淺談光合作用和呼吸作用解題思路

光合作用和呼吸作用的過程、相關知識點及兩者之間的關系常以綜合題的形式考查，不僅是歷屆高考的熱點還是高考的難點。從歷屆高考試題來看，此類試題占有較大的分值，但失分率較高。因此，在平時的復習過程我們應該重點分析光合作用和呼吸作用的關系，如何分析兩者之間的綜合題型。結合日常的教學經驗我將從以下幾個方面進行分析：

1．呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗環境中，常用一定時間內CO2釋放量、O2吸收量或有機物減少量表示。或者測定實驗容器內CO2的增加量、O2的減少量。

2.凈光合速率和真正光合速率

凈光合速率（又名表觀光合速率）：常用一定時間內O2釋放量、CO2吸收量或有機物積累量表示。或者實驗容器內O2的增加量或者CO2的減少量來表示。

3.真正光合速率（實際光合速率）：常用一定時間內O2產生量、CO2固定量或有機物產生量（制造量）表示；

上述三者之間的關系可以表示為：真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率，用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下：

①光合作用產氧量=氧氣釋放量+細胞呼吸耗氧量

②光合作用固定CO2量=CO2吸收量+細胞呼吸釋放CO2量

③光合作用葡萄糖產生量=葡萄糖積累量（增重部分）+細胞呼吸消耗葡萄糖量

學生只有在掌握以上基本內容的基礎之上才能完成以下高考中常見的三種題型：

一、表格型試題

表格型試題一般解題思路：首先要分析比較項目。例：若將小麥放在特定的實驗裝置內研究溫度對其光合作用與呼吸作用的影響（其余的實驗條件都是理想的），實驗以植物對CO2的吸收量與釋放量為指標。實驗結果如下表所示。

本題的實驗變量有兩個溫度和有無光照，而做出本題的關鍵是要理解光照下吸收CO2數值表示凈光合作用速率，黑暗中釋放CO2表示呼吸作用速率。然后，比較表格中的數字，根據數據的變化特點可以得出呼吸速率隨著溫度的升高而增強，而凈光合速率隨著溫度的不斷升高出現先增強后下降的趨勢，25℃達到最大值。因為真正的光合速率=凈光合速率+呼吸速率，所以真正的光合速率在一定的范圍內隨溫度升高逐漸增強，并在30℃和35℃達到相同的最大值。

若晝夜不停地給予光照，該小麥生長的最適宜溫度是________℃；每天交替進行12小時光照、12小時黑暗，溫度均為在5℃條件下，該植物________（能或不能）生長

二、曲線圖型試題

曲線圖型試題一般的解題步驟是先識別橫軸與縱軸的變量，然后尋找曲線與坐標軸的交點、最高點、最低點、曲線上升下降及穩定。對于光合作用和呼吸作用的綜合曲線應如何分析，下面我將結合一典型例題進行重點分析：

例：科學家研究小麥20℃時光合作用強度與光照強度的關系，得到如右圖所示曲線，下列有關敘述不正確的是( )

A．隨著環境溫度的升高，cd段位置不斷上移

B．a點時的葉肉細胞中產生ATP的細胞器只有線粒體

C．其他條件適宜，當植物缺Mg時，b點將向右移動

D．外界條件均適宜時，c點后小麥光合作用強度不再增加可能與葉綠體中酶的數量有關

分析該曲線圖時，重點分析a點、b點、c點的含義及整個曲線中ab段、bc段的所代表的生物學含義。

a點：光照強度為0即為黑暗條件下，小麥因缺乏光合作用條件之一光照，所以不能進行光合作用，因此小麥葉肉細胞只能進行有氧呼吸，消耗氧氣釋放CO2，即a點的生物含義就是可以用CO2的釋放量代表呼吸作用強度。

ab段：隨著光照強度的增加，光合作用強度逐漸加強，CO2的釋放量逐漸減少，這是因為細胞呼吸釋放的CO2有一部分用于光合作用，所以ab段所代表的生物學含義是細胞呼吸強度大于光合作用強度。

b點：在一定的光照強度下，CO2的吸收量為零值，但這并不是表示此時小麥葉肉細胞不進行光合作用和呼吸作用，而是表示細胞內真正的光合作用強度和呼吸作用強度相當，表現為環境中CO2的量沒有發生變化。

bc段：隨著光照強度不斷加強，CO2的吸收量逐漸增加，表明光合作用強度不斷加強，但要特別注意CO2的吸收量代表凈光合作用強度，即表示光合作用強度＞呼吸作用強度，吸收CO2釋放O2，光合作用產物有積累，同化作用＞異化作用。植物能正常生長。

c點：為光的飽和點。當光照強度達到一定值時，光合作用強度達到最高，隨著光照強度不斷加強，CO2的吸收量基本保持不變，即表明光合作用強度不再加強。此時主要受細胞內酶的數量、酶的活性、色素的含量、C３和C５的含量的限制。

三、實驗題型

下圖中，圖甲為測定光合作用速度的裝置，在密封的試管內放一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，試管內氣體體積的變化可根據毛細玻璃刻度管內紅色液滴移動距離測得。在不同強度的光照條件下，測得的氣體體積如圖乙所示。

(1)標記實驗開始時毛細刻度管中液滴所在位置。實驗時，試管內變化的氣體是_________________。

(2)為了防止無關因子對實驗結果的干擾，本實驗還應沒置對照實驗，對照實驗裝置與實驗組裝置的區別是__________。如果對照組在相同光照情況下，刻度管中的紅色液滴較之實驗組向右移了5毫米，其原因是______________。

實驗題是生物高考中的重頭戲，光合作用與呼吸作用的實驗裝置分析更是重中之重。以上例題中圖甲的實驗裝置中氣體的變化量變成了解決本題的關鍵之處，所以我認為有兩點是學生必須要理解的：①CO2緩沖液的作用是使該裝置中CO2的濃度保持穩定。②裝置中氣體的變化量實際上是O2的釋放量，由于O2的釋放，裝置內氣體壓強逐漸變大，從而引起紅色液滴的向右移動。所以，本實驗可以用單位時間內紅色液滴移動距離來表示凈光合速率。如果學生把這兩個問題考慮清楚，那么解決該實驗就應該沒有問題了。

以上三種題型是高考中最常見的類型，也是學生在學習過程中經常迷惑的弄不懂的知識點。針對此現象我結合平常的教學經驗發表了自己的一點看法，希望對廣大教師和學生有所幫助

【責編 張景賢】