光合作用與呼吸作用的知識點掌握及解題技巧

摘 要：呼吸作用與光合作用向來都是高考的重點考查內容，考查形式的靈活多變，多數學生頗感頭疼。作為學生對這塊知識內容的掌握必須以理解基礎內容為前提，并在做題過程中提煉考點，歸納解題技巧。

關鍵詞：光合作用；呼吸作用；知識要點；解題技巧

一、 引言

光合作用和呼吸作用是高中生物中的高比重內容，歷屆高考對此部分的考查形式多變且難度較大，因此也是考生們的精力所及之處。筆者作為一名普通的高三學生，對此部分內容也曾經深感頭痛，但經過不懈的努力，筆者逐漸找到了攻破光合作用和呼吸作用的方式方法以及相應的一些解題技巧，對這部分內容的掌握頗有助益。

二、 夯實基礎，注重歸納

（一） 光合作用與呼吸作用的區別

對概念的全面理解有助于我們在題海里暢游，作為學生應該主動對基礎的知識點進行總結歸納，完善知識系統。筆者通過對光合作用與呼吸作用的概念理解，現將二者的區別和聯系歸納如下：

（二） 光合作用與呼吸作用的內在聯系

光合作用與呼吸作用的內在聯系

（三） 典型例題與解題技巧

例 下圖是表示某植物葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。

據圖回答下列問題：

（1）圖中①、②、③、④代表的物質依次是 、 、 、 ，[H]代表的物質主要是 。

（2）B代表一種反應過程，C代表細胞質基質，D代表線粒體，則ATP合成發生在A過程，還發生在 （填“B和C”“C和D”或“B和D”）。

（3）C中的丙酮酸可以轉化成酒精，出現這種情況的原因是 。

【參考答案】

（1）O2、NADP+、ADP和Pi、C5 NADPH、FADH2

（2）C和D

（3）O2不足

【解題分析】

本題是2017年高考的全國卷考題，考查的是光合作用和呼吸作用的過程以及過程中所涉及的各種物質，是細胞代謝的基礎內容。

三、 遍覽題型，提煉考點

（一） 考查影響光合作用、呼吸作用的因素

對光合作用影響最大的外界因素是光照強度，其次是CO2濃度，再次是溫度、水分等其他因素；影響呼吸作用的主要因素包括溫度、O2濃度及水分。對這部分考點的考查形式多以曲線形式出題，如下：

例 下圖分別表示兩個自變量對光合速率的影響情況，除各圖中所示因素外，其他因素均控制在最適范圍。下列分析正確的是（ ）

A. 甲圖中，a點的限制因素可能是葉綠體中色素的含量

B. 乙圖中，d點與c點相比，相同時間內葉肉細胞中C5的生成量較少

C. 丙圖中，隨著溫度的繼續升高，曲線走勢將穩定不變

D. 圖中M、N、P點的限制因素分別是CO2濃度、溫度、光照強度

【參考答案】 A

【解析和技巧】

曲線題是高中生物的常見出題形式，在做此類題時應該首先注意橫縱坐標各自所表達的含義。一般而言，縱坐標為因變量（即結果），而橫坐標為自變量。若同坐標中出現兩條或兩條以上的曲線，則不同曲線代表的是另一種自變量。

如上題，甲乙丙三圖中因變量均為光合速率，甲圖中顯示自變量有二，即光照強度和CO2濃度，提示光照強度及CO2濃度對光合速率的影響；乙圖表示光照強度和溫度對光合作用的影響；丙圖表示溫度和光照強度對光合速率的影響。甲圖中，a點的CO2濃度為高濃度，而光照強度對其的影響已經飽和，因此限制其繼續升高的因素很可能是內部因素如葉綠素含量等，M點CO2濃度對其光合速率無影響，因此其限制因素為光強。乙圖中c、d點所處的溫度相同，區別在光強d>c，C5生成量較多，N點溫度對其光合速率無影響，因此其限制因素為光照強度；丙圖的溫度為自變量之一，曲線走勢已趨緩，說明溫度對光合速率的影響已飽和，若溫度繼續升高則會帶來高溫傷害，即光合速率會迅速跌落。P點的強弱光對其光合速率沒影響，因此其限制因素為溫度。

（二） 考查光合速率與呼吸速率的綜合測定

此部分考點常以實驗題的形式出現。多以經典的密閉容器內測定光合作用或呼吸作用的實驗裝置（如下圖）進行測定，也可能在此經典實驗裝置的基礎上進行稍加改造。

此裝置中常見的實驗條件控制方法歸納如下：

（1）除去容器中的CO2——氫氧化鈉溶液

（2）除去綠葉中的原有淀粉——置于黑暗中

（3）除去綠葉中的葉綠素——酒精隔水加熱

（4）除去光合作用對呼吸作用的影響——植物遮光

（5）增加水中的氧氣——泵入或吹入空氣，或放入水生植物

（6）減少水中的氧氣——密封或用油覆蓋液面，或采用煮沸過的水

本知識點的考查形式非常多樣，曲線、表格、文字描述等題型都有可能出現。

例 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）若此時圖乙植物光照強度為15klx，則1小時光合作用產生的氣體量為 mL。若此時植物葉片的呼吸熵（CO2/O2）為0.8（呼吸時產生的CO2和消耗的O2的比值），那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，植物還需從外界吸收CO2 mL。

（3）為了防止無關因子對實驗結果的干擾，本實驗還應設置對照實驗，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5mL，其原因是 。

【答案】

（1）氧氣

（2）200 160

（3）新鮮葉片改為經消毒的死葉片，排除環境物理因素（如溫度變化等）對實驗的影響 釋放的二氧化碳與吸收氧氣量的差，光合作用強度大于呼吸作用，使光合作用所需二氧化碳不夠或光合作用吸收和產生的氣體量相等，變化量與呼吸強度相關。

【解題技巧】

（1）圖甲裝置中CO2緩沖液能夠維持二氧化碳量的恒定，因此裝置中氣體含量的變化即為氧氣的變化。若液滴左移則氧氣減少，說明呼吸作用大于光合作用；若液滴右移則氧氣增加，光合作用大于呼吸作用。

（2）由于總光合量=凈光合量+呼吸量，由圖乙可知，植物呼吸量為50mL/h，

當光照強度為15klx時，凈光合氣體量為150mL/h，所以光合作用1小時產生氣體量為150+50=200mL。由于植物呼吸作用每小時消耗

50mL氧氣，呼吸熵為0.8，因此呼吸作用每小時釋放40mL CO2，而一共需要200mL二氧化碳，所以植物還需從外界吸收CO2160mL。

（3）可以用消毒的死葉片作為對照組實驗，排除溫度、大氣壓等環境中的物理因素對實驗的影響。

四、 小結

書山有路勤為徑，學海無涯苦作舟。作為一名普通的高中生，面對高考大山我深知基礎知識的掌握和解題技巧歸納的重要性，尤其是光合作用與呼吸作用這部分高中生物的重中之重，更是不能有絲毫懈怠。只有通過自己的歸納總結，才能使知識真正地被自己所內化，進而熟練地運用。

參考文獻：

[1]王均強.淺議高中生物呼吸作用和光合作用解題技巧分析[J].中學生數理化（學習研究），2016.

[2]李鈺峰.高中生物呼吸作用和光合作用解題技巧綜合分析[J].中華少年（科學素養），2017（2）.

[3]于軍松.高中生物呼吸作用和光合作用解題技巧分析[J].理科考試研究（綜合版），2016（11）.

作者簡介：熊恒煜，新疆維吾爾自治區博爾塔拉蒙古自治州，華師大一附中博樂分校。endprint