光合作用与呼吸作用的综合分析

在光照条件下，有关绿色植物氧气的产生量或释放量的分析，一直是高考的重点，如2011年高考中福建卷第2题借助坐标曲线进行考查；全国卷第33题借助表格对光合作用的生理过程进行综合分析；安徽卷第29题借助表格数据进行计算分析等。相关试题分析过程复杂，是考生知识上的难点。常见的题型有装置图题、黑白瓶题、表格题和坐标曲线题。下面从不同角度对本难点进行详析：

一、知识储备

无论哪种题型，只要明确以下几点就能抓住问题的本质：

二、题型分析

1.装置图题

与光合作用和呼吸作用相关的装置图，常将氧气的变化量作为观测指标。解读装置图时，一定要注意图示中的三个因素和一个变化量：

常见的装置如下图或与下图相似，解答问题时一定要注意：

①图甲中常用气泡的释放速率（或单位时间内释放的气泡数）作为观测指标；

②图乙中常将毛细刻度管中有色液滴的移动位置作为观测指标；

③上述两个指标，指的都是净光合作用量，即光合作用总量－呼吸作用消耗量。

2.黑白瓶题

将装有测样点的水和光合植物的黑、白瓶置于不同水层中，测定单位时间内溶解氧含量的变化，借此测定水生植物光合速率。黑瓶不透光，瓶中生物仅能进行呼吸作用；白瓶透光，瓶中生物可进行光合作用和呼吸作用。因此，真光合作用量(光合作用总量)=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。

3.表格题

与光合作用和呼吸作用相关的表格题，主要研究气体或有机物的变化量。读表时，一定要注意表格中所给的数值是在什么条件下测量的，这关系到解题的成败。另外，表格中给出的数值，一般都是测得的气体的“吸收速率”或“释放速率”，属于净变化量。

4.坐标曲线题

联想数学中坐标曲线的画法可知，实质上，将表格中的数据用“描点”的方法描在坐标系中，就得到了坐标曲线，可见，坐标曲线题是数据表格题的“变形”。正确解读坐标曲线，首先要弄清纵、横坐标的含义，其次要特别注意曲线与纵坐标、横坐标交点的含义，以及曲线中各线段的含义。

（1）黑暗条件下，细胞不进行光合作用，只进行呼吸作用。吸入线粒体中的O₂的物质的量等于其释放的CO₂的物质的量。

（2）如图所示，在较弱光照强度下，呼吸强度大于光合强度，细胞表现为吸收O₂、放出CO₂。其中m=m₁+m₂；n=n₁+n₂；m=n；m₁=n₁；m₂=n₂。

（3）在光补偿点时，呼吸强度等于光合强度，细胞表现为既不吸收气体也不放出气体。光合作用产生的O₂全部被线粒体吸收；呼吸作用产生的CO₂全部被叶绿体吸收。

（4）如图所示，在较强光照强度下，光合强度大于呼吸强度，细胞表现为吸收CO₂、放出O₂。其中a=a₁+a₂；b=b₁+b₂；a=b；a₁=b₁；a₂=b₂。