光合作用和呼吸作用典型例析

國(guó)建濤

綠色植物是生物圈中作用最大的一類生物，它對(duì)生物圈的存在和發(fā)展起著決定性作用.綠色植物通過(guò)它的生命活動(dòng)直接或間接地為其他生物提供食物和能量，對(duì)自然界的物質(zhì)循環(huán)和能量循環(huán)起著重要作用.植物的光合作用和呼吸作用是學(xué)生看不見(jiàn)摸不著的生命現(xiàn)象，通過(guò)歷次的考試發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在答題過(guò)程中，存在兩大作用嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象，致使得分率較低.本人近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，理清兩大作用的關(guān)系可從以下方面入手.

一、公式中找關(guān)系

從公式中學(xué)生不難看出兩者進(jìn)行的條件、氣體的變化、能量的變化等方面的差別，也能感覺(jué)到兩者的確為相反而又相互依存的兩個(gè)過(guò)程.但是學(xué)生對(duì)光合作用和呼吸作用的公式定義的認(rèn)識(shí)只停留在表面，不能結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際給予深層次的挖掘.例如，光合作用需要光，為什么夏天的中午光照最強(qiáng)時(shí)光合作用反而下降？嚴(yán)重干旱時(shí)，農(nóng)作物為什么會(huì)減產(chǎn)甚至顆粒無(wú)收？如果僅從公式的表面上很難找到答案，但聯(lián)系下邊幾個(gè)問(wèn)題，這樣的問(wèn)題往往會(huì)迎刃而解.移栽植物時(shí)，為什么選擇在傍晚進(jìn)行？二氧化碳是光合作用的原料，作為空氣中主要的氣體之一，它是如何進(jìn)入葉肉細(xì)胞中，合成有機(jī)物的？主葉脈被切斷以后，葉的先端為什么不能進(jìn)行光合作用制造出淀粉？教師可因勢(shì)利導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生討論得到答案，趁熱打鐵，再講幾個(gè)聯(lián)系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的例子，把學(xué)生現(xiàn)有的對(duì)公式的理解進(jìn)一步引申．溫室蔬菜生產(chǎn)中，為提高產(chǎn)量，增加收入，農(nóng)民一般有哪些措施？學(xué)生給出的答案有：蓋草席、二氧化碳發(fā)生器、通電等.教師對(duì)學(xué)生的答案給予肯定后，結(jié)合二氧化碳發(fā)生器可增加棚內(nèi)二氧化碳濃度，提高產(chǎn)量，進(jìn)一步提出：夜間大棚內(nèi)增加二氧化碳可行嗎？從公式上學(xué)生很容易找到答案.在歷年的中考中，學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)語(yǔ)言表達(dá)力差的現(xiàn)象，在處理題目時(shí)，教師可側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力，效果更好.

二、結(jié)合曲線題目，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)兩者之間的關(guān)系

培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力，是生物學(xué)教學(xué)的基本任務(wù)之一.它對(duì)培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生抽象思維能力很有好處.下面舉例分析．

例１ 圖１所示為在不同溫度條件下被測(cè)植物光合作用吸收二氧化碳量和呼吸作用釋放二氧化碳量的曲線.請(qǐng)據(jù)圖回答：

（１）在該實(shí)驗(yàn)條件下，植物體中有機(jī)物增加量最快的溫度是_________.

（２）在該實(shí)驗(yàn)條件下，植物體中有機(jī)物開(kāi)始減少的溫度是___________.

（３）要使該植物有機(jī)物減少時(shí)的溫度降低，可改變實(shí)驗(yàn)中的＿＿＿＿兩個(gè)條件.

解析：解答此題的關(guān)鍵是要搞清兩條曲線的含義.光合量和呼吸量這兩條曲線都隨溫度的變化而變化.還要理解兩者的實(shí)質(zhì)：光合作用合成有機(jī)物，呼吸作用分解有機(jī)物.在２５℃以下，光合量曲線隨溫度上升而上升；在２５℃到達(dá)最高點(diǎn)；在２５℃以上，光合作用隨溫度上升而下降．由此可看出光合作用受溫度的影響.所以在一定的范圍內(nèi)提高溫度，可增加植物的產(chǎn)量.呼吸量曲線隨溫度上升而上升.所以水果蔬菜的儲(chǔ)藏一般在溫度較低的冷庫(kù)內(nèi)以減少有機(jī)物的損耗.植物體在進(jìn)行光合作用的同時(shí)不間斷地進(jìn)行呼吸作用，兩條曲線之間的距離最遠(yuǎn)時(shí)，即表明此時(shí)有機(jī)物的增加最快.在４０℃時(shí)兩條曲線出現(xiàn)了交叉，表明光合量和呼吸量相等，有機(jī)物凈積累量為０．在４０℃以上，則會(huì)出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，即有機(jī)物減少.有些學(xué)生以為２５℃以上，光合作用下降，就是有機(jī)物減少的溫度，而沒(méi)有看懂曲線的含義.那只是光合作用合成有機(jī)物的速度減慢而已，但是合成有機(jī)物的量還是大于呼吸作用分解有機(jī)物的量，有機(jī)物還是在慢慢積累的.

答案：（１）２５℃（２）４０℃（３）光照強(qiáng)度和二氧化碳

例２ 在一晴朗的早晨，選取大小相似的同種植物兩盆，在花盆上各放入一杯澄清的石灰水，然后把其中一盆用無(wú)色透明的塑料袋罩住，放在陽(yáng)光下；另一盆則用黑色塑料袋罩住，放在陰暗處.如圖２.傍晚，在塑料袋上都剪一小口，并插入燃著的木條實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Ａ中木條比Ｂ中更亮；而Ａ中的石灰水保持澄清，Ｂ中變渾濁.

（ｌ）Ａ中木條燃燒更旺，說(shuō)明Ａ中_______更多，從而說(shuō)明在陽(yáng)光照射下植物主要發(fā)生_______作用.

（２）Ａ中石灰水保持澄清，而Ｂ中變渾濁，說(shuō)明Ｂ中更多，從而說(shuō)明在缺少光照條件下，植物主要發(fā)生________作用.

解析： Ａ中澄清石灰水不變混濁，證明呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳被進(jìn)行光合作用的植物吸收利用了，Ｂ中石灰水變混濁，證明呼吸作用可產(chǎn)生二氧化碳.

答案：（１）氧氣 光合作用（２）二氧化碳 呼吸作用