呼吸作用與光合作用的有效解題方法探討

摘 要在高中生物課程中，光合作用以及呼吸作用作為新陳代謝的主要形式，一直是我們學習的重點和難點，因此，為了有效學習并且判定相關知識點，我們要在建立關系式的基礎上，對兩者的本質有更加深入的分析，從而提高我們的解題效率。本文對兩者關系以及判定呼吸速率、光合速率的方法進行了集中分析，并以例題為切入點，總結了自己的解題方法，以供同學們參考。

【關鍵詞】呼吸作用；光合作用；解題方法

1 呼吸作用和光合作用判定概述

在常規性練習題中，光合作用以及呼吸作用往往以綜合題的形式進行考察，因此，我們要想得分，就要從宏觀了解呼吸作用和光合作用的關系，并且對具體情況有具體的分析。

1.1 呼吸作用和光合作用的聯系

在討論兩者關系時，我們要分時間段進行，文章中將葉肉細胞作為例子，主要是由于葉肉細胞本身具有葉綠體和線粒體。

1.2 白天呼吸作用和光合作用的關系

正是基于葉肉細胞自身的特點，在有光照的條件下，細胞能實現光合作用，而細胞能一直有效進行呼吸。在暗反應中，CO2主要來自于線粒體呼吸作用，具體情況見圖1。

在圖中，某一個階段參與暗反應的二氧化碳總量能有效表示光合作用效率，整體二氧化碳參與暗反應制造的總有機物一部分則來自于線粒體自身釋放的二氧化碳，也就是說，線粒體產生的二氧化碳轉化為葡萄糖等物質，且線粒體呼吸作用和線粒體供給葉綠體光合作用所形成的二氧化碳在數量上是一致的。這就使得細胞有光照條件產生的二氧化碳對有機物本身的物質積累并沒有作用，只能依靠外界的二氧化碳數量。這就說明，外界的二氧化碳數量增多，則葉肉細胞自身存儲的有機物數量也會隨之增大。

相對應的，利用氧氣的數量也能有效表示葉肉細胞有機物的增減，見圖2。

在圖中，葉肉細胞的葉綠體會借助光合作用產生氧氣，其基本有兩個走向，一方面，氧氣會在線粒體呼吸作用中被逐漸消耗，呼吸作用的強度決定了氧氣消耗的實際水平。另一方面，有部分氧氣直接釋放到外界，能有效表示有機物的積累數量。因此，葉肉細胞總的二氧化碳數量就能借助氧氣數量進行表示。需要特別注意的是，由于光照強度決定了光合作用的水平，若是在傍晚或者是清晨，葉肉細胞光合作用所需的二氧化碳數量并不高，自身呼吸作用產生的二氧化碳數量足夠支撐整個反應，且不會吸收外界的二氧化碳，也并不釋放，此時，外界二氧化碳數量為0，表示光合作用和呼吸作用的強度平衡，在生物學習過程中，這個知識點對于我們很重要，要記住葉片此時的光照強度是光的補償點。

2 呼吸作用和光合作用的轉化關系

在光合作用以及呼吸作用習題中，要想知道葡萄糖的量，就要借助已知二氧化碳和氧氣的量，結合化學原理，根據公式進行系統化求解，公式分為：

光合作用：6CO2→C6H12O6→6O2

呼吸作用：C6H12O6→6CO2→6O2

1.3 呼吸速率和光合速率的求解方法

一般而言，要想測量細胞的呼吸效率以及光合效率，要對單位時間內二氧化碳、氧氣的增減量以及有機物（葡萄糖等）的積累量進行分析，我們比較常見的方式就是對增減量的判定。最關鍵的是關注外界條件，呼吸作用是一直存在的，綠色植物的光合作用需要光照條件。因此，不同題目要結合實際情況進行針對性分析，有時測定細胞的凈光合效率會忽略其呼吸作用。判定植物呼吸速率、凈光合速率以及實際光合速率的過程，需要我們調動相關生物知識，在考量外界環境的基礎上，提高知識的運用能力。

2 例題解析

在掌握基本知識點后，我們要應用知識點有效解答生物綜合題目，從而建立更加貼合我們知識水平的解題思路。

例題：據圖答題，圖3是綠色植物光合作用中光強度和氧氣釋放數量的關系示意圖，圖4是植物在15攝氏度和25攝氏度下，某一光照強度下氧氣釋放量和時間的關系示意圖。

問題1：圖四縱坐標若是表示光合作用下O2的凈釋放量和總量，則光照強度分別為多少。問題2：

=0.8，則在25攝氏度下，一個小時呼吸作用產生多少毫升二氧化碳。

例題解析：

問題一：結合題目已知條件可知，設定縱坐標表示光合作用產生的氧氣凈釋放量，在60分鐘時實線表示15攝氏度外界氧氣40毫升，虛線表示25攝氏度外界氧氣50毫升。結合圖3，每小時40毫升時表示外界氧氣的實線對應光照強度為4klx，每小時50毫升時表示外界氧氣的實線對應光照強度也是4klx，則光合作用下O2的凈釋放量為4klx。設定縱坐標表示光合作用產生的總氧氣釋放量，圖3表示外界氧氣量，外界O2=總O2-白天呼吸O2，實線表示30mL/h，對應光照強度為2.5klx。

問題二：25攝氏度下，一個小時內呼吸作用吸收的氧氣量為20毫升，則結合公式計算出的呼出二氧化碳量為16毫升。

在我們分析呼吸作用和光合作用題目的過程中，要結合實際環境和具體條件，提高做題準確率。

參考文獻

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作者單位

湖南省長沙市長郡梅溪湖中學 湖南省長沙市 410000