光合作用與呼吸作用的知識(shí)點(diǎn)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(diǎn)考查內(nèi)容，考查形式的靈活多變，多數(shù)學(xué)生頗感頭疼。作為學(xué)生對這塊知識(shí)內(nèi)容的掌握必須以理解基礎(chǔ)內(nèi)容為前提，并在做題過程中提煉考點(diǎn)，歸納解題技巧。

關(guān)鍵詞：光合作用；呼吸作用；知識(shí)要點(diǎn)；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(nèi)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(xué)生，對此部分內(nèi)容也曾經(jīng)深感頭痛，但經(jīng)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(yīng)的一些解題技巧，對這部分內(nèi)容的掌握頗有助益。

二、 夯實(shí)基礎(chǔ)，注重歸納

（一） 光合作用與呼吸作用的區(qū)別

對概念的全面理解有助于我們在題海里暢游，作為學(xué)生應(yīng)該主動(dòng)對基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)歸納，完善知識(shí)系統(tǒng)。筆者通過對光合作用與呼吸作用的概念理解，現(xiàn)將二者的區(qū)別和聯(lián)系歸納如下：

（二） 光合作用與呼吸作用的內(nèi)在聯(lián)系

光合作用與呼吸作用的內(nèi)在聯(lián)系

（三） 典型例題與解題技巧

例 下圖是表示某植物葉肉細(xì)胞光合作用和呼吸作用的示意圖。

據(jù)圖回答下列問題：

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

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

（3）C中的丙酮酸可以轉(zhuǎn)化成酒精，出現(xiàn)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(zhì)，是細(xì)胞代謝的基礎(chǔ)內(nèi)容。

三、 遍覽題型，提煉考點(diǎn)

（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(qiáng)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(diǎn)的考查形式多以曲線形式出題，如下：

例 下圖分別表示兩個(gè)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(diǎn)的限制因素可能是葉綠體中色素的含量

B. 乙圖中，d點(diǎn)與c點(diǎn)相比，相同時(shí)間內(nèi)葉肉細(xì)胞中C5的生成量較少

C. 丙圖中，隨著溫度的繼續(xù)升高，曲線走勢將穩(wěn)定不變

D. 圖中M、N、P點(diǎn)的限制因素分別是CO2濃度、溫度、光照強(qiáng)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(shí)應(yīng)該首先注意橫縱坐標(biāo)各自所表達(dá)的含義。一般而言，縱坐標(biāo)為因變量（即結(jié)果），而橫坐標(biāo)為自變量。若同坐標(biāo)中出現(xiàn)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(qiáng)度和CO2濃度，提示光照強(qiáng)度及CO2濃度對光合速率的影響；乙圖表示光照強(qiáng)度和溫度對光合作用的影響；丙圖表示溫度和光照強(qiáng)度對光合速率的影響。甲圖中，a點(diǎn)的CO2濃度為高濃度，而光照強(qiáng)度對其的影響已經(jīng)飽和，因此限制其繼續(xù)升高的因素很可能是內(nèi)部因素如葉綠素含量等，M點(diǎn)CO2濃度對其光合速率無影響，因此其限制因素為光強(qiáng)。乙圖中c、d點(diǎn)所處的溫度相同，區(qū)別在光強(qiáng)d>c，C5生成量較多，N點(diǎn)溫度對其光合速率無影響，因此其限制因素為光照強(qiáng)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(xù)升高則會(huì)帶來高溫傷害，即光合速率會(huì)迅速跌落。P點(diǎn)的強(qiáng)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(diǎn)常以實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn)。多以經(jīng)典的密閉容器內(nèi)測定光合作用或呼吸作用的實(shí)驗(yàn)裝置（如下圖）進(jìn)行測定，也可能在此經(jīng)典實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行稍加改造。

此裝置中常見的實(shí)驗(yàn)條件控制方法歸納如下：

（1）除去容器中的CO2——?dú)溲趸c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(shí)點(diǎn)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(xiàn)。

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(nèi)放一新鮮葉片和二氧化碳緩沖液，試管內(nèi)氣體體積的變化可根據(jù)毛細(xì)玻璃刻度管內(nèi)紅色液滴移動(dòng)距離測得。在不同強(qiáng)度的光照條件下，測得的氣體體積如圖乙所示。

（1）標(biāo)記實(shí)驗(yàn)開始時(shí)毛細(xì)刻度管中液滴所在位置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，試管內(nèi)變化的氣體是 。

（2）若此時(shí)圖乙植物光照強(qiáng)度為15klx，則1小時(shí)光合作用產(chǎn)生的氣體量為 mL。若此時(shí)植物葉片的呼吸熵（CO2/O2）為0.8（呼吸時(shí)產(chǎn)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(guān)因子對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，本實(shí)驗(yàn)還應(yīng)設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)，對照實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)組裝置的區(qū)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(shí)驗(yàn)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(jīng)消毒的死葉片，排除環(huán)境物理因素（如溫度變化等）對實(shí)驗(yàn)的影響 釋放的二氧化碳與吸收氧氣量的差，光合作用強(qiáng)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(chǎn)生的氣體量相等，變化量與呼吸強(qiáng)度相關(guān)。

【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(dāng)光照強(qiáng)度為15klx時(shí)，凈光合氣體量為150mL/h，所以光合作用1小時(shí)產(chǎn)生氣體量為150+50=200mL。由于植物呼吸作用每小時(shí)消耗

50mL氧氣，呼吸熵為0.8，因此呼吸作用每小時(shí)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(shí)驗(yàn)，排除溫度、大氣壓等環(huán)境中的物理因素對實(shí)驗(yàn)的影響。

四、 小結(jié)

書山有路勤為徑，學(xué)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(chǔ)知識(shí)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(jié)，才能使知識(shí)真正地被自己所內(nèi)化，進(jìn)而熟練地運(yùn)用。

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