比較法在呼吸作用和光合作用中的應(yīng)用

李傳香

高中生物中呼吸作用和光合作用的內(nèi)容，既是教材的重難點(diǎn)，又是高考的高頻考點(diǎn)，二者既是相反過程，又緊密聯(lián)系。當(dāng)二者內(nèi)容結(jié)合在一起出題時(shí)，學(xué)生往往表現(xiàn)出弄不清楚，掌握不透徹，做題經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤等現(xiàn)象，本人認(rèn)為關(guān)鍵是沒有把握事物的本質(zhì)和知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系。因此在總結(jié)復(fù)習(xí)教學(xué)中，運(yùn)用比較法，對(duì)呼吸作用和光合作用等內(nèi)容進(jìn)行深入細(xì)致地分析、比較，引領(lǐng)學(xué)生短時(shí)間內(nèi)掌握重點(diǎn)、突破難點(diǎn)、推理出知識(shí)的來龍去脈，以達(dá)到融會(huì)貫通、舉一反三的效果。以下圖為例展示綜合分析運(yùn)用比較法在兩者之間的具體應(yīng)用。

下圖甲為智能溫室內(nèi)高等綠色植物葉肉細(xì)胞中的部分代謝示意圖；乙為不同光照強(qiáng)度下綠色植物吸收CO2的速率曲線，丙表示溫室內(nèi)24小時(shí)CO2濃度變化曲線。

眾所周知，呼吸作用（有氧呼吸）是消耗O2，產(chǎn)生CO2；光合作用則是消耗CO2 ，產(chǎn)生O2的過程，可見二者是矛盾的統(tǒng)一體。所以習(xí)題常以CO2 和O2濃度的變化來呈現(xiàn)二者的強(qiáng)弱。在做此類型題時(shí)，分析比較是關(guān)鍵。

首先，解析比較圖甲：

圖甲是高等綠色植物葉肉細(xì)胞，其中呈現(xiàn)了線粒體和葉綠體兩種細(xì)胞器，而我們又深知線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所，也是葉綠體光合作用的場(chǎng)所。

1.在圖甲中：代表CO2的箭頭有：h、a、b、c；代表O2的箭頭有：d、e、f、g.

2.（1）當(dāng)此植物處于黑暗環(huán)境中時(shí)，此植物葉肉細(xì)胞只進(jìn)行呼吸作用，植物細(xì)胞表現(xiàn)出從外界大氣中吸收O2，向大氣中釋放CO2，綜合分析得知，植物細(xì)胞呼吸作用所需要的O2全部來自大氣中的O2；植物細(xì)胞呼吸作用所產(chǎn)生的CO2全部釋放到大氣中，此時(shí)對(duì)應(yīng)甲圖中應(yīng)該存在的箭頭是f、g 、h、a.

（2）當(dāng)呼吸作用速率大于光合作用速率時(shí)，植物細(xì)胞表現(xiàn)出從外界大氣中吸收O2，向大氣中釋放CO2，綜合分析得知，植物細(xì)胞呼吸作用所需要的O2一部分來自葉綠體光合作用產(chǎn)生，另一部分來自大氣中的O2；植物細(xì)胞呼吸作用所產(chǎn)生的CO2一部分供給葉綠體進(jìn)行光合作用，另一部分多余的釋放到大氣中，對(duì)應(yīng)甲圖中應(yīng)該存在的箭頭是d、f、g 、h 、c 、a.

（3）當(dāng)呼吸作用速率等于光合作用速率時(shí)，植物細(xì)胞表現(xiàn)出既不從外界大氣中吸收CO2，也不向大氣中釋放O2，綜合分析得知，呼吸作用所產(chǎn)生的CO2正好滿足光合作用的需求，而光合作用所產(chǎn)生的O2正好滿足呼吸作用的需求，對(duì)應(yīng)甲圖中應(yīng)該存在的箭頭是d、g、h、c。

其次，解析比較圖乙

乙圖是光照強(qiáng)度對(duì)綠色植物光合作用速率的影響曲線。

1.當(dāng)光照強(qiáng)度為零時(shí)，即a點(diǎn)時(shí)，植物只發(fā)生呼吸作用，o和a表示細(xì)胞呼吸的速率；

2.而ab段，呼吸作用速率大于光合作用速率；

3.b點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn)，此時(shí)呼吸作用速率等于光合作用速率；

4.bc段，呼吸作用速率小于光合作用速率；

5.c點(diǎn)為光飽和點(diǎn)，呼吸作用速率小于光合作用速率。

第三，解析比較圖丙

表示溫室內(nèi)24小時(shí)CO2濃度變化曲線

1.丙圖中，A點(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸；

2.AB段溫室內(nèi)CO2濃度增加，所以呼吸作用速率大于光合作用速率；

3.B點(diǎn)CO2濃度不變，呼吸作用速率等于光合作用速率；

4.BC段，溫室內(nèi)CO2，濃度降低，故呼吸作用速率小于光合作用速率；

5.C點(diǎn)CO2濃度不變，呼吸作用速率等于光合作用速率；

6.CD段呼吸作用速率大于光合作用速率。

縱觀一天，丙圖中D點(diǎn)CO2濃度低于A點(diǎn)，減少的CO2被光合作用暗反應(yīng)固定合成有機(jī)物了，說明經(jīng)過一晝夜有有機(jī)物的積累。

最后，綜合比較甲乙丙圖

1.乙圖中的a點(diǎn)只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，對(duì)應(yīng)甲圖中應(yīng)該存在的箭頭是f、g、h、a；對(duì)應(yīng)丙圖中的A點(diǎn)；

2.乙圖中的ab段，呼吸作用速率大于光合作用速率，對(duì)應(yīng)甲圖中應(yīng)該存在的箭頭是d、f、g、h、c、a；對(duì)應(yīng)丙圖中的AB段和CD段；

3.乙圖中的b點(diǎn)，呼吸作用速率等于光合作用速率，對(duì)應(yīng)甲圖中應(yīng)該存在的箭頭是d、g、h、c；對(duì)應(yīng)丙圖中的B點(diǎn)和C點(diǎn)；

4.乙圖中的bc段，呼吸作用速率小于光合作用速率，對(duì)應(yīng)甲圖中應(yīng)該存在的箭頭是d、g、e、h、c、b；對(duì)應(yīng)圖丙BC段。

本文借助比較法對(duì)以上習(xí)題進(jìn)行透徹剖析，不僅揭示了呼吸作用和光合作用的內(nèi)在聯(lián)系和物質(zhì)變化規(guī)律，而且大大提高了學(xué)生解題的準(zhǔn)確性。在高中生物教學(xué)中，比較法應(yīng)用的范圍較廣，它容傳播知識(shí)、培養(yǎng)能力、思想教育于一爐，可謂一舉多得，在具體運(yùn)用時(shí)注意把握可比性原則、啟發(fā)性原則，做到有目的、有重點(diǎn)的進(jìn)行比較。比較是一個(gè)綜合的思維過程，只要我們?cè)诮虒W(xué)中善于發(fā)現(xiàn)，善于總結(jié)，善于比較，就可以化難為簡(jiǎn)、抓住重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，就可以達(dá)到提高高中生物學(xué)習(xí)效率的目的。

（責(zé)任編輯 劉新蕊）