濕度、氣溫、葉溫、水汽壓差、大氣壓力、光照強度、Ci/Ca等，并通過系統(tǒng)內(nèi)置自動測量程序確定植物的光-光合響應(yīng)曲線、CO2-光合響應(yīng)曲線、溫度-光合響應(yīng)曲線、濕度-光合響應(yīng)曲線等響應(yīng)曲線，并可以通過這些響應(yīng)曲線計算出RuBP羧酸鹽?；瘜W(xué)效率、表觀量子產(chǎn)率、光補償點、飽和光強度、CO2 補償點、CO2 飽和點、溫度補償點、RuBP *大再生率和光合氣孔極限值等非常有用的生理和生態(tài)參數(shù)。通過控制測量條件，我們還可以研究能量分布和光呼吸。
目前廣泛使用的光合作用儀器一般采用開放式氣路設(shè)計。開放式氣路系統(tǒng)采用雙氣室紅外儀器，使未通過同化室的氣體進入氣室作為參考氣體，再從同化室出來。氣體作為樣氣進入另一個氣室。紅外監(jiān)測器檢測參比氣和樣氣之間的CO2濃度差，并根據(jù)濃度差、同化室葉片面積和氣體流速計算光合速率。由于這種方法快速準確，也彌補了封閉式氣路系統(tǒng)的一些缺點，因此應(yīng)用越來越廣泛。
然而，光合作用類型限制不方便確定藻類、苔蘚和小型浮游植物、懸浮細胞、蘋果皮、幼芽等材料的光合速率。